Zum Hauptinhalt springen

A03: Staalprofielen

FAQs over het onderwerp A Staalprofielen

Wat betekenen de profielaanduidingen DIN, INP, IPE en HEA? Waar komen ze vandaan?

Walsprofielen worden in Nederland (en in andere Europese landen) aangeduid met lettercombinaties zoals DIN, INP, IPE en HEA. Wat betekenen deze letters of waar komen deze aanduidingen vandaan?

Het walsen van profielen dateert vanaf omstreeks 1820 toen in Engeland voor het eerst spoorrails werd gewalst. Daarna volgden al snel T-profielen, hoekprofielen en I-profielen. In Nederland worden vanaf ongeveer 1850 de eerste I-profielen geïmporteerd, voornamelijk uit Duitsland en Luxemburg. I-profielen met smalle, hellende binnenflenzen (14 procent) worden omstreeks 1880 in Duitsland genormaliseerd en aangeduid als INP. Hierin is de I het profielteken en NP staat voor Normaal Profiel.

I-vormige profielen met brede flenzen (de zogeheten breedflensprofielen), aanvankelijk met hellende binnenflenzen (9 procent), worden vanaf 1902 gewalst door de S.A. de Hauts-Fourneaux et Aciïries de Differdange, St.-Ingbert et Rumelange (HADIR) in Differdingen in Luxemburg. Deze profielen werden aangeduid als HADIR- of Differdingenbalken, als B-profielen (van Breitflansch) of als Grey-balken (naar de Amerikaan Grey, die dit profiel voor het eerst in Amerika walste).

Vanaf omstreeks 1920 ontstonden de breedflensprofielen met evenwijdige flenzen. In Duitsland werd dit type profiel gewalst door Peiner en aangeduid als P- of IP-profiel. Ook in Differdinger werden deze nieuwe profielen gewalst en aangeduid als (I)Die of (I)DIN (Differdange normal). Op dit normale profiel waren variaties mogelijk: een dik lijf met dikke flenzen (Dir of DIR: renforcï), een dun lijf met normale flenzen (Dil of DIL: lïger), een dun lijf met dunne flenzen (Die of DIE: ïconomique) en extra brede flenzen (Dih of DIH: hache). Overigens worden in Duitsland alle genormeerde profielen DIN-profielen genoemd, waarbij DIN verwijst naar de Duitse norm (Deutsche Industrie Normung).

Na de Tweede Wereldoorlog ontstond in Europa het IPE-profiel: een I-profiel met smalle, evenwijdige flenzen als opvolger van het INP-profiel.Een Frans walswerk was de eerste die dit profiel ontwierp en aanduidde als IAP (Ailes Parallïles) en AIPM (Ailes Parallïles Minces). Dat leidde in 1954 tot een initiatief van de EGKS (Europese Gemeenschap voor Kolen en Staal, de voorloper van de EU), die in 1957 de IPE-serie vaststelde. Hierin is de I het profielteken en staat de P voor parallel en de E voor Europa.

Een aantal jaren later zijn de breedflensprofielen gerationaliseerd, eveneens door de EGKS. Hiervoor werd de aanduiding HE bedacht. Hierin is de H het profielteken en staat de E voor Europa. Aanvankelijk werden voor de vierentwintig genormeerde profielhoogten (in mm) elk drie series ontworpen: de HEa, HEb en HEc. Bij de definitieve invoering in 1963 werden de lettercombinaties vastgesteld op HEA, HEB en HEM (als vervanging van de DIE-, DIN- en DIR-profielen) en HEC.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 170 (februari 2003).

Is het mogelijk tolerantieverschillen te beperken door de profielen uit één walsing te bestellen?

De opbouw van een gevel bestaat uit warmgewalste I-profielen en een glazen afbouwconstructie. Volgens NEN-EN 10034 bedraagt het verschil tussen de maximale plus- en mintoleranties over de hoogte van het I-profiel ongeveer 6 mm. Deze waarde is voor de glazen afbouwconstructie te groot. Is het mogelijk de tolerantieverschillen te beperken door de profielen uit één walsing te bestellen?

