Stahlbau

Der Fachbereich des Stahlbaus ist allgemein dem Ingenieursbauwesen zuzuordnen. Diese wird hauptsächlich bei der Erstellung von tragenden Bauelementen angewendet. Hierbei kommen meist Walzstahlprodukte zum Einsatz. Diese sind T-Träger und sonstige Stahlträger, sowie diverse Bleche und Stahlrohre. Diese einzelnen Komponenten werden durch unterschiedliche Befestigungsverfahren miteinander verbunden. Die am meisten verbreitete Methode hierzu ist das Nieten und Schweißen. Auch die Befestigung durch Schrauben kommt in einigen Fällen vor. Ein wichtiges Verbindungselement im Stahlbau ist das Knotenblech. Dieses verbindet vor allem Stahlstäbe und Rohre. Sehe gebräuchlich beim Bau von hohen Gebäuden und Brücken ist auch der Stahlverbundbau. Hier werden Stahl und Beton eingesetzt. Deren positive Eigenschaften werden auf diese Weise miteinander verknüpft.
Der Stahlbau war der Durchbruch in der Baubranche im 19. Jahrhundert. Durch ihn wurde es möglich enorm hohe Gebäude und gewaltige Brückenkonstruktionen in kürzester Zeit zu errichten. Dies war vor allem in schnell wachsenden Städten wie New York City zu Beginn des 19. Jahrhunderts notwendig. Die vorgefertigten Stahlbauelemente ermöglichten eine schnelle Konstruktion. Die Einzelkomponenten mussten auf der Baustelle wie ein Baukasten zusammengefügt werden. Hinzu kam eine enorme Materialersparnis im Vergleich zu anderen Bautechniken. Die einzelnen Stahlträger waren so belastbar, dass quantitativ einige wenige in der Lage waren mehrere Tausend Tonnen zu tragen. Im Vergleich zu reiner Stein auf Stein – Bauweise undenkbar. Doch diese Konstruktions- und Baumethoden brachten auch Nachteile mit sich, die durch Ingenieure erst gelöst werden mussten. Die Stahlkomponenten waren sehr schwingungsanfällig. Sie mussten also sehr gut befestigt und stabil ausgearbeitet sein. Ein weiterer Nachteil war und ist der hohe Stahlpreis. Die Produktionskosten für Träger und andere Komponenten war und ist enorm hoch. Die Korrosion und der Brandschutz waren ebenfalls zu beachten. So werden freiliegende Stahlträger bis heute in regelmäßigen Abständen mit Rostschutzfarben bestrichen. Eine weitere Rostschutzmethode ist das Verzinken. Auf diese Weise werden heute sogar Automobilkarossen hergestellt und gegen Korrosion geschützt. Die hohe Reaktionsaffinität des Stahls mit Sauerstoff stellte so ein großes Problem dar, dass lange nach passenden Methoden gesucht wurde. Lediglich Gold rostet unter normalen Bedingungen nicht. Selbst Aluminium und Zink oxidieren, bilden jedoch durch diesen Prozess eine vollständig dichte Oxidschicht. Diese verhindert das eigene vollständige Durchrosten und bewahrt die Stabilität und Struktur des Metalls. Im Allgemeinen tritt das Problem der Korrosion bei Stahlträgern bei sehr feuchten und Sauerstoffzufuhr – begünstigten Verhältnissen auf. Zusätzlich beschleunigt eine relative Luftfeuchtigkeit ab 65 Prozent diesen Vorgang. Der Rost, welcher so entsteht, weist eine sehr hohe Dichte auf. Zusammen mit seiner großen Oberfläche ist er in der Lage zusätzlich große Mengen von Wasser aufzunehmen. Auf diese Weise wird der Vorgang der Korrosion noch beschleunigt.
Der Brandschutz ist ebenfalls ein sehr wichtiger Punkt in Verbindung mit der Anwednung des Stahlbaus. Ein Nachteil der Stahlträger ist ihre schnelle Wärmeleitfähigkeit. Diese muss durch Isolation der Träger unterbunden werden, da eine Erwärmung des Stahls dessen Stabilität beeinflusst. Dieser Stabilitätsverlust könnte im schlimmsten Fall sogar zu einem Einstürzen des jeweiligen Bauwerks führen. Derartige Prozesse können beispielsweise durch eine Größenanpassung der Bauteile erfolgen. Je größer diese sind, desto mehr Stabilität bieten sie auch bei hohen Hitzeeinwirkungen. Hierzu gibt es vom Staat diverse Vorgaben. So muss das hauptsächlich verwendete Material am jeweiligen Bauwerk eine bestimmte Feuerwiderstandsdauer aufweisen. Diese Dauer richtet sich nach dem Material und nach den jeweiligen landesspezifischen Bestimmungen. Der Zeitraum den der Baustoff, ohne Stabilitätsverlust unter einer gewissen Temperaturlast bestehen muss wird meist in Minuten angegeben.
Somit bedarf es einer sehr genauen Kostenüberprüfung, sollte man sich zu einem reinen Stahlbau entscheiden. Günstiger ist beispielsweise der Stahlbetonbau. Jedoch bringt diese Bauweise nicht die gleiche Stabilität. Daher wird Stahlbau bis heute bei extrem großen und sehr stark belasteten Bauwerken angewandt. Hier ist die hohe Festigkeit des Stahls von größtem Nutzen. So werden auch Hochhäuser heute noch nach dieser Methode errichtet.

Bei der Induktionserwärmung zur Stahlhärtung durchläuft das Fertigungstück die Härterei des jeweiligen Produzenten.

Als metallisches Strahlmittel wird Hartguss in der Metallindustrie verwendet. Es wird in unterschiedlichen Körnungen und genau definierter Partikelgröße hergestellt.

Zur Instandhaltung von Walzen gehört die Walzenbearbeitung.

Im Stahlbau werden Blattfedern und Stahlfedern produziert, die dem flexiblen Aufbau eines Werkstücks zugute kommen.

Aus Stahl oder Aluminium können die Schiebetorbeschläge bestehen, die an Schiebetore angebracht werden.