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Stahlkonstruktionen: Arten, Eigenschaften, Planung und Bau | Royal Steel Group


ASTM A992 A572 H-Träger Anwendung Royal Steel Group (1)
ASTM A992 A572 H-Träger Anwendung Royal Steel Group (2)

Was definiert Ihrer Meinung nach eine Stahlkonstruktion?

Eine Stahlkonstruktion ist ein Tragwerksystem, dessen Hauptbestandteil Stahl als tragendes Element ist. Sie besteht aus Stahlplatten, Stahlprofilen und anderen Stahlwerkstoffen, die durch Schweißen, Verschrauben und andere Verfahren verbunden werden. Sie ist belastbar und kraftaufnehmend und zählt zu den gängigsten Baukonstruktionen.

Art von Stahlbausystem

Typische Kategorien sind:Portalrahmen-Gebäudesysteme– weit verbreitet in Fabriken und Lagerhallen, die aus leichten Bauteilen bestehen und große Spannweiten aufweisen;Rahmenkonstruktion– besteht aus Balken und Säulen und eignet sich für mehrgeschossige Gebäude;TRuss-Struktur– Kräften ausgesetzt durch gelenkige Elemente und wird häufig bei Stadiondächern verwendet; Raumfachwerk-/Schalensysteme – mit gleichmäßiger, räumlicher Beanspruchung werden für Stadien mit großen Spannweiten verwendet.

Vor- und Nachteile von Stahlbaukonstruktionen

VorteileDies lag hauptsächlich an der herausragenden Festigkeit. Die Zug- und Druckfestigkeit von Stahl ist deutlich höher als die von Materialien wie Beton, wodurch die Bauteile bei gleicher Last einen kleineren Querschnitt aufweisen. Das Eigengewicht von Stahl beträgt lediglich ein Drittel bis ein Fünftel des Eigengewichts von Betonkonstruktionen, was die Anforderungen an die Tragfähigkeit des Fundaments erheblich reduziert. Daher eignet sich Stahl besonders für Projekte auf weichen Böden. Zweitens bietet er eine hohe Baueffizienz. Über 80 % der Bauteile können standardisiert im Werk vorgefertigt und vor Ort durch Verschraubungen oder Schweißen montiert werden, wodurch sich die Bauzeit im Vergleich zu Betonkonstruktionen um 30–50 % verkürzt. Drittens ist Stahl erdbebensicherer und eignet sich besser für nachhaltiges Bauen. Die hohe Zähigkeit von Stahl ermöglicht es ihm, sich bei einem Erdbeben zu verformen und Energie zu absorbieren, wodurch seine seismische Widerstandsfähigkeit erhöht wird. Darüber hinaus werden über 90 % des Stahls recycelt, was den Bauabfall reduziert.

NachteileDas Hauptproblem ist die geringe Korrosionsbeständigkeit. Die Einwirkung feuchter Umgebungen, wie beispielsweise Salznebel an der Küste, führt naturgemäß zu Rostbildung, die üblicherweise alle 5–10 Jahre eine Erneuerung der Korrosionsschutzbeschichtung erfordert und somit die langfristigen Kosten erhöht. Zweitens ist der Feuerwiderstand unzureichend; die Festigkeit von Stahl nimmt bei Temperaturen über 600 °C drastisch ab. Um den unterschiedlichen Brandschutzanforderungen von Gebäuden gerecht zu werden, sind daher feuerhemmende Beschichtungen oder Brandschutzverkleidungen erforderlich. Darüber hinaus sind die Anfangskosten höher; die Kosten für die Stahlbeschaffung und -verarbeitung bei weitgespannten oder Hochhauskonstruktionen liegen 10–20 % höher als bei herkömmlichen Betonkonstruktionen. Durch eine angemessene und sachgemäße langfristige Instandhaltung können die Gesamtlebenszykluskosten jedoch ausgeglichen werden.

Merkmale der Stahlkonstruktion

Die mechanischen Eigenschaften vonStahlkonstruktionsind ausgezeichnet, der Elastizitätsmodul des Stahls ist hoch, die Spannungsverteilung des Stahls ist gleichmäßig; er ist gut bearbeitbar und formbar, sodass er zu komplexen Teilen verarbeitet werden kann, er besitzt eine gute Zähigkeit und damit eine gute Schlagfestigkeit; gute Montagefähigkeit, hohe Baueffizienz; gute Dichtungsfähigkeit, kann für Druckbehälterkonstruktionen eingesetzt werden.

Anwendungen von Stahlkonstruktionen

StahlkonstruktionenSie sind häufig in Industrieanlagen, mehrstöckigen Bürogebäuden, Stadien, Brücken, Hochhaus-Wahrzeichen und temporären Bauten zu sehen. Auch in Spezialkonstruktionen wie Schiffen und Türmen finden sie sich.

Anwendung im Stahlbau - Royal Steel Group (1)
Anwendung im Stahlbau - Royal Steel Group (3)

Normen für Stahlkonstruktionen in verschiedenen Ländern und Regionen

China verwendet Normen wie GB 50017, die USA AISC, Europa EN 1993 und Japan JIS. Obwohl diese Normen geringfügige Unterschiede hinsichtlich Materialfestigkeit, Bemessungsbeiwerten und statischen Anforderungen aufweisen, ist die grundlegende Philosophie dieselbe: die Integrität des Bauwerks zu schützen.

Bauprozess der Stahlkonstruktion

Kernprozess: Bauvorbereitung (Zeichnungsoptimierung, Materialbeschaffung) - Werksbearbeitung (Materialzuschnitt, Schweißen, Entrosten und Lackieren) - Montage vor Ort (Fundamentauslegung, Stahlstützenmontage, Trägerverbindung) - Knotenverstärkung sowie Korrosionsschutz- und Brandschutzbehandlung - Endabnahme.

ROYAL GROUP

Adresse

Kangsheng Entwicklungsindustriezone,
Bezirk Wuqing, Stadt Tianjin, China.

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Veröffentlichungsdatum: 30. Oktober 2025