Baustahl

Baustähle sind Stähle für den Stahl- und den Maschinenbau. Baustähle machen zusammen mit Betonstählen über die Hälfte der weltweiten Stahlproduktion aus.^[1]

Allgemeines

Die am häufigsten verwendeten Sorten gehörten ursprünglich in die Kategorie der Grundstähle (BS). Diese ist nach EN 10020 Begriffsbestimmung für die Einteilung der Stähle mit den unlegierten Stählen zusammengelegt. Sie sind meist niedrig legiert und nur teilweise wärmebehandelt (wenn wärmebehandelt, dann häufig normalisiert, auch Normalglühen genannt). Daraus ergeben sich mäßig gute Eigenschaften (die aber für viele Anwendungen ausreichend sind) bei einem günstigen Preis.

Die Unterscheidung zwischen Bau- und Qualitätsstählen (QS) ist aufgrund des technischen Fortschritts heute nicht mehr angebracht, da zwischen der Einteilung nach Zusammensetzung und technischen Parametern einerseits und nach Verwendungszweck andererseits unterschieden wird. Auch legierte Edelstähle finden beispielsweise als Baustähle Verwendung.

Im Allgemeinen zählen so gut wie alle kohlenstoffarmen Stähle zu den Baustählen. Bei den kohlenstoffreicheren Sorten sind die Grenzen fließend und nicht anhand dieser Faustformel zu bestimmen. Nach den neuen EN-Normen sind Baustähle alle Stähle, die nicht unmittelbar als Werkzeugstahl verwendet werden. Baustähle sind schweißbar und können spannungsarm geglüht werden. Feinkornbaustahl eignet sich besonders gut zum Verschweißen und besitzt eine höhere Zugfestigkeit.

Betonstahl, der als Bewehrung in Stahlbeton eingesetzt wird bzw. Spannstahl im Spannbeton zählen nach der neuen Systematik nicht zu den Baustählen.

In der Gliederung der Stähle nach EN 10027-1 Bezeichnungssysteme für Stähle – Teil 1: Kurznamen bekommen sie das Vorsatzzeichen S für „Structural Steel“ (Stähle für den Stahlbau) und E für Maschinenbaustahl. Die nachfolgende Zahl gibt die Streckgrenze (R_e) in N/mm² bzw. MPa an. Es ist jedoch die Dickenabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften zu beachten: So hat ein S235 im Nenndickenbereich ≤ 16 mm eine Streckgrenze R_e = 235 N/mm², im Nenndickenbereich > 200 mm ≤ 250 mm jedoch nur noch eine Streckgrenze R_e = 175 N/mm².

Übliche Bezeichnungen sind z. B.

S235JR+AR (Ausgabe EN 10025-2:2019–10, früher S235JRG2, noch früher St 37-2, Werkstoffnummer 1.0036 bis 1.0038, frühere Bezeichnung nach EU 25-72 auch Fe 360 B)
S355J2+N (Ausgabe EN 10025-2:2019–10, früher S355J2G3, noch früher St 52-3 N, Werkstoffnummer 1.0577 bzw. 1.0570, frühere Bezeichnung nach EU 25-72 auch Fe 510 D1)

EN 10025

Die Baustahlsorten sind in EN 10025 genormt.

EN 10025-1 Warmgewalzte Stähle aus Baustählen – Teil 1: Allgemeine technische Lieferbedingungen

Unter der Hauptnummer EN 10025 wurden die früheren Europäischen Norman für unlegierte Baustähle (EN 10025), normalgeglühte / normalisierend gewalzte und thermomechanisch gewalzte schweißgeeignete Feinkornbaustähle (EN 10113), Baustähle mit höherer Streckgrenze im vergüteten Zustand (EN 10137) und wetterfeste Baustähle (EN 10155) in sechs Teilen zusammengeführt.

EN 10025-2 Warmgewalzte Stähle aus Baustählen – Teil 2: Technische Lieferbedingungen für unlegierte Baustähle

Baustähle
Bezeichnung		Desoxidationsart ^b
nach EN 10027-1 und CR 10260	nach EN 10027-2	Desoxidationsart ^b
S235JR	1.0038	FN
S235J0	1.0114	FN
S235J2	1.0117	FF
S275JR	1.0044	FN
S275J0	1.0143	FN
S275J2	1.0145	FF
S355JR	1.0045	FN
S355J0	1.0553	FN
S355J2	1.0577	FF
S355K2	1.0596	FF
S450J0^l	1.0590	FF
^b FN: unberuhigter Stahl nicht zulässig, FF: vollberuhigter Stahl ^l nur für Langerzeugnisse

