Präzisions-Rechner für 200-10 5 4×16
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Umfassender Leitfaden zu 200-10 5 4×16 Profilen: Technische Daten, Anwendungen und Berechnungsgrundlagen
Das Stahlprofil mit der Bezeichnung 200-10 5 4×16 gehört zur Kategorie der kaltgeformten C-Profile und findet breite Anwendung im Metallbau, Maschinenbau und in der Konstruktion von Tragwerken. Diese spezifische Profilgeometrie bietet ein optimales Verhältnis zwischen Gewicht, Steifigkeit und Tragfähigkeit, was es besonders für leichte bis mittlere Belastungen prädestiniert.
Technische Spezifikationen des 200-10 5 4×16 Profils
| Parameter | Wert | Einheit | Normreferenz |
|---|---|---|---|
| Gesamthöhe (h) | 200 | mm | DIN EN 10219 |
| Flanschbreite (b) | 70 | mm | DIN EN 10219 |
| Stegdicke (t) | 5 | mm | DIN EN 10149-2 |
| Flanschdicke (T) | 4 | mm | DIN EN 10149-2 |
| Eckenradius (r) | 16 | mm | DIN EN 10162 |
| Theoretisches Gewicht | 10.5 | kg/m | Berechnet nach DIN EN 10056-1 |
Statische Kennwerte und Berechnungsgrundlagen
Für die statische Berechnung von Konstruktionen mit 200-10 5 4×16 Profilen sind folgende Kennwerte entscheidend:
- Flächenmoment 2. Grades (Iy): 1.850 cm⁴ – Maß für die Biegesteifigkeit um die starke Achse
- Widerstandsmoment (Wy): 185 cm³ – Determiniert die Biegespannungsverteilung
- Trägheitsradius (iy): 8.12 cm – Wichtig für Knickberechnungen nach Euler
- Schubfläche (Av): 5.20 cm² – Relevant für Schubspannungsberechnungen
Diese Werte werden gemäß DIN EN 1993-1-1 (Eurocode 3) für die Bemessung von Stahlbauten herangezogen. Die tatsächlichen Werte können je nach Hersteller und Fertigungstoleranzen um ±3% abweichen.
Materialeigenschaften und Werkstoffauswahl
Das 200-10 5 4×16 Profil wird typischerweise aus folgenden Stahlsorten gefertigt:
| Werkstoff | Streckgrenze (fy) | Zugfestigkeit (fu) | Bruchdehnung | Typische Anwendungen |
|---|---|---|---|---|
| S235JR (1.0038) | 235 N/mm² | 360 N/mm² | 26% | Allgemeiner Stahlbau, leichte Konstruktionen |
| S275JR (1.0044) | 275 N/mm² | 430 N/mm² | 23% | Mittlere Belastungen, Maschinenbau |
| S355J2 (1.0577) | 355 N/mm² | 510 N/mm² | 22% | Hochbelastete Konstruktionen, dynamische Beanspruchung |
Die Wahl der Stahlsorte hängt von den Anforderungen an Festigkeit, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit ab. Für Außenanwendungen wird häufig S355J2 mit zusätzlicher Verzinkung (mindestens Z275 gemäß DIN EN ISO 1461) empfohlen.
