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Einführung zur 24. A uflag e Im Heft „Stahlbau-Profile“ sind die für das Bauen mit Stahl wichtigsten Profile, Werkstoffe, Verbindungsmittel und Vorschriften in knappster Form zusammengestellt. Zur Lieferbarkeit einzelner Profile können Informationen über Lieferadressen bezogen werden vom Bundesverb...

Description

Einführung zur 24. A uflag e Im Heft „Stahlbau-Profile“ sind die für das Bauen mit Stahl wichtigsten Profile, Werkstoffe, Verbindungsmittel und Vorschriften in knappster Form zusammengestellt. Zur Lieferbarkeit einzelner Profile können Informationen über Lieferadressen bezogen werden vom Bundesverband Deutscher Stahlhandel (BDS), Max-Planck-Straße 1. 40237 Düsseldorf, oder unter www.stahlhandel.com eingesehen werden. Für die 24. Auflage wurde der Inhalt der vorhergehenden Auflage überarbeitet, aktualisiert und ergänzt sowie insbe­ sondere erweitert durch Ausführungen über nichtrostenden Stahl (Seite 66 bis 72), was einige Umplatzierungen erforderte. Berücksichtigt wurden auch die neuen Normen DIN EN 10060 für Rundstahl, DIN EN 10059 für Vier­ kantstahl und DIN EN 10058 für Flachstahl. Zur Verbesserung der Handhabbarkeit wurden die Tabellen der plasti­ schen Schnittgrößen und zusätzlichen Rechenwerte den jeweils korrespondierenden Profiltabellen angepaßt. Für die Aktualisierung der Vorschriften und Normen bedanke ich mich besonders bei Herrn Dipl.-Ing. V. Hüller, DSTV. Düsseldorf, sowie bei Frau B. Sack, Stahlinstitut VDEh, Düsseldorf, Bibliothek. Da die Verwendung von nichtrostendem Stahl insbesondere in neuerer Zeit auch im Bauwesen stark zugenommen hat, erschien es, einer Anregung von Herrn Dipl.-Ing. H. Hamm, Gelnhausen, folgend, unerläßlich, zumindest die wichtigsten Fakten hierzu in knappster Form darzustellen. Besonders bedanke ich mich daher bei der Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, Düsseldorf, und ihrem Leiter, Herrn Dr. Wilbert, für die Überlassung des hierfür erforderlichen Materials, hierbei insbesondere die Dokumentation 864 der Informationsstelle „Bauprofile aus Edelstahl Rostfrei, Teil 1: Walzprofile und geschweißte Rohre“ , 3. Auflage 2001, woraus 14 Tabellen hierauszugsweise wiedergegeben werden (Seite 66 bis 68), sowie der Sonderdruck 862 der Informationsstelle: Die neue bauaufsichtliche Zulassung Z-30.3-6 vom 5. Dezember 2003 „Erzeugnisse, Verbindungsmittel und Bauteile aus nichtrostenden Stählen“ , aus der 6 Tabellen, zum Teil aus­ zugsweise, übernommen wurden (Seite 69 bis 71); diese betreffen Korrosionsw iderstandsklassen und typische Anwendungen für Bauteile und Verbindungsmittel, charakteristische Werte für Stahlsorten von Bauteilen und Schweißverbindungen, Stahlsorten für Verbindungsmittel, maximale Nenndurchmesser und charakteristische Werte. a^-Werte lür Grenzschweißnahtspannungen sowie Höchstdicken für geschweißte Bauteile im nicht kaltverfestigten Zustand. Auf besondere Eigenschaften von nichtrostenden Stählen wird ebenso hingewiesen wie auf Besonderheiten bei ihrer Verarbeitung; auch die Beanspruchbarkeit von Schraubenverbindungen ist angegeben, für Abscheren und Zug durch eigens von Herrn Dipl.-Ing. H. Hamm, Gelnhausen, neu errechnete Tabellen (Seite 72). Für weiterführende Hin­ weise und Lieferadressen wird auf die Informationsstelle und ihre zahlreichen Publikationen verwiesen (siehe unten: Bezugsquellen). Für die Tabellenauswahl und sachkundige Bearbeitung dieses Abschnitts bedanke ich mich besonders bei Herrn Dipl.-Ing. H. Hamm, Gelnhausen, ebenso für seine Durchsicht und Korrektur sonstiger Inhalte dieser Publikation. Abschließend verwiesen sei auf den Nachruf auf Frau Dipl.-Ing. Martha Schneider-Bürger (letzte innere Umschlag­ seite), der ersten Diplom-Ingenieurin im Bauwesen in Deutschland, auf deren Anregung vor über 70 Jahren diese Publikation entstanden ist. - Als ihr Sohn werde ich versuchen, dieses ihr Lebenswerk in ihrem Sinne fortzulühren, und bedanke mich bei allen, die mir dabei helfen. Hugo Schneider in memoriam Der Inhalt dieses Heftes entspricht dem Stand vom März/April 2004. Martha Schneider-Bürger Für die Um rechnung von Maßeinheiten im Bauwesen gilt u. a.: 1 N (Newton) - 0,1 kp = 100 Pond 1 kN (Kilo-Newton) - 100 kp = 0,1 Mega-Pond (= 0,1 t) 1 MN (Mega-Newton) - 100 Mega-Pond (= 100 t) 1 kN/m2 4 100kp/m2 = 0,1 t/m2 1 N/mm2 = 1 MPa (Mega Pascal) - 10 kp/cm2 = 100 Mega-Pond/m2

