Montage einer Stahl-Stützkonstruktion (geschweisst)

Eine Stahlkonstruktion wird nicht nach Augenmass geplant. Profilgrösse, Art der Verankerung und die Frage, ob ein Sturz genügt oder ein ganzer Rahmen nötig ist, bestimmt der Bauingenieur (Statiker) in seiner Berechnung. Er beurteilt die Wandart (Stahlbeton, Backstein, Kalksandstein, Porenbeton), die Lasten aus den oberen Geschossen und die Lage der Öffnung im Verhältnis zu Wandenden, Ecken und anderen Öffnungen.

Schweissen ist Arbeit mit offener Flamme und Funkenflug. Ausführen sollte es ein ausgebildeter Schweisser mit entsprechendem Nachweis. In Innenräumen gehört der Brandschutz dazu: Brennbares entfernen oder abdecken, einen Feuerlöscher griffbereit halten und die Stelle nach Arbeitsende noch eine Weile kontrollieren. Bei einem Brand gilt die Feuerwehrnummer 118. Sprechen Sie Lärm- und Schweisszeiten am besten früh mit dem Hauswart und den Nachbarn ab, denn Rauch und Geruch ziehen schnell ins Treppenhaus.

Die genaue Reihenfolge legt der Bauingenieur fest. Bei Betonwänden wird die Konstruktion oft erst nach dem Schneiden der Öffnung eingebaut. Anderswo setzt man zuerst den Sturz ein und schneidet die Wand darunter erst danach heraus. Ein üblicher Ablauf sieht so aus:

1. Öffnung und Lage der Profile nach Plan anzeichnen, Leitungen in der Wand prüfen.
2. Decke oder Wand über der künftigen Öffnung mit Baustützen abspriessen, wenn der Ingenieur das vorgibt.
3. Öffnung mit Diamantwandsäge oder Seilsäge schneiden, Ecken mit Kernbohrungen vorbohren, damit keine Risse entstehen.
4. Ränder der Öffnung von Staub und losen Betonstücken reinigen.
5. Stahlprofile auf einer oder beiden Wandseiten ansetzen, in die Flucht und ins Lot bringen.
6. Löcher für Anker oder Durchgangsbolzen bohren und die Profile nach Vorgabe verankern.
7. Profile in den Ecken zum Rahmen verschweissen und die Nähte von Schlacke befreien.
8. Fugen zwischen Stahl und Wand mit schwindfreiem Vergussmörtel füllen, damit das Profil vollflächig aufliegt.
9. Spriessung erst nach dem Aushärten des Mörtels und nach der Kontrolle entfernen.
10. Stahl mit Korrosionsschutz streichen, besonders die Schweissnähte, und die Oberfläche für Verputz oder Verkleidung vorbereiten.

Stahlprofile

Für Stürze und Rahmen verwendet man gewalzte Profile. U-Profile (zum Beispiel UPE oder UPN) sind bei Betonwänden sehr verbreitet, weil man sie beidseitig an die Wand legen und mit Bolzen zusammenziehen kann. I- und H-Profile (IPE, HEB) wählt man bei grösseren Spannweiten und höheren Lasten, wo ein steiferer Träger nötig ist. Winkelprofile dienen eher bei kleinen Öffnungen oder als Ergänzung. Welches Profil in welcher Grösse, ergibt sich aus der Berechnung, nicht aus dem, was gerade am Lager liegt.

Verankerung

Die Profile werden mit Verbundankern (chemisch), mechanischen Ankern oder durchgehenden Gewindestangen mit beidseitigem Anzug an der Wand befestigt. Verbundanker halten gut in Beton und Vollmauerwerk, brauchen aber sauber ausgeblasene Bohrlöcher und die vom Hersteller angegebene Aushärtezeit. Bei Lochsteinen kommen Siebhülsen zum Einsatz, sonst fliesst der Mörtel in die Hohlräume.

Schweissnähte und Korrosionsschutz

Durch das Schweissen werden die einzelnen Profile zu einem steifen Ganzen. Wo der Plan durchgehende Nähte verlangt, genügen Heftpunkte nicht. Nach dem Schweissen werden die Nähte gereinigt und gestrichen, denn gerade dort beginnt Rost meist zuerst.

Zwei auf den ersten Blick ähnliche Öffnungen können sehr unterschiedlich viel Aufwand bedeuten. Mehr Zeit und damit höhere Kosten verursachen vor allem:

• Grössere Spannweite und schwerere Profile, die getragen und während der Montage gehalten werden müssen
• Dicke Stahlbetonwände mit dichter Bewehrung
• Abspriessen über mehrere Geschosse oder lange Standzeit der Stützen
• Enge Platzverhältnisse, kleine Wohnungen ohne Manövrierraum, ein Lift, in den die Profile nicht passen
• Leitungen in der Wand, die vorher verlegt werden müssen
• Komplizierte Rahmenformen, schräge oder unregelmässige Leibungen

Einfacher wird es mit einer klaren Vorgabe des Ingenieurs, einem geräumten und abgedeckten Raum, einem Zugang mit dem Material bis zur Einbaustelle und vereinbarten Zeiten, in denen laut gearbeitet und geschweisst werden darf.

• Ein schwächeres oder anderes Profil als berechnet, nur weil es gerade zur Hand war
• Schneiden ohne Spriessung oder mit Überschnitten über die Ecken hinaus, was die Wand schwächt und Risse verursacht
• Profile, die nicht vollflächig aufliegen, weil die Fuge nicht vergossen wurde
• Anker in ungereinigten Bohrlöchern oder belastet, bevor der Mörtel ausgehärtet ist
• Heftpunkte statt durchgehender Nähte, nicht fertig verschweisste Rahmenecken
• Schweissen ohne Schutz der Umgebung, verbrannte Bodenbeläge, verrauchte Nachbarwohnungen
• Fehlender Korrosionsschutz, besonders an Nähten und an Stellen, die später überputzt werden
• Arbeiten in ungeheizten Räumen ohne Rücksicht auf die Temperatur, sodass Mörtel und Ankermasse nicht richtig abbinden

Gehen Sie bei der Abnahme diese Punkte durch, idealerweise bevor die Konstruktion verputzt oder verkleidet wird:

• Profile entsprechen in Typ, Grösse und Lage den Vorgaben des Ingenieurs
• Sturz oder Rahmen sitzt im Lot und bündig zur Wand
• Anker oder Bolzen sind in der vorgegebenen Anzahl gesetzt und angezogen
• Schweissnähte sind durchgehend, ohne Risse und ohne Schlackenreste
• Die Fuge zwischen Stahl und Wand ist vergossen, das Profil steht nirgends ab
• Der ganze Stahl inklusive Nähte hat einen Korrosionsschutzanstrich
• Über und neben der Öffnung sind keine neuen Risse entstanden
• Die Spriessung wurde erst nach dem Aushärten und mit Zustimmung der verantwortlichen Fachperson entfernt
• Die Umgebung wurde nach dem Schweissen kontrolliert, ohne Glutnester und Brandstellen
• Sie haben die statische Berechnung und einen Nachweis über die ausgeführten Arbeiten erhalten