Trapezblech

Trapezbleche sind im Querschnitt gekantete Profilbleche. (Im Gegensatz zu Wellblechen, die im Querschnitt gekrümmte Linien aufweisen.) Trapezbleche finden vor allem im Industriebau vielfältige Anwendung für Dach-, Decken- und Wandkonstruktionen. Die hohen Stellen des Trapezblechs werden Stege genannt, die Vertiefungen dazwischen Sikken.

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Herstellung, Material, Korrosionsschutz

Häufigstes Ausgangsmaterial sind Stahl-Feinbleche mit einer Stärke von ca. 0,75 bis 1,25 mm. Zum Korrosionsschutz werden die Bleche meist verzinkt und/ oder pulverbeschichtet.

Statik

Die statische Überlegung besteht darin, das Flächenträgheitsmoment (bzw. das Widerstandsmoment) des Blechs dadurch zu erhöhen, dass es aufgekantet wird und sich dadurch der Abstand der Randfaser vom Schwerpunkt erhöht (Satz von Steiner). Dies bewirkt bei nur unwesentlich größerem Materialverbrauch eine enorme Steigerung des Tragvermögens.

Bei höheren Trapezblechprofilen (ab ca. 80 mm) werden die Stege ihrerseits leicht profiliert um ihnen die nötige Steifigkeit zu verleihen.

Beispiel

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

Bemessung

Für die Bemessung von Trapezblechen bieten die meisten Hersteller Tabellen an, mittels derer die mögliche Spannweite für die verschiedenen Profile in Abhängigkeit von der Stützung (Ein-, Zwei- oder Dreifeldträger) und der vorhandenen Auflast einfach ermittelt werden kann.

Verwendung

  Trapezbleche können für verschiedenste Bauteile verwendet werden. Unter anderem für Decken, Dächer und Wände. Häufigstes Einsatzgebiet für Trapezbleche ist der Industrie- und Hallenbau. Häufig in Verbindung mit einer Tragkonstruktion ebenfalls aus Stahl. Wesentliche Gründe die hier für den Einsatz von Trapezblech sprechen sind

• das geringe Gewicht,
• der rasche Baufortschritt und
• die vergleichsweise geringen Kosten für die Montage.

Nachteilig wirken sich die Eigenschaften des Trapezblechs jedoch in Bezug auf

• Schallschutz,
• Schwingungsanfälligkeit und
• Brandschutz aus.

Dies spricht weiters für den Einsatz in Gebäuden, bei denen diese Kriterien eher eine untergeordnete Rolle spielen.

Verbundbau

Der Verbundbau stellt einen Versuch dar, die Vorteile des Stahlbaus mit jenen des Stahlbetonbaus zu kombinieren.

Um die Nachteile einer Trapezblechkonstruktion zu kompensieren, können in einem ersten Schritt die Sikken ausbetoniert werden. Dadurch wird das Gewicht der Konstruktion erhöht und somit das Schwingungsverhalten verbessert und die Wärmespeicherfähigkeit erhöht. Die Tragwirkung wird bei dieser Konstruktion ausschließlich vom Trapezblech übernommen.

Alternativ kann das Trapezblech auch als verlorene Schalung eingesetzt werden. In diesem Fall kann das Trapezblech schwächer ausgeführt werden, da es nur das Gewicht des Frischbetons zu tragen hat. Ist der Beton ausgehärtet, übernimmt er die alleinige Tragwirkung.

Die beiden beschriebenen Konstruktionen sind ungünstig, da das Tragvermögen eines der beiden Baustoffe nicht ausgenutzt wird. Wirtschaftlich ist dagegen die Verbundbauweise. Hierbei wird ein Verbund zwischen dem Trapezblech und dem Aufbeton hergestellt. Biegt sich ein Bauteil durch, so werden die unteren Bereiche gezogen und die oberen gestaucht. (Siehe auch: Balkentheorie) Das Blech soll beim Verbundbau einen Teil der Biegezugspannungen übernehmen, der Beton die Druckspannungen. Um dies zu ermöglichen, dürfen sich die beiden Schichten nicht gegeneinander verschieben können. Das Blech muss sich also mit dem Beton verzahnen. Dies kann erfolgen durch eine spezielle Kantung des Profils, eine geriffelte Blechoberfläche oder auf das Trapezblech aufgeschweißte Bewehrungsstäbe oder Kopfbolzendübel.

Literatur

• Dipl.-Ing. Dr. techn. Gerhard Huber u. a.: Baustoffkunde - Technologie der Bau- und Werkstoffe. MANZ Verlag Schulbuch GmbH, Wien 2002, ISBN 3-7068-1209-6.
• Arch. Dipl.-Ing. Dr. techn. Christof Riccabona: Baukonstruktionslehre 5. MANZ Verlag Schulbuch GmbH, Wien 2003, ISBN 3-7068-1511-7.