1 kp = 1000Pond 10 N (Newton) 1000 kp = 1 t - 10 kN (Kilo-Newton) 1 kp/cm2 0,1 N/mm2 1 kp/mm2 10 N/mm2

Bezugsquellen für DIN-Normen, DIN EN-Normen und DIN EN ISO-Normen: Beuth-Verlag GmbH, Burggrafenstraße 6, 10787 Berlin Anpassungsrichtlinie Stahlbau/Herstellungsrichtlinie Stahlbau (in Sonderheft 11/2 der Mitteilungen des Deutschen Insti­ tuts für Bautechnik, 3. Auflage, Dezember 1998): Verlag Wilhelm Ernst & Sohn, Mühlenstraße 33/34, 13187 Berlin Änderung und Ergänzung der Anpassungsrichtlinie Stahlbau (Ausgabe Dezember 2001), DIBt-Mitteilungen, heraus­ gegeben durch das Deutsche Institut lür Bautechnik (DIBt), Kolonnenstraße 30 L, 10829 Berlin Bundesbahn-Vorschriften: Drucksachenverwaltung der DB, Stuttgarter Straße 61a, 76137 Karlsruhe DVS-Merkblätter: Deutscher Verlag für Schweißtechnik und verwandte Verfahren GmbH, Aachener Straße 172, 40223 Düsseldorf Merkblätter und Dokumentationen: Stahl-Informations-Zentrum, Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf, Internet: www.stahlinfo.de, E-Mail: [email protected] Slahl-Eisen-Werkstoffblätter sowie „Stahl im Hochbau ": Verlag Stahleisen GmbH, Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf Tel.: 0211/6707-558, Internet: www: stahleisen.de, E-Mail: [email protected] DASt-Richtlinien sowie Stahlbau-Fachliteratur: Stahlbau-Verlags und Service GmbH, Sohnstraße 65,40237 Düsseldorf Zulassungsbescheide für Feinkornbaustähle: Slahlinstitut VDEh, Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf, Europrofil Deutschland GmbH, Subbelrather Straße 13, 50672 Köln, und Thyssen Krupp Stahl AG, Kaiser-Wilhelm-Straße 100, 47166 Duisburg. Edelstahl Rostfrei Publikationen und Informationen über Produkte aus nichtrostenden Stählen sowie Lieferadressen: Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf, Tel.: 02 11/67 07-8 36, Fax: 02 11/67 07-3 44, Internet: www.edelstahl-rostfrei.de, E-Mail: [email protected] Diese Publikation einschließlich aller ihrer Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne schriftliche Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt ins­ besondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und Einspeicherung und/oder Verarbeitung in elek­ tronischen Systemen, insbesondere Datenbanken und Netzwerken. Die hier wiedergegebene Gebrauchsnamen, Handelsnamen und Warenbezeichnungen dürfen nicht als frei zur allgemeinen Benutzung im Sinne der Warenzeichenund Markenschutz-Gesetzgebung angesehen werden. Maßgebend für den Anwender der hier gedruckten Vorschriften ist deren Originalfassung mit dem jeweils neuesten Ausgabedatum. Diese Publikation wurde mil großer Sorgfalt zusammengestellt und bearbeitet; Verlag und Autor können jedoch völlige FehlerIreiheit nicht garantieren, schließen jede Haftung aufgrund von Fehlern aus und sind Tür jeden Hinweis aul Fehler dankbar. ©2004 Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf, 24. Auflage 2004 Herstellung: Franz W. Wesel, Druckerei und Verlag, Baden-Baden

