Bauverfahren und Konstruktion - Unterzug aus Stahl

Unterzüge und Stürze können als Ortbeton sowie Halbfertigteile oder auch als Fertigteile hergestellt werden. Diese Art von Sonderbauteilen finden häufig im Wohnungsbau, Geschossbau, Industriebau und im Hallenbau Anwendung. Durch die Ausbildung von Unter- oder Überzügen können weite unterstützungsfreie Räume geschaffen werden. Die Einbindung von Unter-, bzw. Überzügen muss vom Planungsbüro so statisch eingeplant werden, dass die Kraftschlüssige Verbindung mit der Geschossdecke berücksichtigt ist. Im Bauzustand sind entsprechende Montageunterstützungen bis zur endgültigen Endfestigkeit des Betons zu berücksichtigen. Im Skelettbau werden die tragenden Bauteile und die Ausbauteile unterschieden. Tragende Bauteile sind Decken, Unterzüge, Stützen, Bodenplatte und Fundamente. Je nach statischen und entwerferischen Gesichtspunkten können die Bauteile unterschiedlich auf- oder nebeneinander angeordnet sein.

Unterzüge nehmen die Deckenlasten auf und verteilen sie horizontal an die vertikalen Stützen. Sie können als Rechteckquerschnitt, Überzug oder Brüstung und als Ortbeton oder als Fertigbauteil ausgebildet sein. Statisch wirken sie als:

• Einfeldträger mit gelenkigem Auflager auf Konsolen
• statisch bestimmter Durchlaufträger mit konsolfreier Auflagerung auf geschosshohen Stützen
• statisch unbestimmtes Durchlaufsystem über den Stützen lagernd mit Ortbetonverguss im Bereich der Stützen

Stahlträger sind eine besonders beliebte Sturzform, da der Gestaltungsspielraum sehr groß ist. Stahlträger werden überwiegend aus Schrott gefertigt und können nach der Verwendung wieder recycelt werden.

Stürze und Unterzüge aus Stahl werden in der Regel in verschiedenen DIN-genormten Varianten angeboten, die entweder eine Doppel-T-Form oder eine U-Form haben. Zu den Doppel-T-Trägern zählen sowohl die IPE- und IPN-Profile, als auch die H-Träger. Die H-Träger werden aufgrund ihrer besonders hohen Tragfähigkeit häufig zur horizontalen Abstützung verwendet. Beispielsweise um die Decke abzustützen. U-Profile werden wiederum gerne im Brückenbau, Hallenbau oder Industriebau eingesetzt, wenn diese Form für die Konstruktion am sinnvollsten erscheint.

Abb.1: Aufbau eines Stahlträgers (Quelle: online unter klöckner.de)

Die folgende Übersicht zeigt die Arten der einzelnen Stahlträgern mit ihren Eigenschaften:

Art	Bild	Beschreibung	Eigenschaften/Einsatzgebiet
IPE		Parallel verlaufende Innenflächen der Flansche, mittelbreite I-Träger	Lassen sich durch schmaleren Steg leichter verbiegen, haben aber nur eine begrenzte Druckfestigkeit
IPN		Geneigte Flansch-Innenfläche, schmale I-Träger	Sind schwerer, höhere Traglast, geringerer Querschnitt
U-Profil		Ab einer Steghöhe von 80 mm (8 cm) gelten sie als Stahlträger. Mit geneigten oder parallelen Innenflächen der Flansche	Einsatz üblicherweise im Brückenbau, Hallenbau oder Industriebau
H-Profile/ Doppel-T-Träger
H-Profile/ Doppel-T-Träger (HEB, HEA, HEM), auch Breitflanschträger genannt werden oft zur horizontalen Abstützung genutzt (z. B. einer Decke). Sie haben eine besonders hohe Tragfähigkeit und sind nach DIN in ihrer Form genormt.
HEB-Träger		genormt in DIN EN 1025-2; normale/ mittlere Ausführung der H-Träger	weist hohen Knickwiderstand auf (wegen der großen Durchschnittsfläche)
HEA-Träger		genormt in DIN EN 1025-3	schmaler und leichter als HEB
HEM-Träger		genormt in DIN EN 1025-4; ist der schwerste und breiteste der H-Träger	Einsatz bei besonders hohen Anforderungen an die Traglast

Bildquellen: online unter klöckner.de

Zum Einbau eines Stahlträgers muss nach statischer Überprüfung in der erforderlichen Länge und Stahlträgerart geliefert werden. Zum Einbau wird zudem ein geeigneter Mörtel benötigt. Für die Verkleidung des Stahlträgers sollte ausreichend Verputzmaterial inkl. Streckdraht vorhanden sein, um den Einbau realisieren zu können.

Der Einbau erfolgt üblicherweise in den folgenden Schritten:

1. Stahlträger per LKW anliefern lassen und am Baukran befestigen
2. Decke abfangen mit Hilfe von Deckenstützen etc., nach Angaben des Statikers
3. Schlitz für den Stahlträger stemmen. Hierbei sollte ausreichend Platz zum späteren ausmörteln und als Auflagerfläche (beidseitig ca. 25cm) eingeplant werden
4. Träger in den Schlitz einsetzen, mit Keilen fixieren und vermörteln. Wichtig ist hierbei die Verwendung von ausreichend tragfähigem und zugelassenem Mörtel
5. Mörtel aushärten lassen und Stützen entfernen
6. Verputzen des Trägers und der entstandenen Laibung. Evtl. muss die Laibung vorher entsprechend gerade ausgeglichen werden

Als Faustformeln für Unterzugsmaße können folgende Richtwerte angenommen werden:

• Unterzugslänge = lichte Breite der Mauerwerksöffnung + 50 cm (links und rechts jeweils 25 cm)
• Unterzugsbreite = Wandtiefe
• Je größer die Auflagefläche, desto besser verteilt sich die Last
• Nichttragende Wände = 2/3 der Wandtiefe