Lernfeld 6 · Prüfung Teil 1

Profile, Stähle, Aluminium und Normteile

Profile für Geländer, Tore und Vordächer: Bezeichnungen, Baustähle, Edelstahl und Aluminium, Materialliste, Masse und Stangenbedarf.

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Darum geht es

Konstruktionen aus Profilen wie Geländer, Tore, Gitter und Vordächer entstehen aus Halbzeugen: Flach-, Rund- und Vierkantstahl, Winkel, U- und I-Profile, Rohre und Hohlprofile. Rohre und Hohlprofile werden mit Außenmaß mal Wanddicke bezeichnet, etwa Rundrohr 42,4 × 2,0. DIN EN 10219 steht für kaltgefertigte geschweißte, DIN EN 10210 für warmgefertigte Hohlprofile. Hohlprofile tragen je kg Werkstoff mehr Biegung als Vollmaterial, weil ihr Werkstoff außen liegt; ein Flachstahl ist hochkant viel steifer als flach.

Baustähle nach DIN EN 10025-2 tragen die Mindeststreckgrenze im Namen; JR, J0 und J2 nennen die Prüftemperatur der Kerbschlagarbeit. Nichtrostender Stahl 1.4301 genügt in trockenen Innenräumen, bei Chloriden aus Streusalz, Meer oder Schwimmbad nimmt man molybdänlegierte Sorten wie 1.4404 oder 1.4571. Aluminium ist leicht und korrosionsbeständig, hat aber nur etwa ein Drittel des E-Moduls von Stahl und verliert beim Schweißen in der Wärmeeinflusszone an Festigkeit.

Nach der Maßaufnahme beim Kunden entstehen Fertigungszeichnung, Materialliste und Zuschnittliste. Jede Position nennt Nummer, Stückzahl, Benennung, Abmessung, Länge und Werkstoff. Normteile wie Schrauben, Muttern und Scheiben werden mit ihrer Normbezeichnung bestellt. Die Masse folgt aus der Länge und dem Tabellenwert m' des Profils; den Stangenbedarf ermittelt man aus Lagerlänge, Zuschnittlänge und Sägeverlust.

Das solltest du dir merken

Rohre und Hohlprofile werden mit Außenmaß mal Wanddicke bezeichnet.
Die Zahl im Stahlnamen ist die Mindeststreckgrenze in N/mm².
Bei Chloriden reicht 1.4301 nicht, dann 1.4404 oder 1.4571.
Masse gleich längenbezogene Masse m' mal Gesamtlänge in m.
Stäbe je Stange abrunden, Stangen insgesamt aufrunden.

Formeln

Masse aus der längenbezogenen Masse: $m = m^{'} \cdot l$; $m$ Masse in kg, $m^{'}$ längenbezogene Masse in kg/m, $l$ Gesamtlänge in m
Stäbe je Stange: $k = \frac{L _{S}}{l + s}$; $k$ Stäbe je Stange (abrunden), $L_{S}$ Lagerlänge, $l$ Stablänge, $s$ Sägeverlust, alles in mm
Flächenmoment eines Rechteckquerschnitts: $I = \frac{b \cdot h ^{3}}{12}$; $I$ Flächenmoment in mm⁴, $b$ Breite quer zur Last, $h$ Höhe in Lastrichtung, beide in mm

Typische Fehler in der Prüfung

Bei Rohren das erste Maß für den Innendurchmesser gehalten.
Gesamtlänge in mm mit m' in kg/m multipliziert; die Masse ist tausendmal zu groß.
Den Sägeverlust beim Stangenbedarf vergessen; der letzte Stab fehlt.
Edelstahl 1.4301 an einer Außentreppe mit Streusalz eingeplant.

Tipps aus der Werkstatt

Rohre heißen Außenmaß mal Wanddicke. Masse ist m' in kg/m mal Länge in m, nicht in mm. Beim Stangenbedarf den Sägeschnitt mitrechnen, Stäbe je Stange abrunden und Stangen insgesamt aufrunden. Außen mit Streusalz oder am Meer reicht 1.4301 nicht.

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14 Aufgaben zu „Profile, Stähle, Aluminium und Normteile“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Metallbauer/-in (2002), Lernfeld 6 (Herstellen von Konstruktionen aus Profilen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.