STAHLBAU-PROFILE

Bearbeitet von und in memoriam Dipl.-Ing. M artha Schneider-Bürger

24., neubearbeitete und erweiterte Auflage

STflHl()€IS€N ISBN 3-514-00689-X

Inhalt Stahlbau-Profile, Abm essungen, Gew ichte und statische W e r t e ................................................................. Begrilte, Form elzeichen und B ezeichnungen.......................................................................................... Mittelbreite I-T räg er I P E I P E o I P E v ................................................................................................ Plastische Schnittgrößen und zusätzliche R e c h e n w e rte ........................................................................ Mittelbreite I-T rä g er I P E a = I P E I I PE 7 5 0 ....................................................................................... Breite I-T rä ger H E-B = I P B ................................................................................................................... H E-M = I PBv, verstärkte A usführung........................................................................... H E-A = I P B I , leichte A usfü h ru n g ................................................................................. H E -A A = IP B II, besonders leichte A u sfüh run g ........................................................... H SL 100 = I , superleichte A u s fü h ru n g ........................................................................ HE, mit größeren Abm essungen als bei H E -M -T rä g e rn............................................... HL, mit besonders breiten Flanschen und großen H ö h e n ........................................... HD, B re itflan sch -S tü tze n p ro file.................................................................................... HP, mit gleicher Dicke für Flansche und S t e g .............................................................. W alzträger nach M a ß ................................................................................................................................ Halbierte i - T r ä g e r ................................................................................................................................... W a b e n trä g e r............................................................................................................................................ Cellform -Träger (Cellular B eam s)............................................................................................................. Schm ale I-T rä g e r...................................................................................................................................... U-Stahl mit geneigten F la n s c h flä c h e n .................................................................................................... mit parallelen Flanschflächen UAP-R eihe, U P E - R e ih e ..................................................... G leichschenkliger rundkantiger L-S ta h l.................................................................................................... Ungleichschenkliger rundkantiger L - S t a h l ............................................................................................. T-Stahl, rundkantig, hoch stegig................................................................................................................ T-Stahl, scharfkantig, und L-Stahl, scharfkantig (w a rm g e w a lzt)........................................................... Z - S t a h l..................................................................................................................................................... Profile für Stahlspundwände (w arm gew alzt).......................................................................................... K ra n sch ie n e n ............................................................................................................................................ Rundstahl und V ie rk a n ts ta h l................................................................................................................... Hohlprofile, quadratisch und rechteckig, warmgefertigt.......................................................................... quadratisch und rechteckig, kallgefertigt............................................................................. kreisförmig, warm- und kaltg efertig t................................................................................... Stahltrapezprofile für Dach, Wand und D e c k e ....................................................................................... für V e rb u n d d e c k e n .................................................................................................... K a ltp ro file .................................................................................................................................................. Kaltprofile für den H a lle n b a u ................................................................................................................... Flachstahl, mit G ew ich tstabelle................................................................................................................ Flacherzeugnisse aus S tah l...................................................................................................................... Blech und B a n d ......................................................................................................................................... Breitflachstahl, mit G ew ichtstabelle.......................................................................................................... M antelflächen............................................................................................................................................ Abrechnung, DIN-Gewicht und Handelsgewicht, mit G e w ic h ts ta b e lle ..................................................