Ja. Tegen geringe meerprijs is dit mogelijk door deze wens duidelijk op de bestelbon te vermelden. De maximale hoogteverschillen tussen profielen uit het begin en het einde van één walsing bedragen ongeveer 2 mm. Let er op dat naast de nu geringere profieltoleranties uiteraard nog wel rekening moet worden gehouden met de toleranties die betrekking hebben op de productie en de montage volgens NEN-EN 1090-2.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 152 (februari 2000).

Is het toegestaan dat een HEA 240 een hoogte heeft van 240 mm in plaats van een nominale hoogte van 230 mm?

In een leidingbrug zitten liggers HEA 240, waarbij in het ontwerp is uitgegaan van een (nominale) hoogte van 230 mm. Na montage bleek dat een aantal van de liggers 240 mm hoog waren. Hierdoor ontstonden problemen met de vlakheid van de vloer. Volgens de leverancier van het staal is een dergelijke afwijking in de profielhoogte conform de normen. Is dat juist?

Voor dit geval niet. Het antwoord op deze vraag staat in NEN-EN 10034. Tabel 1 van deze norm geeft een overzicht van de toegestane toleranties op walsprofielen.

De beide eerste kolommen van deze tabel betreffen de tolerantie op de profielhoogte, afhankelijk van deze profielhoogte.

Een profiel HE 240 valt in de categorie 180 < h 400. Dat wil zeggen dat de afwijking van de profielhoogte tussen 2,0 mm en +4,0 mm mag liggen. Een hoogte van 240 mm is dus niet conform de norm.

Maar er moet ook rekening worden gehouden met tabel 2. Deze tabel definieert de tolerantie op de haaksheid. Deze tolerantie bedraagt 2% van de breedte: dat wil zeggen 0,02 x 240 mm = 4,8 mm. De hoogte van het walsprofiel HEA 240 mag aan één zijde dus maximaal 230 + 4,0 + 4,8 = 238,8 mm bedragen. Het geleverde profiel met een hoogte van 240 mm is dus in elk geval te hoog. De stelling van de leverancier dat het profiel conform de norm is, is derhalve niet juist. Uit dit voorbeeld blijkt echter wel dat de afwijkingen in de profielafmetingen volgens de norm aanzienlijk mogen zijn.

Met dergelijke afwijkingen moet de ontwerper van de constructie voldoende rekening houden. Dit kan bijvoorbeeld door op de tekening aan te geven dat er vanuit de bovenkant van de ligger moet worden gemeten. Een ander voorbeeld is een vakwerkligger die tussen twee kolommen hangt. Hier bestaat door maatafwijkingen het gevaar voor uitbouwen (het breder worden van de constructie dan oorspronkelijk de bedoeling was) en mogelijk daardoor een onacceptabele scheefstand van de kolommen. Dit is te voorkomen door voor de lengte van de liggers een zogeheten minmaat aan te houden: dat wil zeggen de ligger één of meer millimeters korter houden dan de theoretische lengte. Een andere oplossing is om bij de gevelkolommen een stelvulling toe te passen, zodat de gevelkolom exact te lood is te stellen. Met het gebruik van stelvullingen moet echter zeer voorzichtig worden omgesprongen, omdat deze methode sterk kostenverhogend werkt.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 148 (juni 1999).

Hoe wordt het onderscheid in aanduiding gemaakt tussen koud- en warmvervaardigde buizen?

Buizen zijn leverbaar in koud- en warmvervaardigde uitvoering. Hoe wordt het onderscheid in aanduiding gemaakt tussen beide soorten?

Naast de aanduiding van de staalkwaliteit en van de staalsoort via de vloeigrens en de kerfslagwaarde (bijvoorbeeld S235JR), moet bij buizen ook altijd worden aangegeven welke norm voor het betreffende profiel geldt. Dat is nodig om de verschillende eigenschappen die specifiek horen bij koud- en warmvervaardigde profielen vast te leggen.

