Magazin gesundes Bauen und Wohnen

Faching., Dipl.-Ing.oec., Dipl.-Betrw.(FH), Ing. Peter Rauch Ph.D.
Autor: Dipl.-Ing.oec., Dipl.-Betrw.(FH), Ing. Peter Rauch Ph.D.

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Stahlbau im Wohnungsbau

Erstellt von Peter Rauch am 3. Juni 2016

Historisch wurden die Gebäude vorwiegend aus Baustoffen errichtet, welche in der Natur vorkommen, wie Holz, Steine, Lehm oder Stroh. Im Verlauf der Zeit wurden die Baustoffe verarbeitet, wie die Herstellung von Ziegel oder Bindemittel. Besonders gute Eigenschaften haben die Ziegel in Ägypten oder der Römische Beton, welcher teilweise bereits 2000 Jahre hält. Die Holzkonstruktion wurden mit unterschiedlichen Zimmermannverbindungen, wie Abplattung, Zapfen oder Holznägel verbunden. Die Verarbeitung dieser Baustoffe ist arbeitsintensiv und lässt nur eine begrenzte Gestaltung zu. Große Gebäude bestehen aus dickem Mauerwerk und auch die Spannweiten der Decken oder Brücken müssen entsprechend massiv ausgeführt werden. Die massive Ausführung hat natürlich auch Vorteile. Das ist die lange Haltbarkeit, gute Schalldämmung, teileweise gute Dämmeigenschaften. Dem gegenüber stehen aber die sehr hohen Kosten bei der Herstellung und bei den laufenden Kosten für die Nutzung und Instandhaltung.

Moderne Baustoffe bieten preisgünstigere Konstruktionsmöglichkeiten. Aus welchen Gründen immer, werden schlanke Mauerwerke aus Kalksandsteinen errichtet und mit dicken Styroporplatten beklebt. Statt gut dämmendes Ziegelmauerwerk herzustellen. Beton, besonders Stahlbeton lässt sich nicht mittelbar als ökologischen Baustoff einordnen, aber die lange Haltbarkeit und die hervorragenden Eigenschaften sind in vielen Anwendungsgebieten des Bauwesens den der natürlichen Baustoff weit überlegen. Das sind zum Beispiel die großen Bauhöhen, schlanke Konstruktion, hohe Zug- und Druckfestigkeit (Stahlbeton) und die hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit. Der Einsatz von Beton ist auch dort sinnvoll, wo die Haltbarkeit von natürlichen Baustoffen aufgrund der Witterung und Bodenfeuchtigkeit zeitlich begrenzt ist.

Weiterer Baustoffe sind Metalle, welche heute im Bauwesen nicht mehr wegzudenken sind. Das sind Fensterrahmen oder Fassadenverkleidung aus Aluminium, Blechabdeckungen am Dach, Fensterbänke, Dachentwässerung usw. aus Kupfer- oder Zinkblech. Ebenso in der gesamten Sanitär-, Heiz- und Lüftungstechnik finden verschiedene Metalle aber auch Edelmetalle Anwendung.
Stahl hat aufgrund seiner hohen Festigkeit ein sehr breites Anwendungsfeld. Das Bewährungseisen im Beton verleiht dem Stahlbeton die hohe Zugfestigkeit. Beton allein nimmt nur Druckfestigkeit auf. Der Anwendungsbereich wäre so nur auf wenige Bereiche begrenzt. Spezialbeton besteht aus Stahlfasern, Glasfasern, Textilfaser oder anderen hochwertigen Fasern. Die Vorteile bestehen in der dünnwandigen aber auch hochfesten Eigenschaft dieses Baustoffs.

Das Anwendungsgebiet von Stahl, ob Stahlbleche oder Stahlprofile im Wohnungsbau ist nahezu unbegrenzt. Hierzu zählen Geländer, Treppen, Stahlträger, Verkleidungen, Profile im Trockenbau und vieles mehr.

Stahlgeländer bei einem Balkon

Das Problem von Eisen ist seine geringe Korrosionsbeständigkeit. Daher sind Beschichtungen erforderlich, welche den Stahl vor der jeweiligen klimatischen Beanspruchung schützen. Die bekanntesten Schutzmaßnamen sind spezielle Farben oder Feuerverzinkung. Bei besonderen Anforderungen kommt Edelstahl zur Anwendung. Letzter ist natürlich von den Anschaffungskosten höher. Ist jedoch ein ständiger Korrosionsschutz erforderlich, so können langfristig höhere Kosten auftreten als bei der Verwendung von Edelstahl. Besonders bei Konstruktion im Außenbereich ist auf einen konstruktiven Korrosionsschutz zu achten. Das ist die Vermeidung von Ecken, wo sich Staub und Wasser ablagern können.

Der Metallbau, wie zum Beispiel die Firma H&H Eisen Müller GmbH & Co. KG ermöglicht vielfältige spezielle Konstruktionen aus Metall. Das können Balkons, Geländer für Balkons, Treppen, Treppengeländer, Metallzäune, Tore oder Türen sein. Das sind Bauteile, welche nur in wenigen Fällen als standardisierte Bauteile angeboten werden. Sie sollen ja auch in die vorhandene Bausubstanz passen und auch gleichzeitig diese optisch verschönern. Es kommt nicht nur auf eine korrekte Verarbeitung der Metallteile an, sondern die Größe und Form muss zum Baustil des Gebäudes passen und so den Wert des Gebäudes erhöhen. Es kann aber auch der umgekehrte Fall eintreten, wenn die Metalltreppe „stümperhaft“ zusammengebaut und eine unpassende Form gewählt wurde.

