Trapezblech

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Trapezblech.
Trapezblech von unten gesehen.
Ausführungsbeispiel einer Fabrikhalle in Salzburg (Österreich) unter Verwendung von Trapezblechen.
Trapezblech im Rollformer.

Trapezbleche (auch Trapezprofile oder Profiltafeln) sind im Querschnitt trapezähnlich gekantete Profilbleche (im Gegensatz zu Wellprofilen, deren Querschnitt sinusförmig gekrümmt verläuft). Trapezprofile finden vor allem im Gewerbe- und Industriebau vielfältige Anwendung für Dach-, Decken- und Wandkonstruktionen. Die obenliegenden Bereiche des Trapezprofils werden als Obergurt, die untenliegenden als Untergurt bezeichnet. Versteifungen in Obergurten, Untergurten und Stegen nennt man Sicken oder Versätze.

Herstellung, Material und Korrosionsschutz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Häufigstes Ausgangsmaterial sind Stahl-Feinbleche mit einer Stärke von ca. 0,35 bis 1,50 mm, Aluminiumbleche mit einer Stärke von 0,50 bis 1,20 mm und selten auch Edelstahlbleche. Das häufig bereits endbeschichtete Blech wird von einem Coil (einer Blechrolle) im Kaltverformungsverfahren durch einen Rollformer geführt, der ein Endlosprofil erzeugt, das anschließend mit einer Profilschere auf die gewünschte Länge zugeschnitten wird. Ein Rollformer ist eine Walzstraße mit einer großen Anzahl hintereinanderliegender Walzen.

Die Farbbeschichtung ist "tiefziehfähig" und reißt daher nicht bei der Verformung.

Zum Korrosionsschutz werden Stahlbleche standardmäßig verzinkt und bandbeschichtet. Die Bandbeschichtung ist in vielen unterschiedlichen Farben und Beschichtungsstärken möglich. Weitere Beschichtungsvarianten sind Aluzinkbeschichtung (Galvalume(R), verbesserter Korrosionsschutz gegenüber nur reiner Verzinkung), organische Beschichtung (ArcelorMittal Granite(R) Cloudy) und Dünnbeschichtung (DU, Farbstärke ca. 15 μm). Aluminiumbleche sind in blank, stucco-dessiniert (strukturiert) und bandbeschichtet erhältlich.

Typischerweise wird 275 g Zink pro Quadratmeter aufgetragen und anschließend eine 25 μm dicke Polyesterschicht aufgebracht. Es sind jedoch auch Schichtdicken von 15 bis 50 μm üblich.[1]

Spezielle Profilvarianten sind:

Statik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Trapezblechprofil 111/275.

Durch das Kanten der Profiltafeln erhöht sich das Flächenträgheitsmoment (bzw. das Widerstandsmoment) des Profils deutlich, da sich der Abstand der Randfaser vom Schwerpunkt um ein Vielfaches erhöht (siehe auch: Steinerscher Satz). Dies bewirkt trotz des geringen Materialeinsatzes eine enorme Steigerung des Tragvermögens.

Bei höheren Trapezprofilen (ab ca. 80 mm) werden die Stege selber nochmals leicht profiliert, um ein Beulen oder Einknicken zu behindern.

Beispiel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  Ebenes Blech Trapezprofil
(111/275)
Blechdicke 1,00 mm 1,00 mm
Gewicht 7,85 kg/m2 12,1 kg/m2
Mögliche Spannweite
bei 1,20 kN/m2 Auflast
0,401 m 4,54 m

Einem Mehrverbrauch an Material von 54 % steht also eine Steigerung der möglichen Spannweite auf mehr als das 11-fache gegenüber.

Bemessung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Für die Bemessung von Trapezprofilen bieten die meisten Hersteller Tabellen an, mittels derer das benötigte Profil in Abhängigkeit von Spannweite und Auflast für verschiedene Stützungen (Ein-, Zwei- oder Dreifeldträger), einfach ermittelt werden kann.

Auskragende Stahltrapezprofile sind anhand der Geometrie und Belastung individuell zu dimensionieren. Die statischen Kennwerte sind in der Zulassung oder der jeweiligen Typenprüfung zu finden.

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Beispielhafter Flachdachaufbau mit I-Trägern aus Stahl, Trapezblech, Dampfsperre, druckfester Wärmedämmung und Dachabdichtung.

Trapezprofile werden insbesondere zur Herstellung von Decken, Dächern und Wänden eingesetzt. Ein typisches Einsatzgebiet von Trapezprofilen ist der Industrie- und Hallenbau. Häufig in Verbindung mit einer Stahl-Skelettkonstruktion.

Gründe, die für den Einsatz von Trapezprofile sprechen:

  • geringer Aufwand für Transport und Lagerung
  • geringes Gewicht
  • geringe Herstellungskosten,
  • rascher Baufortschritt durch leichte, großflächige und auf Maß geschnittene bzw. vorgefertigte Elemente
  • einfache Montage (Befestigung mit selbstschneidenden Schrauben)

Bei erhöhten Anforderungen an Wärmeschutz, Schallschutz, Schwingungsanfälligkeit und Brandschutz muss das dünne Trapezprofil im Verbund mit anderen Baumaterialien eingebaut werden.

Da es in vielen gewerblich oder industriell genutzten Gebäuden nicht auf den Nutzungskomfort und die optischen Eigenschaften ankommt, liegt hier das Haupteinsatzgebiet für Trapezprofile.

