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Stahl ist ein kristalliner Werkstoff, dessen Hauptbestandteil Eisen ist. Baustahl besitzt ein typisches Werkstoffgesetz, das im folgenden σ-ε-Diagramm dargestellt ist.
Bei einaxialer Belastung verhält sich Stahl bis zum Erreichen der Streckgrenze (Quetschgrenze bei Druckbelastung) elastisch. In diesem Bereich gilt das Hookesche Gesetz σ = E · ε. Dann setzt Fließen ein, bevor die Kurve im Verfestigungsbereich bis zur Zugfestigkeit ansteigt. Man spricht bei Baustahl von duktilem Werkstoffverhalten.
Stahl kann als Werkstoff hohe Beanspruchungen sowohl aus Zugkräften als auch aus Druckkräften ertragen. Zudem ist er durch Walzen gut formbar. Um den Werkstoff optimal einzusetzen, versucht man möglichst wirtschaftliche Profilformen herzustellen. Sie sollen bei geringem Materialverbrauch eine hohe Effizienz im Tragverhalten besitzen.
Einige übliche Querschnittsformen von Walzprofilen aus Stahl:
Wenn man Bauteile mit speziellen Querschnitten benötigt, die nicht gewalzt werden, können auch mehrere Flachstähle zum gewünschten Profil zusammengeschweißt werden.
Stahlbeton ist ein Verbundwerkstoff aus Beton und Stahl. Die beiden Bestandteile ergänzen sich in ihren Eigenschaften und können so gemeinsam einen funktionstüchtigen Werkstoff bilden.
Beton besteht hauptsächlich aus Zement, Zuschlag und Wasser. Die Querschnittsform ist bei Beton auf Grund seiner guten Formbarkeit in frischem Zustand nahezu frei wählbar. Es ist dadurch auch möglich Betontragwerke monolithisch herzustellen. Was das Werkstoffverhalten angeht, besitzt Beton eine hohe Druckfestigkeit, reißt aber bereits bei relativ kleinen Zugkräften auf. Der Bewehrungsstahl wird daher in die Bereiche des Querschnitts gelegt, in denen Zugkräfte zu erwarten sind, während der Beton die Druckkräfte aufnimmt.