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Stahlbleche im Bauwesen

Erstellt von Peter Rauch am 14. April 2013

Metalle finden bei der Errichtung von Bauwerken vielfältige Anwendung. Allein der moderne Stahlbetonbau hat ein riesiges Anwendungsgebiet. Beton nimmt die Druckkräfte auf und der Bewährungsstahl die Zugkräfte. Daneben übernimmt der Beton durch seinen hohen pH-Wert den passiven Korrosionsschutz des Stahls. In Kombination dieser beiden Baustoffe können wunderbare höchst beanspruchte Gebäude, Bücken, Staudämme u. a. errichtet werden.
Historisch wurde Stahl bzw. Eisen in erster Linie zur Befestigung (Nägel) oder zur Aufnahme von Zugspannung (Wandanker) und von Lasten (Träger) verwendet. Vor 1985 wurden teilweise auch Schweißeisen, ansonsten Flussstahl (Flusseisen) für die Herstellung von Stahlträger eingesetzt. 1887 wurde laut Erlass des Polizeipräsidenten von Berlin für Schmiedeeisen auf Zug eine Beanspruchung von 75 N/mm2 festgelegt.[1] Dieser Wert wurde 1910 auf etwas 120 N/mm2 erhöht. Für Schweißeisen wurde der Wert um 10 % gemindert.[2] Um diese Zeit wurden auch verschiedene Stahlleichtträger entwickelt. Dabei ging es um den Stahlverbrauch zu verringern aber auch die notwendige Trägfähigkeit zu erreichen. Die Germaniadecken bestanden aus geformten Stahlblechen, welche als Auflager für die Hohlziegel dienten. [3]
Die in der Kaiser-TVG-Decke [4, 5] befindlichen Stahlleichtträger bestanden aus dünnen Stahlblechen. Diese Bleche wurden durch Punktschweißverbindungen miteinander verbunden. Die Masse dieser Träger lag bei 4,5 kg/m. Es folgten viele weitere Konstruktionen. Bei richtigem Einsatz lassen sich mit Hilfe von Stahlblecken statisch gut tragende und leichte Konstruktionen erstellen. Damit kann sowohl am tragenden aber auch beim lastaufnehmenden Bauteil (z. B. Fundamente, Mauerwerk, Säulen) Material eingespart werden.
Bleche werden aber vorwiegend bei anderen Bauteilen verwendet, z. B. bei Laufgängen, Balkone, Kühlräume und Kühlzellen, Treppenstufen, Aufzügen, Rolltreppen, in Industrieanlagen oder beim Schiffbau. Sehr viel anzutreffen ist der Einsatz von Tränenblechen auf dem Bau.
Muster von Tränenblech
Diese Edelstahlbleche werden in einer Stärke zwischen 1,5 bis 6 mm angeboten. Dieses Edelstahlblech erhält seine mandelförmigen „Tränen“ durch Walzen. Die Unterseite bleibt glatt. Durch diese Formgebung wird eine optimale Flüssigkeitsabgabe gewährleistet und eine hohe Rutschhemmung erreicht. Das ist gerade bei Außenanlagen wichtig, wenn diese Bleche durch Regen oder ander Flüssigkeiten feucht werden. Aufgrund des optischen Aussehens werden diese Tränenbleche auch für Verkleidungen für Treppenaufgänge, Wandabschnitte oder als unterer Spritzschutz des hölzernen Garagentors verwendet. Die aus Stahl gefertigten Tränenbleche (âTâ) und Riffelbleche (âRâ) sind in der deutschen Norm DIN 59220 genormt.
Ein weiteres Anwendungsgebiet der Bleche sind Abdeckungen von Bauteilen zum Schutz vor Feuchtigkeit. Hier werden aber vorwiegend Zink, Aluminium oder Kupferbleche verwendet.

Quellen:
[1] Polizeipräsident von Berlin: Bestimmung über Eigengewicht, Belastung und Beanspruchung von Baustoff und Bauteilen 21.2.1887. In: Zentralblatt der Bauverwaltung (1887) S. 89
[2] Preußischer Minister für öffentliche Arbeiten. Bestimmung über die bei Hochbauten anzunehmenden Belastungen und Beanspruchungen der Baustoffe, 31. 1.1910
[3] Schrader, F.; Patentdecken, Leipzig: J. M. GebhardtÂs Verlag 1912
[4] Graf, O. ; Weil, G.; Versuche über den Verbund zwischen Stahlbetonfertigteilen und Ortbeton; Weil,G.; Versuche mit Stahlleichtträgern für Massivdecken, Schriftenreihe des Deuten Ausschusses für Stahlbeton, H. 119, Berlin Verlag Wilhelm Ernst und Sohn 1953
[5] Normteile für den Wohnungsbau. Herausgegeben von U. Haake. Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen 1951. In: Bauen in Schleswig-Holstein, H.14

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