Stahlprofile

by test01 Mai 27, 2019

Bei Stahlprofilen handelt es sich um Stahlbauteile, die über ihre gesamte Länge den gleichen Querschnitt aufweisen. Stahlprofile werden üblicherweise per Walzen, Ziehen oder Pressen hergestellt und als Baustahl oder zur Herstellung von Geländern, Leitern oder Verstrebungen eingesetzt.

Bei der Verwendung von Stahlprofilen kommt es maßgeblich darauf an, die entscheidenden Werkstoff- beziehungsweise Bauteilparameter auf den Einsatzfall abzustimmen. So ist darauf zu achten, dass das statische Moment, das Widerstandsmoment und das Flächenträgheitsmoment den Lastanforderungen der jeweiligen Anwendung entsprechen.

Hersteller für Stahlprofile finden

Was ist ein Stahlprofil?

Stahlprofile werden je nach Anwendungsfall in vielen verschiedenen Varianten hergestellt. Diese unterscheiden sich in erster Linie durch ihre geometrische Kontur, die auch den Namen beziehungsweise die Bezeichnung des Profils bestimmt. Die geometrischen Ausprägungen des Profils werden in einer zugeordneten Norm definiert. Darüber hinaus werden in der Norm auch zahlreiche Querschnittswerte für die statische Festigkeits- und Verformungsberechnung angegeben. Dazu gehören unter anderem die folgenden Kennwerte:

Kennwert Einheit
Umfang des Stahlprofils cm
Flächeninhalt des Querschnitts cm2
Gewicht kg
Lage der Hauptschwerachsen
Lage des Flächenschwerpunktes
Statisches Moment cm3
Axiales Flächenträgheitsmoment cm4
Widerstandsmoment cm3
Flächenzentrifugalmoment cm4
Polares Widerstandsmoment cm3
Polares Flächenträgheitsmoment cm4
Lage des Schubmittelpunktes

Auch wenn sich die Formen verschiedener Stahlprofil-Arten erheblich voneinander unterscheiden, ist die Bezeichnung der einzelnen Komponenten des Stahlsystems immer gleich. Der obere und untere Teil, der im System quer liegt, wird üblicherweise als Flansch bezeichnet, alternativ spricht man bei Profilstahl häufig auch vom Gurt. Der senkrecht zu diesen Komponenten stehende Mittelteil wird hingegen als Steg bezeichnet.

Varianten und Formen von Stahlprofilen

Je nach vorgesehenem Einsatzzweck werden viele verschiedene Typen von Profilen aus Stahl angeboten. Weit verbreitet ist die Klassifizierung von Profilstahl in Betonstahl und Spannbetonstahl:

Betonstahl: Bei der Bewehrung von Bauten aus Stahlbeton oder bei der Mattenfertigung für Stahlbetonbauten werden üblicherweise glatte, profilierte und gerippte Rundstabstähle eingesetzt, die auch als Betonstahl bezeichnet werden.

Spannbetonstahl: Bei Anwendungen mit höheren Anforderungen an die Festigkeit des eingesetzten Stahls wird Spannbetonstahl eingesetzt. Dabei handelt es sich ebenfalls um glatte, gerippte oder profilierte Rundstabstähle, die aber deutlich höher belastet werden können.

Neben dieser Klassifizierung werden Stahlprofile auch nach ihrer geometrischen Form benannt und in verschiedene Varianten unterteilt. Dazu gehören beispielsweise:

  • I-Profile (mit parallelen oder geneigten Innenflächen der Flansche)
  • P-Profile (mit parallelen Innenflächen der Flansche)
  • U-Profile (mit parallelen oder geneigten Innenflächen der Flansche)
  • T-Profile (gleichschenklig mit gerundeten Kanten)
  • Z-Profile (rundkantig)
  • Rundrohre
  • Vierkantrohre
  • Rechteckrohre
  • Spundwände
Stahlprofile - Vierkantrohr
Stahlprofile - Vierkantrohre

Im Unterschied zu den Vollwandträgern (wie beispielsweise den U- oder I-Profilen) zeichnen sich Rechteck-, Rund- oder Vierkantrohre dadurch aus, dass sie einen Hohlraum umschließen. Aus diesem Grund werden diese Varianten häufig nicht als Stahlprofile bezeichnet, sondern zu den Rohren oder Blechträgern gezählt.

Anwendungsgebiete von Stahlprofilen

Die mechanischen Eigenschaften von Profilstahl lassen sich beim Herstellungsprozess präzise auf die Anforderungen des geplanten Einsatzfalls abstimmen. Dadurch ergeben sich für Profilstähle vor allem in der Baubranche zahlreiche Einsatzmöglichkeiten, etwa als Betonstahl oder Spannbetonstahl im Brücken-, Hoch- oder Tiefbau. Darüber hinaus wird Profilstahl auch verwendet, um Geländer, Leitern, Verstrebungen oder ähnliche Bauteile aus Stahl zu fertigen.

Die Herstellung von Stahlprofilen

Stahlprofile erhalten ihre charakteristische Form üblicherweise durch das Warmwalzen. Der komplette Prozess zur Herstellung von Profilstahl wird im Folgenden anhand des Beispiels eines Stahlträgers erläutert:

  • Material: Stahlträger können häufig aus Stahlschrott verschiedener Sorten hergestellt werden, da die Anforderungen an den Werkstoff oft gering sind.
  • Schmelzen: In einem Schmelzofen wird der Stahlschrott bei hohen Temperaturen in einem sehr energieintensiven Prozess zur Weiterverarbeitung aufgeschmolzen.
  • Gießen: Im nächsten Schritt wird der flüssige Stahl auf einer Stranggießanlage zur Vorblöcken gegossen. Danach werden die Blöcke auf die gewünschte Länge geschnitten.
  • Walzen: Auf der Walzstraße wird der Stahl zunächst auf eine Temperatur von rund 1.250 °C vorgewärmt und dann in die gewünschte Form gewalzt.
  • Adjustage: Die fertigen Stahlträger werden gerichtet und auf die gewünschte Länge gesägt.

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