Ab dem 1. Juli 2014 dürfen nach der Bauprodukte-Verordnung (BauPVO) tragende Profiltafeln nur noch mit CE-Kennzeichnung und dazugehöriger Leistungserklärung nach DIN EN 1090-1 verbaut werden. Typenbemessungen und Tragfähigkeitsnachweise nach 18807-1 (Stahl) und entsprechende Ü-Zeichen haben keine Bedeutung mehr.[2]

Montage[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vor der Verlegung sind die beiden Diagonalen der Dachfläche zu messen, um festzustellen, ob das Dach rechtwinklig ist. Eine schiefwinklige Dachfläche kann durch einen leichten Versatz zwischen den jeweils benachbarten Profiltafeln ausgeglichen werden. Andernfalls ergeben sich entweder ungleich große Dachüberstände oder es müssen schräge Schnitte zur Anpassung der Ränder vorgenommen werden.[3]

Bei größeren Dachneigungen sollte die Überlappung von Querstößen wenigstens 100 mm betragen. Bei Dachneigungen von weniger als 15° soll die Überlappung wenigstens 200 mm betragen und die Querstöße der Profiltafeln sind mit Kompriband oder Fugendichtstoff (etwa aus Polyurethan) entlang der Oberkante der untenliegenden Platte abzudichten.[4] Bei Dachneigungen von 8° bis 10° soll eine Abdichtung entlang des unteren Randes und eine weitere entlang des oberen Randes der Überlappung verlaufen.[3]

Die Überlappungen der Längsstösse sind so auszurichten, dass in der Hauptwindrichtung treibender Niederschlag nicht in die Überlappung gedrückt wird. Wenn die Form der Randprofilierung es zulässt, sollte zwischen den Profiltafeln im überlappenden Bereich ein Spalt von wenigstens einem Millimeter verbleiben, um zu vermeiden, dass Wasser kapillar in den Spalt gesaugt wird.[4] Manche Profiltafeln sind entlang einer Längskante mit einer feinen (Antikapillar-)Rille versehen, die kapillar eindringendes oder vom Wind getriebenes Wasser aufnehmen und abführen soll. Bei der Verlegung ist darauf zu achten, dass sich diese Rinne an der Kante der im Überlappungsbereich untenliegenden Profiltafel befindet.[3]

Dünne Trapezprofile mit einer Profilhöhe von 20 mm werden mit durchschnittlich 6 Schrauben pro Quadratmeter befestigt. Der Überlappungsbereich ist etwa auf jeden Meter einmal zu verschrauben.[3]

Stahlbeton-Verbundkonstruktion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Durch Verbundkonstruktionen lassen sich die speziellen Eigenschaften von verschiedenen Materialien ausnutzen.

Indem die Rippen des Trapezprofils mit Beton verfüllt werden, erhöht sich das Gewicht der Konstruktion. Schwingungsverhalten, Schalldämmung und Wärmespeicherfähigkeit verbessern sich. Sofern der Beton jedoch nicht durch gesonderte Verbindungselemente schubfest mit dem Trapezprofil verbunden wird, kann er keine Tragwirkung übernehmen und stellt lediglich eine zusätzliche Last dar.

Alternativ kann ein leichtes Trapezprofil als verlorene Schalung eingesetzt werden. Es wird dann bis zur Aushärtung des Betons abgestützt. Ist der Beton ausgehärtet, übernimmt er die alleinige Tragwirkung.

Bei einer regelrechten Verbundbauweise wird durch Verbindungselemente oder eine spezielle Profilierung der Profiltafel durch Verzahnung ein Kraftschluss zwischen dem Trapezprofil und dem Aufbeton hergestellt. Die Profiltafel wird so angeordnet, dass sie bei einer planmäßigen Belastung der Konstruktion einen großen Teil der entstehenden Zugspannungen übernimmt, während der Aufbeton weitgehend nur auf Druck belastet wird (siehe auch: Balkentheorie). Die Verzahnung kann durch spezielle Kantung des Profils, geriffelte Blechoberfläche oder auf die Obergurte geschweißte Bewehrungsstäbe oder Kopfbolzendübel erreicht werden.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Gerhard Huber u. a.: Baustoffkunde – Technologie der Bau- und Werkstoffe. MANZ Verlag Schulbuch GmbH, Wien 2002, ISBN 3-7068-1209-6.
  • Christof Riccabona: Baukonstruktionslehre 5. MANZ Verlag Schulbuch GmbH, Wien 2003, ISBN 3-7068-1511-7.
  • Ralf Möller u. a.: Planen und Bauen mit Trapezprofilen und Sandwichelementen Band 1: Grundlagen, Bauweisen, Bemessung mit Beispielen. Ernst & Sohn, Berlin 2004, ISBN 3-433-01595-3.
  • Ralf Möller u. a.: Planen und Bauen mit Trapezprofilen und Sandwichelementen Band 2: Konstruktionsatlas. Ernst & Sohn, Berlin 2011, ISBN 3-433-02843-5.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Commons: Trapezblech – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Montageanleitung für Trapezbleche, Polmetal.de
  2. TÜV Rheinland – DIN EN 1090 Zertifizierung von tragenden Bauteilen. Abgerufen am 17. September 2015.
  3. a b c d Montageanleitung Trapezblech, Profilbleche Dührkop GmbH, In: Schwedenbleche.de
  4. a b Montagehinweise (Memento vom 31. Januar 2018 im Internet Archive), Solarpan.de