3 3 4 5 6 7 8 10 10 12 12 12 14 16 17 17 17 17 18 19 20 22 24 26 26 27 27 28 29 30 32 34 36 38 39 40 42 42 42 43 44 46

V erb in d un g sm iltel............................................................................................................................................ Abm essungen und Klemmlängen für S c h ra u b e n .................................................................................... Sechskantschrauben, hochfest, mit großen Schlüsselw eiten für Stah lkonstruktionen......................... Kopfbolzen und G e w in d e b o lz e n ............................................................................................................. Beanspruchbarkeit von Schraubenverbindungen, Grenzkrälte für Abscheren, Zug und Lochleibung . Stähle für den S ta h lb a u ...................................................................................................................................

47 47 48 48 49 53

Vorschriften und N o r m e n ................................................................................................................................ Auszüge aus DIN 18 800 Teil 1 und Teil 2 (Ausgabe November 1 9 9 0 ) ...............................................

55 58

Berechnungshilfen aus Kommentar zu DIN 18800, «-Werte für B ie g e d rillk n ic k e n ..................................... K-Werte für B ie g e k n ic k e n ........................................... Nichtrostender S ta h l......................................................................................................................................... Warmgeformte P ro file ............................................................................................................................... K a ltp ro file .................................................................................................................................................. G eschw eißte H o h lp r o file ......................................................................................................................... W esentliche Merkm ale und Eigenschaften von Bauteilen und V e rb in d u n g sm itte ln ............................ Korrossionswiderstandsklassen sowie typische Anwendungen für Bauteile und Verbindungsmittel . . Charakteristische Werte der Stahlsorten für Bauteile und Sch w eißverbin dun gen............................... Stahlsorten für Verbindungsmittel, maxim ale Nenndurchm esser und charakterische W e rte ............... a w-Werte für G renzschw eißnahtspannungen.......................................................................................... Höchstdicken für geschweißte Bauteile im nicht kaltverfestigten Z u s t a n d ........................................... Beanspruchbarkeit von Schraubenverbindungen, Grenzkräfte für Abscheren, Zug und Lochleibung . Besonderheiten bei der Verarbeitung, Therm isches Trennen, Schw eiß- und Schraubverbindungen . Vorschriften und N o rm e n .........................................................................................................................

64 65 66 66 67 68 69 69 70 71 71 71 72 72 72

N a c h r u f ............................................................................................................

hintere innere Um schlagseite

Stahlbau-Profile Abmessungen, Gewichte und statische Werte Erklärung von Begriffen und Form elzeichen N a ch DIN 10BQ, DIN 18800, DIN EN 10210 A = F lä c h e G

U { W

F r ü h e r e B e z e ic h n u n g e n

= E ig e n la s t (= M b e i H o h ip ro file n ) = M a n te lflä c h e

* F lä c h e n m o m e n t 2. G ra d e s

bezogen au l die zu g e h ö rig e n B ie g e a c h s e n

= W id e rs ta n d s m o m e n t

F G U J W

= Q u e rs c h n itls ilä c h e

- M e te rg e w ich t = M a n te lflä c h e = T rä g h e its m o m e n t = W id e rs ta n d s m o m e n t

y -A c h s e

x -A c h s e

z-A ch se n (E ta )-A c h s e £ (Z e ta )-A c h s e

Z, (X i)-A c h s e

s y

=

y -A c h s e

ly =

Oy

s A.

