Stahlgruppe
Technisch gesehen gehören Winkelstähle zu den Profilstählen. Ein Winkelstahl gilt demnach als ein Stahlprofil mit besonderer Form. Auch alle anderen technischen Eigenschaften von Profilstählen gelten uneingeschränkt für die Untergruppe der Winkelstähle, inklusive der umfangreichen Normungen.
Formen von Winkelstählen
Winkelstähle können unterschiedliche Formen haben. Bekannt ist die klassische L-Form, die es aber ebenfalls in verschiedenen Ausführungen gibt. Etwas weniger bekannt sind die Doppel-Winkel-Form, entweder als Z-Form oder als T-Form, die bei den Profilstählen Erweiterungen der klassischen L-Form darstellen. Für jede Form gilt dabei eine besondere Norm (siehe nachstehende Tabelle):
| Winkelstahl (Profilstahl) Form | Geltende Norm |
|---|---|
| L-Profil gleichschenkelig (beide Schenkel sind gleich lang) | DIN EN 10056-1 (alte Norm: DIN 1028) |
| L-Profil ungleichschenklig (ein Schenkel des L ist kürzer als der andere) | DIN EN 10056-1 (alte Norm: DIN 1029) |
| Z-Profil (kurze Schenkel oben und unten am Profilsteg, nach jeweils unterschiedlichen Richtungen, rundkantig) | DIN 1027 |
| T-Profil (beide Schenkel an einem Ende des Profilstegs, in beide Richtungen und gleich lang) | DIN EN 10055 (alte Norm: DIN 1024) |
Übliche Bezeichnungen der Teile
Beim Winkelstahl gibt es, wie bei allen anderen Stahlprofilen auch, einen „Steg“ (das ist der vertikale Mittelteil). Die Schenkel werden technisch korrekt als „Flansch“ bezeichnet. Die sonst übliche Bezeichnung „Gurt“ (wie beim Stahlträger) wird beim Winkelstahl nicht verwendet.
Normung
Bei Winkelstählen ist, wie bei allen anderen Profilstählen auch, das Aussehen komplett genormt. Die Normung legt dabei nicht nur die genaue Form fest, sondern auch bestimmte Werte beim Querschnitt (damit bei statischen Berechnungen die Festigkeit immer als gleich gegeben angesehen werden kann).
Wichtige Bestandteile der Normung sind daher:
- der Umfang des Winkelstahls
- der Flächeninhalt des Querschnitts
- das Gewicht (in kg/m festgelegt)
- statische Werte, wie die Lage des Flächenschwerpunkts eines Querschnitts, aber auch Widerstandsmoment, Flächenträgheitsmoment und statisches Moment
Herstellung von Winkelstahl
Die heute übliche Herstellungsweise ist das Warmwalzen. Dafür wird ein gegossenes Ausgangsstahlprodukt (in der Regel sogenannte Brammen oder Knüppel) über die Rekristallisationstemperatur der jeweiligen Stahlsorte erwärmt. Für die meisten Stahlsorten liegt dieser Temperaturbereich zwischen 700 °C und 1.200 °C.
Das Stahlstück wird dann – unter Beibehaltung der Temperatur – in die gewünschte Form gewalzt. Dadurch können Werkstücke in der gewünschten Form bis 0,8 mm Dicke hergestellt werden (dünnere Werkstücke sind beim Warmwalzen nicht möglich).
Herstellung in Entwicklungsländern
In Ländern mit weniger hoch entwickelter Technologie werden viele Stahlprofile heute noch durch Schweißen hergestellt. Man muss allerdings berücksichtigen, dass – bedingt durch Schweißfehler oder Materialveränderungen – die Tragkraft so hergestellter Profile möglicherweise eingeschränkt sein kann. Bei warmgewalzten Produkten kann man sich dagegen bedingungslos auf die Tragkraftangaben verlassen, Materialfehler kommen dort nicht vor.