(19.04.2021) Im Stahlbau ist eine konventionelle Rohrleitungsmontage mit Dübeln und Schweißgeräten meist ausgeschlossen. Alternativ stehen Klemmbefestigungen in Kombination mit Tragschienen zur Verfügung, um Befestigungspunkte an Stahlträgern für einen sicheren Halt von Rohrleitungen ohne Bohren oder Schweißen zu erhalten:

Klemmbefestigungen für Tragschienen wie den Klemmschuh für das MEFA Centrum Montagesystem (alle Bilder © MEFA)  

Zur Erinnerung: Gewerbliche Hallenbauten sollten möglichst viel Freiraum für Verkehrsflächen und die Aufstellung von Maschinen bieten. Die Konstruktion mit Stahlträgern bietet hier Vorteile, da sie große Spannweiten ermöglicht. Montagearbeiten mit Bohren oder Schweißen an den Stahlträgerkonstruktionen sind jedoch aus statischen Gründen grundsätzlich nicht zulässig.

Der für die Baustatik zuständige Fachbetrieb muss bei der Planung der Haustechnik immer prüfen, welche Zusatzlasten an den statisch relevanten Stahlträgern angebracht werden dürfen. Das Gewicht des Rohres, der zu transportierenden Medien, der Isolierung und des Befestigungsmaterials selbst gehen in die Belastungsermittlung ein.

Das Grundprinzip für Rohrbefestigungen an Stahlträgern sind immer Klemmverbindungen am Trägerprofil. Eine Möglichkeit zur trägerseitigen Verbindung von Tragschienen bieten Spannbügel aus U-förmig gebogenem Rundstahl mit Gewinde und abgewinkelter Spannpratze. Nach dem Einschieben der Tragschiene in den Spannwinkel wird die Spannpratze mit der Schraubenmutter festgezogen. Für jeden Trägeranschluss sind diese Klemmbefestigungen in der Regel paarweise gegenüberliegend am Trägerflansch angeordnet.

Die beidseitige Verbindung verhindert ein Lösen der Klemmbefestigung durch Vibrationen oder thermisch bedingte Bewegungen. Neben den beschriebenen Klammern gibt es weitere konstruktive Lösungen mit Klammern, Krallen und Krallen, wie im Übersichtsbild mit den Konstruktionsprinzipien gezeigt.

Die gängigste und zugleich flexibelste Verbindung von Rohrleitungen erfolgt mit Montageschienen, die unter Stahlträgern montiert werden. Dabei können die Schienen entweder nur über die Breite des Trägers verlaufen oder auch etwas überstehen, wobei dann der Hebelarm und die auftretenden Drehmomente berücksichtigt werden müssen. Die Montageschienen werden in den meisten Fällen quer von Stahlträger zu Stahlträger befestigt, oder sie können im Sinne eines Durchlaufträgers über mehrere Träger hinweg befestigt werden. Diese Befestigungslösung bietet den Vorteil, dass die Verlegung der Rohrleitung nicht direkt mit der Verlaufslinie der Hallenträger verbunden ist.

Auch eine einzelne Gewindestange zur Rohrabhängung kann mit Trägerklemmen befestigt werden. Hierfür gelten jedoch bestimmte Anforderungen. Die meisten Trägerklemmen sind nur für Stahlträger mit nicht geneigten Flanschen geeignet. Trägerklemmen dürfen nur durch senkrechten Zug belastet werden. Sie werden auch für Sprinkleranlagen verwendet; nach VdS-Bestimmungen ist hierfür zusätzlich ein Sicherungsgurt vorzusehen.

Die Standard-Einbausituation beinhaltet die Rohrtrasse mit einer bestimmten Anzahl von Rohrleitungen, die inklusive Rohrisolierung eine Gesamtbreite von ca. 1 m aufweisen. Mit den entsprechenden Vorrichtungen können Montageschienen an der Unterseite des Trägers geklemmt werden, so dass die weitere Rohrleitungsmontage mit dem üblichen Zubehör durchgeführt werden kann.

Fehlt bei der Verlegung von Rohrtrassen in Hallengebäuden die erforderliche Breite, um alle Rohre nebeneinander anzuordnen, empfiehlt es sich, die vorhandene Höhe zu nutzen. Mehrgeschossige Schienenrahmen können mit Tragschienen aufgebaut werden, die jeweils eine bestimmte Anzahl von Kabeln auf zwei oder mehr Ebenen aufnehmen können.

