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Leitfaden zur Konstruktion kaltgeformter Stahlpfetten
Gängige Arten kaltgeformter Dachpfetten
C- und Z-Profile sind die gängigsten Formen für kaltgeformte Stahlpfetten. Wie der Name schon sagt, werden diese Profile entsprechend dem Buchstaben des Alphabets gebogen (siehe Abbildung 2). Z-Pfetten sind punktsymmetrisch, und ihre Flansche werden manchmal leicht ungleichmäßig gefertigt, um Überlappungen zu ermöglichen. C-Pfetten hingegen haben ein etwas geringeres vertikales Widerstandsmoment, was sie für Dächer mit geringerer Neigung vorteilhafter macht. Jede Form hat ihre eigenen Vor- und Nachteile; es obliegt dem Ingenieur, die geeignete Pfette anhand der Projektanforderungen zu wählen.
Bei der Montage auf dem Dach werden Pfetten üblicherweise überlappend verlegt, um die Kontinuität des Querschnitts zu gewährleisten. Die Verbindung erfolgt üblicherweise mit Maschinenschrauben durch die Stege der überlappenden Pfetten.
Bei der Bemessung werden Lasten auf die Normal- und Tangentialachsen des Querschnittsschwerpunkts aufgebracht. Somit wird hauptsächlich die zweiachsige Biegung geprüft. Torsionseffekte auf das Bauteil werden aufgrund der teilweisen seitlichen und Torsionsbeschränkung durch die Dachschalung als vernachlässigbar angenommen.
Vorteile von kaltgeformtem Stahl gegenüber anderen Materialien
Dieser Artikel konzentriert sich auf die Verwendung von kaltgeformtem Stahl (CFS). Diese Stahlart wird aus dünnen Blechen hergestellt und, wie der Name schon sagt, durch Kaltbearbeitungsverfahren wie Pressen und Walzen hergestellt. Dadurch ist sie im Vergleich zu warmgewalzten Blechen haltbarer. Im Gegensatz zu Holz bietet kaltgeformter Stahl eine längere Lebensdauer, da er resistent gegen Schimmel und Ungeziefer ist.
Aufgrund seines geringen Gewichts ist CFS einfacher zu installieren und kann sogar recycelt werden, wenn das Dachsystem entfernt oder ausgetauscht wird. Bei richtiger Konstruktion und Auslegung halten CFS-Strukturen extremen Umweltbelastungen stand und gehören damit zu den widerstandsfähigsten Materialien überhaupt.
Verweise
Konstruktionshandbuch für kaltgeformte Stahlpfetten-Dachkonstruktionssysteme (AISI-Konstruktionshandbuch D111-09). Amerikanisches Eisen- und Stahlinstitut, 2009.
Segui, William T. Steel Design, 6. Auflage. Cengage Learning, 2018.
