Geschossbau: Verbundstützen

Beim Stahlgeschossbau werden meist Verbundstützen eingesetzt. Sie vereinen die wesentlichen Vorzüge des Stahls (hohe Festigkeit) und des Betons (Brandschutzfunktion).

Bei Verbundstützen können neben den üblichen ein- bzw. ausbetonierten I-Profilen auch Stützen mit sichtbarem Stahl ausgeführt werden (z. B. ausbetonierte Hohlprofile). Alle Varianten werden für den Brandfall bemessen und erfüllen selbst höchste Brandschutzanforderungen.

Die äußeren Querschnittsabmessungen liegen meist unter denen reiner Stahlstützen, da die größere Steifigkeit von Verbundstützen zu einer erhöhten Knickstabilität führt. Die Anschlüsse werden stahlbaumäßig ausgeführt. Das ermöglicht die Einhaltung selbst engster Toleranzanforderungen.

Wichtig bei Stahlverbundstützen ist die Verbundsicherung zwischen Beton und Stahl. Sie kann bei offenen Profilen entweder über Kopfbolzendübel oder/und über mit dem Steg verschweißten Bügelbewehrungen realisiert werden. Betongefüllte Hohlprofile erfordern unter bestimmten Bedingungen selbst im Lasteinleitungsbereich keine Verbundmittel. Aus Brandschutzgründen ist bei Verbundstützen ab Feuerwiderstandsklasse F 30 eine zusätzliche Längsbewehrung vorzusehen.

Wirtschaftlichkeit

Verbundstützen mit eingestellten Stahlkernen werden als Fertigteile (vorab bewehrt und betoniert) oder Teilfertigteile (mit äußerem Rohrmantel und Profil oder Bewehrungsstahl) eingesetzt. Ihre hohe Tragfähigkeit bei kleinem Stützenquerschnitt macht sie besonders wirtschaftlich. Die schlanken Verbundstützen bringen einen deutlichen Zuwachs an Nutzfläche. Sie kamen in vielen Hochhausbauten, die in jüngster Zeit in Deutschland errichtet werden, zum Einsatz. Aber auch kleinere Büro- und lndustriegebäude profitieren von diesen Vorteilen.

Typengeprüfte Stahlverbundstützen

»bauforumstahl e. V. hat einen Verbundstützenkatalog erstellt, dessen Traglasttabellen eine schnelle und einfache Bemessung des Verbundstützentyps „Betongefülltes, rundes Stahlhohlprofil mit eingestelltem Doppel-T-Profil oder Kreuzprofil aus Flachstahl“ ermöglichen.

Die Traglasttabellen wurden einer Typenprüfung unterworfen, so dass – bei Einhaltung der im Katalog vorgegebenen Randbedingungen – die Nutzung der Katalogwerte als Bemessungsnachweis ausreicht. Grundlage ist der Prüfbericht Nr. 4177.20-007/04 [6]. Der Katalog deckt sowohl die Kalt- als auch die Heißbemessung (für die Feuerwiderstandsklassen R60, R90 und R120) ab Dokumentation D 696.

Details zum Konstruieren und Bauen mit betongefüllten Stahlhohlprofilen enthält die Dokumentation D696-1. Gezeigt wird die Verbindung der Stützen mit den lasteinleitenden Bauteilen Decke und Unterzug sowie Möglichkeiten, die Stützen an Stahlbetonbauteile (Wände, Fundament) anzuschließen.

Verbundstützen-katalog

Tabellen der typengeprüften Verbundstützen aus ausbetonierten Hohlprofilen mit eingestellten Stahlprofilen als Walz- oder Kreuzprofil

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Verbundstützen mit eingestellten Stahlprofilen

Bemessung und Anschlussdetails von möglichen Verbindungen von Verbundstützen mit den lasteinleitenden Bauteilen Decke und Unterzug.

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