x

F$ieg = (h-t) x s = S te g flä c h e = T rä g h e its ra d iu s um d ie y -A c h s e für die ‘y.G

S te g llä c h e

=

‘z.9

= T rä g h e its ra d iu s u m d ie z - A c h s e lü r d ie F lä c h e a u s D ru ck g u rt und V 5 d e s S te g e s = p la s t is c h e s W id e rs ta n d sm o m e n t = p la s t is c h e s M o m e n t

(h -tg )

Q u e rs c h n itts um d ie x -A c h s e JY = A b s ta n d d e r D ru ck- u n d Z u g m ittelp u n k te

= A b s ta n d d e r Z u g - und D ru ck m itte lp u n kte

A$ieg

ls

=

W# Mpl = p la s tis c h e L ä n g s k ra fl Np, Opi= vp, = p la s t is c h e Q u e rk ra ft

= T o rs io n s flä c h e n m o m e n t 2. G r a d e s

=

F lä c h e a u s D ru ck g u rt u n d V5 d e s S te g e s

wp, Mp, Np, Opi Cm

= W ö lb w id e rsta n d ¡T

n (E ta )-A c h s e = s ta tis c h e s M o m e n t d e s h albe n s*

F lä c h e n m o m e n t 1. G r a d e s d e s h a lb e n Q u e rs c h n itts um die y -A c h s e

•f J D 1 J,

wt

= = = = =

p la s t is c h e s W id e rs ta n d s m o m e n t = 2 S* p la s t is c h e s M o m e n t p la s tis c h e L ä n g s k ra ft p la s tis c h e Q u e rk ra ft W ö lb w id e rsta n d

= D rillw id e rs ta n d für W a lz p ro file = D rillw id e rs ta n d für H o h lp ro file = T o rs io n s w id e rs ta n d für H o h lp ro file

c r

=

lo rs io n s w id e rs ta n d

d ) Ö2

=

g rö ß te L o c h d u rc h m e s s e r n a c h D IN 9 97 , A u s g a b e O k to b e r 1 97 0

W j W2 W3 =

A n r e iß m a ß e für d ie F la n s c h e n - b zw . S c h e n k e llö c h e r (N ie te u n d S c h ra u b e n m it k le in e re m D u rc h m e s s e r k ö n n e n in d ie g le ic h e n R iß lin ie n g e s e tz t w e rde n ).

S in d b e i e in e m P ro fil für bzw . d 2 zw e i M a ß e a n g e g e b e n , d a n n is t d a s k le in e re M a ß für S c h ra u b e n von H V - V e rb in d u n g e n a n z u w e n d e n . Ist d e r k le in e re D u rc h m e s s e r m it e in e m P u n k t g e k e n n z e ic h n e t, is t e r b e i a lle n S c h ra u b e n a n z u w e n d e n , u n d d e r g rö ß e re D u rc h m e s s e r gilt d a n n n u r für N iete. S in d b e i e in e m P ro fil lü r w-| o d e r W3 z w e i A n r e iß m a ß e a n g e g e b e n , d a n n ist d a s g rö ß e re M a ß für S c h ra u b e n v o n H V - V e rb in d u n g e n a n z u w e n d e n . N o rm a llä n g e n = h a n d e ls ü b lic h e L ä n g e n D ie T a b e iie n w e rte s in d z.T . a u l d re i, für Z a h le n > 10 0 0 0 a u f v ie r b e n a n n te Z iffe rn g e ru n d e t.

B e isp ie le für die A bk ü rzu n gen von B e zeich n u n g en A b k ü rz u n g (M a ß e in mm)

B e d e u tu n g M itle ib re ite r D o p p e l-T -T rä g e r, 2 00...