Voor warmvervaardigde buizen kan in de type-aanduiding NEN-EN 10210-1 worden toegevoegd en bij koudvervaardigde profielen de aanduiding NEN-EN 10219-1. In deze normen zijn de technische leveringsvoorwaarden vastgelegd voor beide type producten. Daarnaast is het mogelijk de aanduiding CFCHS/ CFRHS voor koudvervaardigde en HFCHS/HFRHS voor warmvervaardigde profielen toe te voegen. In deze Engelse aanduiding staat CF voor Cold Formed en HF voor Hot Formed. De aanduiding CHS staat voor Circular Hollow Section (rond buisprofiel) en RHS voor Rectangular Hollow Section (rechthoekig buisprofiel of kokerprofiel). Het meest duidelijk is natuurlijk om beide aanduidingen te combineren, bijvoorbeeld: CFRHS-NEN-EN 10219-1-S355J2H-100x100x8. In de aanduiding van de staalsoort duidt de letter H op een buisprofiel.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 143 (augustus 1998).

Waar ligt precies het dwarskrachtencentrum van een hoekprofiel?

De ligging van het dwarskrachtencentrum van een hoekprofiel staat in de meeste profielenboekjes niet aangegeven. De ligging is echter goed te benaderen door het snijpunt te nemen van de hartlijnen van de beide benen van het profiel (zie afb.). Op de website van Bouwen met Staal (www.bouwenmetstaal.nl) staat een elektronisch profielenboek, waarin de exacte ligging van het dwarskrachtencentrum wel is aangegeven.

Een verticale belasting die aangrijpt in het dwarskrachtencentrum van een hoekprofiel veroorzaakt een zuiver buigend moment. Daarbij moet echter ook het hart van de oplegging van het hoekprofiel zich in het dwarskrachtencentrum bevinden. Grijpt de verticale belasting niet aan in het dwarskrachtencentrum en/of ligt het hart van de oplegging niet in het dwarskrachtencentrum, dan ontstaat er behalve een buigend moment ook een bijkomend torsiemoment. Dit is bijvoorbeeld ook het geval bij UNP-profielen.

[afb. a]

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 141 (april 1998).

Wat betekenen profielaanduidingen als 15 I 42,9 en I 10.8 # 55?

Bij een renovatie van een bestaand pand moet gebruik worden gemaakt van staalconstructietekeningen met profielaanduidingen als 15 I 42,9 en I 10.8 # 55. Wat betekenen deze aanduidingen?

De Nederlandse staalbouw is voor gewalste profielen altijd aangewezen geweest op invoer uit het buitenland. Voor 1940 waren dat vooral de zogeheten Duitse normaalprofielen, die ook in België en Luxemburg werden gewalst. Na de Tweede Wereldoorlog zijn ook Amerikaanse en Engelse profielen ingevoerd, waarvan de afmetingen en de aanduidingen verschilden van de Duitse normaalprofielen.

De genoemde aanduidingen hebben waarschijnlijk betrekking op Engelse en Amerikaanse I-profielen met smalle flenzen. De Britse profielen werden aangeduid met de letters BSB (British Standard Beam) en een getal dat groter is dan 100. Dit getal had overigens niets van doen met de afmetingen van het profiel. Meer gebruikelijk was de aanduiding met een staand profielteken, gevolgd door drie getallen: de hoogte en de breedte van het profiel in inches en het gewicht in Engelse ponden per Engelse voet (pd/ft). Een andere schrijfwijze was een liggend profielteken met daarboven de afmetingen en eronder het gewicht:

[afb. a]

Amerikaanse profielen met smalle flenzen werden standaard aangeduid door een getal dat de hoogte van het profiel in inches aangeeft, gevolgd door een staand profielteken en een getal voor het gewicht in pd/ft. Op tekeningen en in berekeningen werd vaak weer de Engelse schrijfwijze gebruikt:

[afb. b]

Meer informatie over deze en andere profielen staat in de publikatie 'Gewalste profielen voor staalconstructies'. Dit boek geeft een overzicht van de meeste profielen die in Nederland voor en kort na de Tweede Wereldoorlog leverbaar waren. Profielgegevens van niet-courante profielen zijn ook te vinden in oude polytechnische zakboekjes.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 129 (april 1996).