Um eine Spannweite von beispielsweise sechs Metern zwischen zwei Trägern zu überbrücken, sollten C-Profilschienen mit größerer Bauhöhe verwendet werden. Hierfür stehen auch Doppelschienen zur Verfügung. Eine Montageschiene C-Profil 45/60/3,0 (Breite/Höhe/Materialstärke), wie sie der Spezialist für Befestigungs- und Montagesysteme MEFA aus Kupferzell anbietet, ist mit nur 0,12 kN in der Schienenmitte mit 6 . belastet m Spannweite erlaubt die Doppelschiene 45/120 / 3,0 bereits eine zulässige Belastung von 1,38 kN. Schwerlastprofile wie das Centrum XL 200 Profil des gleichen Herstellers mit einer Höhe von 200 mm, einer Breite von 100 mm und einer Wandstärke von 5 mm halten 14,35 kN im gleichen Einsatz stand.

Eine andere Variante ist die Platzierung von Schienen zwischen Trägern an den Flanschen. Diese Befestigungsvariante erfordert einen geraden (nicht geneigten) Stützflansch. Dabei ruhen die Schienenenden auf dem unteren Tragflansch und werden mit einer einfachen Klemme gesichert – diese Anwendung bietet nicht nur ein bequemes Einlegen, sondern auch sehr große Stützkräfte, sondern die Schienen müssen auf Maß zugeschnitten werden.

Wird die Medienversorgung in 4 m Höhe in einer 18 m hohen Halle benötigt, dürfen zur Befestigung der Kabeltrassen nur senkrechte Trägerstützen zur Verfügung stehen. In dieser Montagesituation besteht bei der Befestigung von Tragschienen mit Klemmen oder Haltekrallen bereits bei geringeren Vertikalkräften Abrutschgefahr. Für diese Situation gibt es spezielle Problemlöser wie den „IB-Vertikalträgeranschluss“ des Befestigungsspezialisten aus Kupferzell: Dieses System besteht aus zwei Haltekrallen mit V-förmigem Einschnitt, die durch eine Gewindestange verbunden sind. Durch die V-Form verkeilen sich die Krallen beim Anziehen der Gewindestange in die Trägerflansche. Bei Einhaltung der Anzugsdrehmomente sind Belastungen bis 4 kN in vertikaler Richtung möglich.

Je nach Nutzung von Hallengebäuden ist ein möglichst enges Deckenraster für die Befestigung von Rohrleitungen wünschenswert. Ein Beispiel sind Produktionshallen, in denen sich die Standorte von Maschinen und Anlagen häufig ändern. Mit einem Deckenraster lassen sich Medien- und Anschlussleitungen schnell und flexibel an wechselnde Situationen anpassen.

Zur Überbrückung großer Spannweiten gibt es Elemente für Tragschienen, um diese in axialer Richtung zu verlängern. Diese sollten im Bereich kleiner Biegemomente – beispielsweise in der Nähe eines Balkenanschlusses oder an einer Stelle mit geringer Belastung – angeordnet werden. Als Stützmaßnahme können auch Zugstabsysteme oder zusätzliche Streben angebracht werden.

Rohrleitungen verlaufen in Hallengebäuden oft über weite Strecken. Bei wechselnden Temperaturen der Medien tritt eine Längenausdehnung auf. Um diese kontrolliert zu steuern und ihre Richtung vorzugeben, werden Fixpunkte benötigt. Für eine sinnvolle Platzierung der Fixpunkte muss der komplette Leitungsverlauf bekannt sein. Auch bei Druckstößen oder starken Vibrationen durch Ventile, Klappen oder Pumpen können Festpunkte erforderlich sein.

Auch für Festpunkte an Stahlträgern bietet MEFA projektspezifische Sonderlösungen an, die bei Bedarf durch eigene Anwendungstechniker und Fertigung in Zusammenarbeit mit dem ausführenden Unternehmen geplant und gebaut werden.

Für die Verlegung von Rohrleitungen in Hallen im Stahlbau stehen Befestigungssysteme zur Verfügung, die mit Klemmbefestigungen eine sichere Montage ohne Bohren oder Schweißen ermöglichen. Eine genaue Planung im Vorfeld ist unabdingbar, da die Belastungen für die Tragkonstruktionen von einem Statiker genehmigt werden müssen. Da es erfahrungsgemäß während und nach der Bauphase zu Änderungswünschen kommt, sind Planer und ausführende Unternehmen gut beraten, einen Anbieter mit einem umfassenden und abgestimmten Angebot und einer leistungsstarken Betreuung zu wählen.

Weitere Informationen zur Befestigung von Rohrleitungen an Stahlträgern können per E-Mail bei MEFA angefordert werden.

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