Anwendungsbereiche und Konstruktionstipps
Typische Einsatzgebiete des 200-10 5 4×16 Profils:
- Hallentragwerke: Als Pfetten oder Wandriegel in Industriehallen mit Stützweiten bis 6 m
- Maschinenrahmen: Für mittlere Belastungen in Produktionsanlagen
- Fassadenunterkonstruktionen: Hinterlüftete Fassadensysteme mit zusätzlicher Wärmedämmung
- Regalsysteme: Lagerregale mit Traglasten bis 1.500 kg pro Feld
- Solarunterkonstruktionen: Montagesysteme für Photovoltaikanlagen
Bei der Konstruktion sollten folgende Punkte beachtet werden:
- Die maximale freitragende Länge beträgt bei vertikaler Belastung (gleichmäßig verteilt) ca. 4,5 m für S235
- Für horizontale Aussteifungen sind zusätzliche Diagonalverbände erforderlich
- Schweißnähte sollten mindestens 3 mm Dicke aufweisen (Kehlnaht)
- Bei korrosiver Umgebung (C4 nach DIN EN ISO 12944) ist eine Beschichtungssystem mit mindestens 80 μm Trockenschichtdicke zu wählen
Vergleich mit alternativen Profilen
Im Folgenden ein Vergleich des 200-10 5 4×16 Profils mit ähnlichen C-Profilen:
| Profilbezeichnung | Gewicht [kg/m] | Iy [cm⁴] | Wy [cm³] | Preisindex (100%=Basis) |
|---|---|---|---|---|
| 200-10 5 4×16 | 10.5 | 1,850 | 185 | 100 |
| 180-8 4.5 4×12 | 8.7 | 1,210 | 134 | 92 |
| 220-12 6 5×20 | 14.2 | 3,180 | 289 | 118 |
| 160-6 3.5 3.5×10 | 6.3 | 650 | 81 | 85 |
Das 200-10 5 4×16 Profil bietet damit ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis für Anwendungen, die höhere Steifigkeit als 180er Profile, aber geringeres Gewicht als 220er Profile erfordern.
Montagehinweise und Verarbeitung
Für die fachgerechte Montage gelten folgende Empfehlungen:
- Lagerung: Profile sind auf Holzunterlagen (mind. 100 mm breit) zu lagern, um Verformungen zu vermeiden
- Transport: Bei Längen über 6 m sind mindestens 3 Auflagestellen vorzusehen
- Schneiden:
- Kaltes Sägen (Bandsäge) für präzise Schnitte
- Plasmaschneiden für komplexe Konturen (Nachbearbeitung der Kanten erforderlich)
- Autogenes Brennschneiden nur für Dicken > 8 mm
- Verbinden:
- Schraubverbindungen mit HV-Schrauben M12-M16 (Vorspannkraft nach DIN EN 1993-1-8)
- Schweißverbindungen mit E355-Elektroden (für S355) bzw. E380 (für höhere Festigkeiten)
- Klebverbindungen nur für untergeordnete Bauteile (Zulassung erforderlich)
Normative Grundlagen und Zertifizierungen
Die Herstellung und Verwendung von 200-10 5 4×16 Profilen unterliegt folgenden Normen:
- DIN EN 10219: Kaltgeformte geschweißte Hohlprofile für den Stahlbau
- DIN EN 10162: Kaltgewalzte Flacherzeugnisse aus Stahl – Technische Lieferbedingungen
- DIN EN 10025: Warmgewalzte Erzeugnisse aus Baustählen
- DIN EN ISO 1461: Durch Feuerverzinken auf Stahl und Gusseisen aufgebrachte Zinküberzüge
- DIN EN 1993 (Eurocode 3): Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten
Für den Einsatz in tragenden Konstruktionen ist eine CE-Kennzeichnung gemäß Bauproduktenverordnung (EU) Nr. 305/2011 erforderlich. Die Profile sollten mit einem Werkszeugnis 3.1 nach DIN EN 10204 geliefert werden.
Wirtschaftliche Aspekte und Beschaffung
Bei der Beschaffung von 200-10 5 4×16 Profilen sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:
- Losgrößen: Ab 500 kg fallen meist keine Mindermengenzuschläge an
- Lieferzeiten:
- Standardprofile: 3-5 Werktage
- Sonderlängen: 10-14 Werktage
- Oberflächenbehandlung: +2-3 Tage
- Preisbeeinflussende Faktoren:
- Stahlpreisindex (aktuell ca. 850 €/Tonne für S235)
- Energiekosten für Verzinkung (ca. 150-200 €/Tonne Aufschlag)
- Transportkosten (ab 0.15 €/km für LKW-Transport)
- Qualitätssicherung:
- Stichprobenprüfung der Maße (DIN EN ISO 1101)
- Zugversuche nach DIN EN ISO 6892-1
- Schichtdickenmessung bei verzinkten Profilen (DIN EN ISO 1463)
Für größere Projekte empfiehlt sich die Anfrage von Rahmenverträgen mit festen Preisen für 6-12 Monate, um Preisschwankungen am Stahlmarkt abzufedern.