Metallbauteile entstehen nicht am Bau, sondern in der Werkstatt, und zwischen beiden Orten liegt genau ein Maß. Stimmt dieses Maß nicht, kommt eine fertig geschweißte Treppe an und passt um zwölf Millimeter nicht in die Öffnung. Ein Betrieb wie XP-Steffen-Metallbau, der Geländer und Treppen selbst fertigt und montiert, arbeitet deshalb in einer festen Folge aus Aufmaß am Rohbau, Werkplanung, Fertigung und Montage. Die Schnittstelle zwischen den Gewerken liegt dabei nicht am Montagetag, sondern Wochen vorher beim Aufmaß.
Wie wird am Rohbau für Metallbauteile aufgemessen?
Am fertigen Rohbau, nach dem Entfernen der Schalung und vor dem Beginn des Ausbaus. Gemessen wird gegen den Meterriss und das eingemessene Achsnetz, nicht gegen Wandkanten. Erfasst werden lichte Weiten, Höhen von Decke zu Decke, Flucht, Lot und die Lage vorhandener Anschlusspunkte.
Das Aufmaß hält auch den Zustand fest, nicht nur das Maß. Ausbrüche an Deckenkanten, lose Betonbereiche, vorhandene Dübel und Bewehrungslagen nahe der Oberfläche gehören in das Protokoll, weil sie später die Ankerlage bestimmen.
Der künftige Bodenaufbau muss im Aufmaß stehen. Eine Treppe wird auf das fertige Oberflächenniveau gefertigt, und wer den Estrich mit Belag vergisst, baut eine erste oder letzte Stufe mit falscher Steigungshöhe. Dieser Fehler ist nach dem Schweißen nicht mehr korrigierbar.
Ausführung: Das Aufmaß zweimal nehmen, oben und unten an derselben Öffnung, und beide Werte notieren. Rohbauöffnungen laufen über die Höhe auseinander, und der kleinere der beiden Werte ist der maßgebende für das Bauteil.
Aus den gemessenen Werten entsteht die Zeichnung, nach der gefertigt wird.
Welche Angaben gehören in die Werkplanung?
Alles, was in der Werkstatt gebraucht wird, und alles, was die Montage bindet. Dazu zählen Profilquerschnitt, Werkstoffsorte, Nahtform, Ankertyp mit Verankerungstiefe, Oberflächenbehandlung und die Lage jeder Bohrung. Die Lastannahme aus der Bemessung steht mit auf dem Plan.
Die Werkplanung wird freigegeben, bevor Material zugeschnitten wird. Eine Freigabe nach Fertigungsbeginn ist keine Freigabe, sondern eine nachträgliche Zustimmung zu Fakten. Freigegeben wird nach dem Regelwerk auch die Ausführungsklasse der Stahlkonstruktion, weil daran Prüfumfang und Dokumentation hängen.
Fertigung von Stahlbauteilen fällt unter DIN EN 1090, mit Ausführungsklassen von EXC1 bis EXC4 und einer werkseigenen Produktionskontrolle im Betrieb. Die Klasse folgt aus Beanspruchung und Schadensfolge, und sie legt fest, wie Schweißnähte geprüft und dokumentiert werden.
Betriebe wie XP-Steffen-Metallbau halten Aufmaß, Werkplanung, Fertigung und Montage in einer Hand, und damit bleibt das gemessene Maß bis zum eingebauten Bauteil dasselbe. Wo Planung und Fertigung getrennt vergeben werden, wandert das Maß über zwei Schnittstellen, und jede davon addiert eine Toleranz.
Mit freigegebener Zeichnung beginnt die Arbeit an der Maschine.
Wie entsteht ein Geländer oder eine Treppe in der Werkstatt?
Über Zuschnitt, Richten, Heften, Schweißen und Oberflächenbehandlung, in dieser Reihenfolge. Zuerst entsteht die Baugruppe auf einer Lehre oder einem Richttisch, damit Winkel und Flucht festliegen, bevor Wärme ins Bauteil kommt. Geheftet wird erst, wenn alle Teile anliegen.
Schweißen verzieht das Bauteil, und dieser Verzug wird eingeplant. Symmetrische Nahtfolge, Gegenheften und kurze Nähte im Wechsel halten die Verformung klein, und bei langen Holmen wird nach dem Schweißen gerichtet. Ohne diesen Schritt kommt ein Handlauf mit sichtbarem Bogen auf die Baustelle.
Beim Schleifen und Schweißen entstehen Rauche und Metallstäube in Arbeitsplatznähe. Wie die Erfassung an der Quelle in einer Werkstatt ausgelegt wird, hängt am Erfassungselement und am Volumenstrom, nicht an der Größe des Filters.
Ausführung: Edelstahl und Baustahl in getrennten Bereichen bearbeiten, mit getrennten Bürsten und getrennten Trennscheiben. Eingeschleppte Eisenpartikel rosten später auf der Edelstahloberfläche, und dieser Fremdrost wird auf der Baustelle als Materialfehler gemeldet.
Was in der Werkstatt gefertigt wurde, muss am Bau in eine Öffnung mit Bautoleranz passen.
Welche Toleranzen gelten zwischen Rohbau und Metallbau?
Am Pfostenfuß treffen zwei Toleranzsysteme aufeinander, das des Rohbaus und das der Werkstattfertigung. Für Maße im Grundriss nennt DIN 18202 bei Längen über 3 m bis 6 m eine Grenzabweichung von 16 mm und bei Längen über 6 m bis 15 m 20 mm. Die Werkstatt arbeitet um eine Größenordnung genauer.
