Trapezblech

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

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

Herstellung, Material und Korrosionsschutz

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 gegebenenfalls vorher fertig beschichtete Blech wird von einem Coil (Blechrolle) durch einen Rollformer (Walzstraße im Kaltverformungsverfahren mit einer großen Anzahl hintereinanderliegender Walzen) geführt, wobei ein Endlosprofil entsteht, das danach mit einer Profilschere auf die gewünschte Länge zugeschnitten wird. 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 Polyestherschicht aufgebracht. Es sind jedoch auch Schichtdicken von 15 bis 50 μm üblich.[1]

Spezielle Blechvarianten sind:

  • Akustikbleche (gelochte Bleche für Innenverkleidungen von z. B. Produktionshallen um den Lärmpegel zu reduzieren)
  • Antidröhnbeschichtete Bleche
  • Bombierte Bleche (in Längsrichtung gerundete Bleche)
  • Durch Vlies oder anderes saugfähiges Material antitropfbeschichtete Bleche (zur Aufnahme und vorübergehenden Speicherung von Kondenswasser)

Statik

Trapezblechprofil 111/275.

Durch das Kanten der Bleche erhöht sich das Flächenträgheitsmoment (bzw. das Widerstandsmoment) des Blechs 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 Trapezblechprofilen (ab ca. 80 mm) werden die Stege selber nochmals leicht profiliert, um ein Beulen oder Einknicken zu behindern.

Beispiel

 Ebenes BlechTrapezblech
(111/275)
Blechstärke1,00 mm1,00 mm
Gewicht7,85 kg/m212,1 kg/m2
Mögliche Spannweite
bei 1,20 kN/m2 Auflast
0,401 m4,54 m

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

Bemessung

Für die Bemessung von Trapezblechen 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 Stahltrapezbleche sind anhand der Geometrie und Belastung individuell zu dimensionieren. Die statischen Kennwerte sind in der Zulassung oder der jeweiligen Typenprüfung zu finden.

Verwendung

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

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

Gründe, die für den Einsatz von Trapezblech 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 Trapezblech 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 Trapezblech.

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

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 Blechbahnen 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 Bleche 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 Blechen im überlappenden Bereich ein Spalt von wenigstens einem Millimeter verbleiben, um zu vermeiden, dass Wasser kapillar in den Spalt gesaugt wird.[4] Manche Profilbleche 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 des im Überlappungsbereich untenliegenden Blechs befindet.[3]

Dünne Bleche 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

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

Indem die Sicken des Trapezblechs 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 Trapezblech verbunden wird, kann er keine Tragwirkung übernehmen und stellt lediglich eine zusätzliche Last dar.

Alternativ kann ein leichtes Trapezblech 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 des Blechs durch Verzahnung ein Kraftschluss zwischen dem Trapezblech und dem Aufbeton hergestellt. Das Blech wird so angeordnet, dass es 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 das Trapezblech geschweißte Bewehrungsstäbe oder Kopfbolzendübel erreicht werden.

Literatur

  • 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

 Commons: Trapezblech – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  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 des Originals vom 31. Januar 2018 im Internet Archive) i Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.solarpan.de, Solarpan.de

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Produktion von Trapezblech
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Fabrikhalle in Steindorf bei Straßwalchen, Salzburg (Österreich). Fassade und Dach aus pulverbeschichteten Trapezblechen. Belichtung über transparente Kunststoffelemente in Form der Trapezbleche.
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