Hoe kom ik aan profielgegevens van een INP 10 en hoe bepaal ik de sterkte van het staal?

Tijdens het rekenen aan een oude constructie stuitte ik op een onbekend profiel, namelijk een INP 10. Wat is dit voor profiel, hoe kom ik aan profielgegevens en hoe bepaal ik de sterkte van het staal?

In het boek Gewalste profielen voor staalconstructies zijn tabellen met gegevens te vinden van niet meer gangbare profielen.

I-profielen met smalle, hellende binnenflenzen (14%) zijn omstreeks 1880 in Duitsland genormaliseerd en aangeduid als INP; I is het profielteken en NP staat voor 'Normal profil'. Het kan voorkomen dat op oude tekeningen alleen de letters 'NP' worden weergegeven waar 'INP' bedoeld wordt, misschien omdat destijds het aantal profielsoorten beperkter was en de keus voor een I-profiel voor de hand lag.

In het artikel Slaan, trekken en vloeien; IJzer- en staalsoorten 1840-1940 volgt dat de minimum breeksterkte voor vloeiijzer voor algemene doeleinden 36 kg/mm2 (= 360 N/mm2) moest bedragen. De destijds gebruikte staalsoorten zijn ten aanzien van de treksterkte dus vergelijkbaar met het huidige S235. Voor de vloeigrens of elasticiteitsgrens volgen hier waarden uit die liggen tussen de 200 en 240 N/mm2.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (januari 2009).

Wat is een krasmaat en hoe wordt deze bepaald?

In staalprofielenboeken zie ik bij I- en H-vormige walsprofielen vaak een krasmaat in de flens staan. Wat is een krasmaat en hoe wordt deze bepaald?

Met een krasmaat wordt de optimale onderlinge afstanden tussen bouten in de flens aangegeven. Deze maten zijn gebaseerd op de eisen ten aanzien van minimale randafstanden en op het goed kunnen monteren van de bouten.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (februari 2009).

Wat is het juiste gewicht voor een stalen profiel HEB 240?

Als inkoper van staalconstructies bij een bouwbedrijf zie ik dat de leveranciers met andere gewichten van staalprofielen rekenen dan wij. Voor een HEB 240 gaan wij uit van 83,2 kg/m (afkomstig uit een profielenboek) terwijl de staalleverancier een gewicht van 84,8 kg/m in rekening brengt. Wat is juist?

In uw profielenboek is gerekend met een soortelijk gewicht van 7850 kg/m3. De leveranciers van stalen profielen rekenen echter met een handelsgewicht van 8000 kg/m3. Hierdoor wordt een staalpartij niet meer afgerekend op het werkelijke gewicht maar op basis van de theoretische inhoud van het staal (m3) keer het handelsgewicht van 8000 kg/m3. In de praktijk werkt dit handiger. Het handelsgewicht wordt in profielenboeken aangegeven met de grootheid G8.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (maart 2010).

Bestaan er standaardmaten voor kop- en voetplaten van walsprofielen en is dit in een norm vastgelegd?

Bestaan er standaardmaten voor kop- en voetplaten van walsprofielen (IPE/HEA/HEB/HEM) en is dit in een norm vastgelegd?

Voor kop-, voet- en schetsplaten wordt zoveel mogelijk uitgegaan van standaard platstaal (breedte 150 mm) en stripstaal (breedte > 150 mm). Dit heeft te maken met de automatische be- en verwerking via ponsknipmachines. Overige afmetingen alsmede gatdiameters en -patronen zijn niet gestandaardiseerd. In normen is hierover niets vastgelegd.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (november 2010).

Is er een norm voor de toleranties op de afmetingen van warmgewalst balkstaal?

Ja, de toleranties op vorm en afmetingen van I- en H-profielen (zoals IPE, HEA, HEB en HEM) zijn weergegeven in NEN-EN 10034.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (januari 2011).