Über die Tragfähigkeit eines Pfostens entscheidet der Querschnitt, über die Passung aber die Fuge zum Baukörper. Beides wird getrennt bemessen, weil ein stärkeres Profil keine Bautoleranz ausgleicht.
Die Differenz muss konstruktiv aufgenommen werden. Übliche Mittel sind Langlöcher in der Ankerplatte, Futterbleche, verstellbare Pfostenfüße, Abdeckbleche an Anschlüssen und eine geplante Fugenbreite zum Baukörper. Diese Ausgleichsmittel gehören in die Werkplanung, nicht in die Improvisation am Montagetag.
Für die Ebenheit der Untergründe gilt DIN 18202, Tabelle 3, und bei nicht flächenfertigen Decken liegen die zulässigen Werte so hoch, dass ein Pfostenfuß ohne Ausgleich selten plan aufliegt. Ein Mörtelbett oder eine Unterfütterung ist der Regelfall, kein Mangel.
Mit geklärten Toleranzen wird die Montage planbar.
Wie läuft die Montage auf der Baustelle ab?
Nach Montageplan, mit eingemessenen Achsen und mit den Ankern aus der Werkplanung. Die Bauteile kommen in Einbaureihenfolge, werden eingehoben, ausgerichtet, fixiert und erst dann endgültig verankert. Zwischen Ausrichten und Verankern wird gemessen, nicht geschätzt.
Die Bohrlöcher werden vor dem Setzen geortet und gereinigt. Bewehrung, Spannglieder und Leitungen liegen oft dort, wo der Pfosten stehen soll, und dann verschiebt sich der Pfosten und nicht die Bewehrung. Jede Abweichung von der Planlage wird aufgeschrieben.
Der Anschluss an angrenzende Gewerke entscheidet über den Termin. Ein Geländer auf einer Brüstung kann erst sitzen, wenn die Abdichtung dort fertig und geschützt ist, und eine Treppe braucht die endgültige Höhe des Bodenaufbaus. Welche Lasten und Befestigungen dabei maßgebend sind, zeigt die Bemessung einer Umwehrung im eingebauten Zustand.
Im Bestand kommt die Frage nach dem Untergrund hinzu. Ob eine alte Decke die Ankerkräfte überhaupt aufnimmt, zeigt erst die Nachrechnung einer Bestandsdecke mit gemessenen Werten.
Nach der Montage bleibt die Oberfläche, und sie ist der empfindlichste Teil des Bauteils.
Wie wird die Oberfläche nach der Montage behandelt?
Durch Nachbehandeln jeder auf der Baustelle entstandenen Stelle. Gebohrte Löcher, nachgeschweißte Nähte, Schleifstellen und Anlauffarben werden gereinigt und passiviert oder beschichtet, abhängig vom Werkstoff und von der Umgebung des Bauteils.
Schutzfolien sind ein eigenes Thema. Sie bleiben während der Ausbauarbeiten auf sichtbaren Flächen und müssen vor dem Ende der Standzeit abgezogen werden, weil Kleber unter Sonne einbrennt. Der Zeitpunkt des Abziehens wird mit dem Bauablauf abgestimmt.
Die Dauerhaftigkeit eines Metallbauteils liegt in der Ausführung dieser Nacharbeit, nicht in der Werkstoffsorte allein. Eine nicht passivierte Bohrung rostet auch in 1.4401, und der Punkt fällt bei der Abnahme auf, sobald das Bauteil den ersten Winter draußen hinter sich hat.
Verschmutzungen aus anderen Gewerken sind der häufigste Streitpunkt. Zementschlempe, Fugenmörtel und Spritzer aus Beschichtungsarbeiten härten auf der Oberfläche aus, und ihre Entfernung beschädigt die Oberfläche stärker als die Verschmutzung selbst. Abdeckung ist billiger als Reinigung.
Am Ende wird geprüft, ob Bauteil, Befestigung und Unterlagen zusammenpassen.
Wie weist die Abnahme eine saubere Metallbaumontage nach?
An der Übereinstimmung von Bauteil, Zeichnung und Protokoll. Vor der Abnahme werden Maße, Höhen, lichte Weiten und Pfostenabstände gegen die freigegebene Werkplanung geprüft und Abweichungen gegen DIN 18202 bewertet. Geprüft wird am eingebauten Bauteil, nicht an der Zeichnung.
Zu den Unterlagen gehören die Leistungserklärung nach DIN EN 1090, der Nachweis der Werkstoffsorte, die technische Bewertung der verwendeten Anker, das Setzprotokoll mit Bohrdurchmesser, Verankerungstiefe und Drehmoment sowie die Dokumentation der Schweißnahtprüfung im Umfang der Ausführungsklasse.
Mängel werden mit Ort, Bauteilnummer und Foto erfasst. Spiel zwischen Pfosten und Ankerplatte, fehlende Verankerungstiefe, Fremdrost, Anlauffarben und nachträglich gesetzte Zusatzdübel ohne Nachweis sind die Punkte, die bei der Abnahme auffallen.
Wer das Bauteil später pflegen oder ändern will, hält die Ankerlage und die Werkstoffsorte in der Bauakte fest. Diese Angabe bleibt dauerhaft zugänglich und erspart beim nächsten Eingriff eine komplette neue Untersuchung.