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Stahl

Defintion

Der Stahlskelettbau ist der am häufigsten genutzte Skelettbau der Moderne. Die einzelnen Stahlträger werden zu zu dreidimensionalen Konstruktionen zusammengefügt. Die Wände und weiteren Ausbauten werden dann von nichttragenden Bauteilen bewerkstelligt.

Konstruktionsprinzip

Bereits zum Ende des 19. Jahrhunderts wurden Stützkonstruktionen aus Stein oder Holz und Querbinder aus Holz gegen Stahlträger ausgetauscht, was etwa 1884 zum Bau der ersten Gebäude führte, deren Skelett vollständig aus Stahlträgern bestand.

Das Konstruktionsprinzip ist recht einfach. Senkrechte Stahlstützen dienen als tragende Bauteile. Waagerechte Stahlprofile verbinden die Stahlstützen miteinander und sorgen für eine gewisse Steifigkeit der Konstruktion. Es entstehen vertikale Rahmen, an denen später die Fassade befestigt wird sowie horizontale Rahmen, in die die Geschossdecken und schließlich das Dach eingefügt werden. Die horizontalen Bauelemente tragen das Gewicht der eingeschobenen Decken und geben dies über die Verbindungspunkte an den Stützen an diese weiter.

Die Stahlträger und Stahlprofile verleihen bei der Skelettbauweise dem Bauwerk eine sehr hohe Tragfähigkeit, weshalb Fabriken oder Lagerhäuser bevorzugt in dieser Bauweise errichtet werden. Anfang des 20. Jahrhunderts wurden die ersten Hochhäuser in Stahlskelettbauweise gebaut, die sich überaus schnell und kostengünstig errichten ließen. Das führte zu einem Bauboom, bei dem beispielsweise in New York nahezu zeitgleich Dutzende dieser Wolkenkratzer entstanden.

Für die Verbindung der Stahlstützen untereinander sorgen Querbinder, die zumeist als Stahlprofile verbaut werden. Zur Befestigung der Teile untereinander werden verschiedene Wege genutzt. Verschraubbare Bolzen sind eine Möglichkeit, wozu passgenau vor der Montage entsprechende Bohrungen an den Verbindungsstellen anzubringen waren. Gut ausgebildete Schweißer sind gefragt, wenn Stahlskelettkonstruktionen durch Schweißnähte untrennbar miteinander zu verbinden sind. Als eine der schnellsten und kostengünstigsten Verbindungsarten stellten sich Nieten heraus, die einem mächtigen Bolzen ähnlich, mit großen Nietenschussapparaten verarbeitet wurden.

Steht das Skelett aus Stahlstützen und Querträgern, kann mit dem Einziehen der Decke begonnen werden, ohne dass die Stahlbauarbeiten am nachfolgenden Geschoss gestört werden. Für die Deckenkonstruktion werden zumeist Stahlbetonfertigteile oder solche aus Spannbeton verwendet. Bei weniger hohen Gebäuden werden zudem Halbfertigteile genutzt. Um Gewicht zu sparen, kommen auch Hohldecken oder Verbunddecken zum Einsatz. Außerdem wird die Fassade angebracht, die ebenso aus Fertigteilen besteht. Dabei werden gerne große Glaselemente verbaut, was solchen Gebäuden den Beinamen Glaspalast eingebracht hat.

Vorteil der Gesamtkonstruktion ist die extrem hohe Tragfähigkeit sowie die sehr schnelle Bauweise. Da in den einzelnen Geschossen auf tragende Wände verzichtet werden kann, lässt sich der verfügbare Raum individuell mit Leichtbauwänden aufteilen und spätere Umbauten sind mit geringem Aufwand möglich.