Die aufgeführten Sorten sind unlegierte Qualitätsstähle nach EN 10020, lieferbare Gütegruppen: JR: Kerbschlagarbeit 27 J bei 20 °C; J0: Kerbschlagarbeit 27 J bei 0 °C; J2: Kerbschlagarbeit 27 J bei −20 °C; K2: Kerbschlagarbeit 40 J bei −30 °C (Dieser Wert entspricht 27 J bei −30 °C – siehe Eurocode 3.) Lieferzustände: „+N“ normalgeglüht; „+AR“ wie gewalzt; „+M“ thermomechanisch gewalzt.

Maschinenbaustähle
Bezeichnung		Desoxidationsart ^b
nach EN 10027-1 und CR 10260	nach EN 10027-2	Desoxidationsart ^b
S185	1.0035	freigestellt
E295	1.0050	FN
E335	1.0060	FN
E360	1.0070	FN
^b freigestellt: nach Wahl des Herstellers; FN: vollberuhigter Stahl

Die aufgeführten Sorten sind unlegierte Qualitätsstähle nach EN 10020. Lieferzustände: „+N“ normalisiert (normalized), „+AS“ wie gewalzt (as rolled), „+M“ thermomechanisch umgeformt

EN 10025-3 Warmgewalzte Stähle aus Baustählen – Teil 3: Technische Lieferbedingungen für normalgeglühte / normalisierend gewalzte schweißgeeignete Feinkornbaustähle

Bezeichnung
nach EN 10027-1 und CR 10260	nach EN 10027-2
S275N	1.0490
S275NL	1.0491
S355N	1.0545
S355NL	1.0546
S420N	1.8902
S420NL	1.8912
S460N	1.8901
S460NL	1.8903

Die aufgeführten Sorten S275 und S355 sind unlegierte Qualitätsstähle, die Sorten S420 und S460 legierte Edelstähle nach EN 10020, lieferbare Gütegruppen: N: Nachweis der Kerbschlagarbeit bei −20 °C; NL: Nachweis der Kerbschlagarbeit bei −50 °C

EN 10025-4 Warmgewalzte Stähle aus Baustählen – Teil 4: Technische Lieferbedingungen für thermomechanisch gewalzte schweißgeeignete Baustähle

Bezeichnung
nach EN 10027-1 und CR 10260	nach EN 10027-2
S275M	1.8818
S275ML	1.8819
S355M	1.8823
S355ML	1.8834
S420M	1.8825
S420ML	1.8836
S460M	1.8827
S460ML	1.8838
S500M	1.8829
S500ML	1.8839

Die aufgeführten Sorten sind legierte Edelstähle nach EN 10020 (Ausnahme S275: unlegierter Stahl), lieferbare Gütegruppen: M: Nachweis der Kerbschlagarbeit bei −20 °C; ML: Nachweis der Kerbschlagarbeit bei −50 °C

EN 10025-5 Warmgewalzte Stähle aus Baustählen – Teil 5: Technische Lieferbedingungen für wetterfeste Baustähle

Bezeichnung		Desoxidationsart ^a
nach EN 10027-1 und CR 10260	nach EN 10027-2	Desoxidationsart ^a
S235J0W	1.8958	FN
S235J2W	1.8961	FF
S355J0WP	1.8945	FN
S355J2WP	1.8946	FF
S355J0W	1.8959	FN
S355J2W	1.8965	FF
S355K2W	1.8967	FF
^a FN: unberuhigter Stahl nicht zulässig, FF: vollberuhigter Stahl

zu den aufgeführten Sorten lieferbare Gütegruppen: J0: Kerbschlagarbeit 27 J bei 0 °C; J2: Kerbschlagarbeit 27 J bei −20 °C; K2: Kerbschlagarbeit 40 J bei −30 °C (Dieser Wert entspricht 27 J bei −30 °C – siehe Eurocode 3.) Lieferzustände: „+N“ normalgeglüht; „+AR“ wie gewalzt; „+M“ thermomechanisch gewalzt; W und WP: Unterscheidung hauptsächlich im Phosphorgehalt

EN 10025-6 Warmgewalzte Stähle aus Baustählen – Teil 6: Technische Lieferbedingungen für Flacherzeugnisse aus Stählen mit höherer Streckgrenze im vergüteten Zustand

