Profilstahl

Feuerverzinkte Stahlprofile

Profilstahl bezeichnet eine Produktgruppe aus dem Werkstoff Stahl sowie einzelne stabförmige Bauteile („Stahlträger“) aus dieser Gruppe. Profilstahl ist ein in einer definierten Form gewalzter, gezogener oder gepresster Stahl, dessen Querschnitt über seine gesamte Länge gleich ist.

Stahlprofil ist dabei eine Benennung sowohl des Bauteils selbst als auch seines jeweiligen Querschnitts. Ein Stahlprofil kann zusammengesetzt sein, dann ist es verschweißt oder verschraubt (früher auch vernietet). Häufig handelt es sich heute um genormte Querschnitte, die durch Warmwalzen entstehen. Der obere und untere Querteil eines Stahlprofils wird Flansch oder Gurt genannt. Der verbindende, senkrechte Mittelteil wird Steg genannt.

Verbreitete Profile

• I-Profil (Doppel-T-Träger) nach DIN 1025
  • Schmales I-Profil mit geneigten Innenflächen der Flansche (INP) nach DIN 1025-1
  • Mittleres I-Profil mit parallelen Innenflächen der Flansche (IPE-Reihe) nach DIN 1025-5
  • Breitflanschträger
    • Leichte Ausführung (IPBl oder HEA-Reihe) nach DIN 1025-3
    • Normalausführung (IPB oder HEB-Reihe) nach DIN 1025-2
    • Verstärkte Ausführung (IPBv oder HEM-Reihe) nach DIN 1025-4

• 
  INP-Doppel-T Normalprofil
• 
  IPE-Profil
• 
  HEA(IPBl)-Profil
• 
  HEB(IPB)-Profil
• 
  HEM(IPBv)-Profil

• • GI-Profil (Grubenausbau-I-Profil, DIN 21530), am Flansch und Übergang verstärktes I-Profil

• U-Profil mit geneigten Innenflächen der Flansche (UNP-Reihe) nach DIN 1026-1
• U-Profil mit parallelen Innenflächen der Flansche (UPE-Reihe bzw. UAP-Reihe) nach DIN 1026-2
• T-Profil gleichschenklig mit gerundeten Kanten und Übergängen nach DIN EN 10055 (alt nach DIN 1024)
• Z-Profil rundkantig nach DIN 1027
• L-Profil (Winkelträger) nach DIN EN 10056-1
  • gleich lange Flansche, gleichschenkelig (alt nach DIN 1028)
  • verschieden lange Flansche, ungleichschenkelig (alt nach DIN 1029)
• TH-Profil (Toussaint-Heintzmann-Profil für den Grubenausbau)

• 
  U(UNP)-Profil
• 
  UPE-Profil
• 
  T-Profil
• 
  Z-Profil
• 
  L-Profil gleichschenklig
• 
  L-Profil ungleichschenklig
• 
  TH-Profil

• Hollandprofil
• Rund- und Vierkantrohr
• Spundwand
  • schwere Spundwand (Doppel-T)
  • leichte Spundwand (Larssenprofil, Z-Profil)

Allen diesen Profilen ist gemein, dass für sie in der Norm nicht nur die Form exakt festgelegt wird, sondern auch weitere Querschnittswerte für die statische Festigkeits- und Verformungsberechnung:

• Umfang in cm
• Flächeninhalt des Querschnittes in cm²
• Gewicht in kg/m
• Lage der beiden Hauptschwerachsen und des Flächenschwerpunktes des Querschnittes
• Statisches Moment um die beiden Hauptschwerachsen in cm³
• Widerstandsmoment in cm³
• Axiales Flächenträgheitsmoment in cm⁴
• Flächenzentrifugalmoment bei punktsymmetrischen Querschnitten in cm⁴
• Polares Widerstandsmoment in cm³
• Polares Flächenträgheitsmoment in cm⁴
• Lage des Schubmittelpunktes bei asymmetrischen Querschnitten in cm
• Wölbwiderstandsmoment in cm⁶

Die Bezeichnungen dieser Größen stammen aus der Physik der rotierenden Körper, nur ist hier anstatt der Masse eine Fläche maßgebend. So gilt in Analogie für das Massenträgheitsmoment und dessen Maßeinheit kg × cm² die Einheit für das Flächenträgheitsmoment cm² × cm² = cm⁴.

Die Flächenträgheits- und Flächenzentrifugalmomente lassen sich mit Hilfe der Tensorrechnung auf andere als die Hauptschwerachsen des Querschnittes umrechnen. Da die dafür notwendigen Formeln umständlich und fehleranfällig sind, bedient man sich dafür auch eines zeichnerischen Hilfsmittels, des Mohrschen Trägheitskreises.

Literatur

• Ulf Hestermann, Ludwig Rongen:Frick/Knöll Baukonstruktionslehre 1 36. Auflage, Springer Verlag Fachmedien, Wiesbaden 2015, ISBN 978-3-8348-2564-3, S. 381–384.
• Heinz M. Hiersig (Hrsg): VDI-Lexikon Maschinenbau. VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf 1995, ISBN 978-3-540-62133-1.
• Peter Kiehl (Hrsg):Einführung in die DIN-Normen. 13. Auflage, Beuth Verlag, Berlin 2001, ISBN 3-519-26301-7.

Weblinks

• Profilbibliothek (zuletzt abgerufen am 22. Januar 2016)
• Stahlkatalog (abgerufen am 22. Januar 2016)
• Profilstahl im Kraftwerksbau S. 8 ff. (abgerufen am 22. Januar 2016)