Verbindungsmittel bei Metall, Stahlkonstruktion
25.06.2021

Ein Verbindungsmittel hat die Aufgabe einzelne Stahlelemente kraftschlüssig miteinander zu verbinden und diese auf der Baustelle zu Tragwerken zusammenzufügen. Je nach der jeweiligen Art der Kraftübertragung unterscheidet man zwischen den punktweisen, linienhaften und flächenhaftenden Verbindungen. In diesem Artikel wollen wir Ihnen vor allem das gängige Schweißen als Verbindungsmittel näher vorstellen.

Wenn Schrauben, Nieten usw. verwendet werden, spricht man von punktweisen Verbindungen. Bei Schweißnähten handelt es sich um eine linienhafte Verbindung und die flächenhafte Verbindung findet mit Kleben statt. Zusätzlich können die Verbindungen in unlösbare (Schweißen, Kleben, Niete) und lösbare (Schrauben, Bolzen) unterteilt werden.

Schweißen

Typischerweise wird heute als Verbindungsmittel das Schweißen beim Stahlbau verwendet. Das Schweißen wurde um 1930 als Verbindungsmittel eingeführt. Man versteht unter dem Begriff Schweißen das Vereinigen metallischer Werkstoffe mit (nahezu) gleichem Schmelzpunkt unter Einwirkung von Wärme oder von Wärme und Druck zusammen im weichteigigen oder schmelzflüssigen Zustand. Dies wird mit oder ohne Zuführung von artgleichem Metall als Zusatzwerkstoff durchgeführt.

Nach der Art des Schweißvorgangs lassen sich die verschiedenen Verfahren in zwei Gruppen gliedern. Das Schmelzschweißen ist ein Verfahren, bei dem zwei oder mehrere Materialien durch Wärme verbunden oder geschmolzen werden, indem die Materialien auf den Schmelzpunkt erwärmt werden. Das Pressschweißen nutzt die Wärme und den Druck, um Materialien zu verbinden, indem durch Reibung oder Sprengung der Fügebereich von metallischen Werkstücken erwärmt und unter Druck verbunden wird.

E-Handschweißung

Die E-Handschweißung ist eine Methode, bei welcher die Elektrode mit einer Zange von Hand geführt wird und aus einem Kerndraht besteht. Beim Abbrennen des Lichtbogens zwischen Kerndraht und Werkstück schmilzt auch die Umhüllung ab. Dadurch schirmt das Schweißband die atmosphärischen Einflüsse ab. Die E-Handschweißung erfüllt dabei folgende Aufgaben:

  • Die Schweißung stabilisiert den Lichtbogen durch Ionisation der Luftstrecke zwischen Elektrode und Werkstücken.
  • Die Schweißung schirmt die abschmelzenden Tropfen und das Schmelzbad gegen die umgebende Luft ab, wodurch der Zutritt von Sauerstoff und Stickstoff verhindert und eine bessere Zähigkeit der Nähte erzielt wird.
  • Die Umhüllung der Elektrode bildet zudem eine Schlackenschicht, welche das Abkühlen der darunterliegenden Schweißnaht verlangsamt, wodurch die Abschreckungsgefahr verringert und die Schrumpfspannungen vermindert werden.

Zusätzlich werden die Nahteigenschaften günstig durch die metallugrischen Wirkungen der zugeführten Legierungsbestandteile beeinflusst. Die Schlacke hat demnach eine ähnliche Aufgabe wie auch bei der Stahlherstellung. Beim Schweißen handelt es sich gewissermaßen um eine Stahlschmelzung im Kleinen.

Wir empfehlen, dass Sie mit einem Schlosser über das Thema sprechen. Die Schlosser vor Ort können Sie umfassend über die richtigen Verbindungen bei Ihrem Bauobjekt beraten und diese auch umsetzen. Unser Baukostenrechner bietet Ihnen eine erste Übersicht über die Kosten und Preise im Bauwesen.

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