Bezeichnung
nach EN 10027-1 und CR 10260	nach EN 10027-2
S460Q	1.8908
S460QL	1.8906
S460L1	1.8916
S500Q	1.8924
S500QL	1.8909
S500L1	1.8984
S550Q	1.8904
S550QL	1.8926
S550L1	1.8986
S620Q	1.8914
S620QL	1.8927
S620L1	1.8987
S690Q	1.8931
S690QL	1.8928
S690L1	1.8988
S890Q	1.8940
S890QL	1.8923
S890L1	1.8925
S960Q	1.8941
S960QL	1.8933
S960L1	1.8934

Die aufgeführten Sorten sind legierte Edelstähle nach EN 10020, lieferbare Gütegruppen: Q: Nachweis der Kerbschlagarbeit bei −20 °C; QL: Nachweis der Kerbschlagarbeit bei −40 °C; L1: Nachweis der Kerbschlagarbeit bei −60 °C

DIN 17100

Die Bezeichnungen nach DIN 17100 mit den Vorsatzbuchstaben „St“ (St 37 bedeutete Zugfestigkeit 37 kp/mm²) sind veraltet und sollten nicht mehr verwendet werden. Sie sind jedoch im Sprachgebrauch noch weit verbreitet.

Baustähle
Stahlsorte			Desoxidationsart ¹⁾
Kurzname	Werkstoffnummer
Kurzname	neu	früher
St 33	1.0035	1.0033	freigestellt
St 37-2	1.0037	-	freigestellt
USt 37-2	1.0036	1.0112	U
RSt 37-2	1.0038	1.0114	R
St 37-3	1.0116	1.0116	RR
St 44-2	1.0044	-	R
St 44-3	1.0144	-	RR
St 52-3	1.0570	1.0841	RR
St 50-2	1.0050	1.0532	R
St 60-2	1.0060	1.0542	R
St 70-2	1.0070	1.0632	R
¹⁾ U unberuhigt, R beruhigt (einschließlich halbberuhigt), RR besonders beruhigt

Die Zusätze nach der Zugfestigkeit bedeuteten: „-2“ Gütegruppe 2 Prüftemperatur für die Kerbschlagarbeit 27 J bei +20 °C, „-3“ Gütegruppe 3 Prüftemperatur für die Kerbschlagarbeit 27 J bei ±0 °C für den Lieferzustand „U“ (unbehandelt) bzw. Prüftemperatur für die Kerbschlagarbeit 27 J bei −20 °C für den Lieferzustand „N“ (normalgeglüht). Weitere Nachsetzzeichen für den Lieferzustand: „U“ unbehandelt; „N“: normalgeglüht; in der Norm findet sich eine tabellierte Zuordnung der (Regel-)Lieferzustände zu den Stahlsorten, so dass z. B. auch ohne nachgestelltes „N“ ein Stahl durchaus normalgeglüht sein kann. USt 37-2 N: unberuhigt vergossener Stahl der Festigkeit 37 kp/mm² mit Kerbschlagarbeit nach Gütegruppe 2 im normalgeglühten Lieferzustand.

Bei Profilen (z. B. U, L, I, T, Z) aus unberuhigt vergossenen Stählen ist das Schweißen in den Profilrundungen nicht zulässig, da sich hier rißanfällige Seigerungszonen (Phosphor, Schwefel) befinden.

Eigenschaften

Stoffrelevante Kennwerte

Streckgrenze (Dehngrenze)	185–355 N/mm²
Zugfestigkeit	340–510 N/mm²
Bruchdehnung	18–26,1 %
E-Modul	210 GPa^[2]
Schubmodul	81000 N/mm²^[2]
Emissivität	0,7^[2]
Querdehnzahl	0,3^[2]

Siehe auch

Weblinks

Wiktionary: Baustahl – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

DIN 488-1 für Betonstabstahl; abgerufen am 7. Februar 2019
Merkblatt 434 - Wetterfester Baustahl; In: Stahl-Online.de (abgerufen im Mai 2021)
Eigenschaftsveränderung von Baustählen durch Zugabe von Legierungselementen wie Bor oder Chrom (abgerufen am 25. September 2015)
Farbkennzeichnung Werkzeug- u. Baustahl (abgerufen am 1. August 2017)

Einzelnachweise

↑ Sustainability (Memento vom 6. Februar 2015 im Internet Archive)
↑ ^a ^b ^c ^d Eurocode 3: Stahlbau. (eurocode-online.de [abgerufen am 7. Mai 2020]).

[1] Sustainability (Memento vom 6. Februar 2015 im Internet Archive)

[EC3-2] Eurocode 3: Stahlbau. (eurocode-online.de [abgerufen am 7. Mai 2020]).

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