Kurzantwort
Quick Answer
EN 10219 legt Anforderungen für kaltgeformte geschweißte Stahlhohlprofile (CHS, RHS, SHS) aus unlegierten und Feinkornstählen fest. Teil 1 behandelt technische Lieferbedingungen; Teil 2 behandelt Toleranzen, Abmessungen und Querschnittswerte. Kaltformen bei Umgebungstemperatur erzeugt im Vergleich zum Ausgangsband eine höhere Streckgrenze in den Eckbereichen, aber eine andere Duktilität im Vergleich zu warmgefertigten EN 10210-Profilen.
EN 10219 ist die europäische Norm für kaltgeformte geschweißte Stahlhohlprofile — das am weitesten verbreitete Hohlprofilerzeugnis im europäischen Stahlbau. Im Unterschied zu warmgefertigten Profilen nach EN 10210 werden diese Profile bei Raumtemperatur aus Band oder Blech geformt und dann längsgeschweißt, um kreisförmige (CHS), rechteckige (RHS) und quadratische (SHS) Profile zu bilden. Die zweiteilige Struktur spiegelt EN 10210 wider: Teil 1 definiert Güten, chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften und Lieferbedingungen; Teil 2 definiert Maßtoleranzen und Querschnittswerte.
Anwendungsbereich und Geltungsbereich
EN 10219 gilt für kaltgeformte geschweißte kreisförmige (CHS), rechteckige (RHS) und quadratische (SHS) Hohlprofile für Bauzwecke. Die Profile werden durch Kaltformen von Band oder Blech und Schweißen ohne anschließende Wärmebehandlung hergestellt (außer Spannungsarmglühen, wenn vereinbart). Wanddicken sind typischerweise 2–25 mm. Die Norm ist unter der EU-Bauproduktenverordnung harmonisiert.
Güteübersicht
| Güte | Basismaterial Norm | Untersorte | Hinweise |
|---|---|---|---|
| S235H | EN 10025-2 | — | Unlegiert |
| S275H | EN 10025-2 | — | Unlegiert |
| S355H | EN 10025-2 | — | Unlegiert (häufigste) |
| S275NH | EN 10025-3 | — | Normalisierter Feinkornstahl |
| S275NLH | EN 10025-3 | — | NL = −50 °C Kerbschlag |
| S355NH | EN 10025-3 | — | Normalisierter Feinkornstahl |
| S355NLH | EN 10025-3 | — | NL = −50 °C Kerbschlag |
| S460NH | EN 10025-3 | — | Hochfester Feinkornstahl |
| S460NLH | EN 10025-3 | — | Hochfest, −50 °C Kerbschlag |
Hinweis: EN 10219 enthält keine S420NH/NLH- oder thermomechanischen (M/ML)-Güten, die in EN 10210 verfügbar sind.
Anforderungen an die chemische Zusammensetzung
Schmelzanalyse (Pfanne). Alle Werte Gew.-% Maximum, sofern kein Bereich angegeben.
Unlegierte Güten
| Güte | C max | Mn max | Si max | P max | S max | N max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| S235H | 0,17 | 1,40 | — | 0,035 | 0,035 | 0,012 |
| S275H | 0,21 | 1,50 | — | 0,035 | 0,035 | 0,012 |
| S355H | 0,22 | 1,60 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,012 |
Al ≥ 0,020 % wenn N nicht durch andere Legierungselemente kontrolliert wird.
Feinkornstähle
| Güte | C max | Si max | Mn max | P max | S max | Al min | Nb max | V max | Ti max | N max | CEV max | |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| | S275NH | 0,18 | 0,50 | 1,50 | 0,030 | 0,025 | 0,020 | 0,05 | 0,12 | 0,05 | 0,015 | 0,40 | | S275NLH | 0,18 | 0,50 | 1,50 | 0,025 | 0,020 | 0,020 | 0,05 | 0,12 | 0,05 | 0,015 | 0,40 | | S355NH | 0,20 | 0,50 | 1,65 | 0,030 | 0,025 | 0,020 | 0,05 | 0,12 | 0,05 | 0,015 | 0,43 | | S355NLH | 0,20 | 0,50 | 1,65 | 0,025 | 0,020 | 0,020 | 0,05 | 0,12 | 0,05 | 0,015 | 0,43 | | S460NH | 0,20 | 0,60 | 1,70 | 0,030 | 0,025 | 0,020 | 0,05 | 0,12 | 0,05 | 0,025 | 0,47 | | S460NLH | 0,20 | 0,60 | 1,70 | 0,025 | 0,020 | 0,020 | 0,05 | 0,12 | 0,05 | 0,025 | 0,47 |
Mechanische Eigenschaften
Eigenschaften gelten für die Flachseite des Profils. Eckeigenschaften unterscheiden sich — siehe Abschnitt Zusatzprüfungen.
Unlegierte Güten
| Güte | t ≤ 16mm ReH (MPa) | t 16–40mm ReH (MPa) | t 40–65mm ReH (MPa) | Rm (MPa) | A min % |
|---|---|---|---|---|---|
| S235H | 235 | 225 | 215 | 360–510 | 26 |
| S275H | 275 | 265 | 255 | 430–580 | 23 |
| S355H | 355 | 345 | 335 | 510–680 | 22 |
Feinkornstähle
| Güte | t ≤ 16mm ReH (MPa) | t 16–40mm ReH (MPa) | t 40–65mm ReH (MPa) | Rm (≤16mm, MPa) | A min % |
|---|---|---|---|---|---|
| S275NH/NLH | 275 | 265 | 255 | 370–530 | 24 |
| S355NH/NLH | 355 | 345 | 335 | 470–630 | 22 |
| S460NH/NLH | 460 | 440 | 430 | 540–720 | 17 |
Anforderungen an die Kerbschlagzähigkeit
Charpy-V-Kerbschlag nach EN ISO 148-1, Probekörper von der Flachseite.
| Güte-Unterbezeichnung | Prüftemperatur | Mindestenergie |
|---|---|---|
| S235H, S275H, S355H | 0 °C | 27 J |
| S275NH, S355NH, S460NH | −20 °C | 27 J |
| S275NLH, S355NLH, S460NLH | −50 °C | 27 J |
Prüfung am Grundwerkstoff (Flachseite), nicht an der Schweißnaht, sofern nicht gesondert vereinbart.
Eckeigenschaften
Kaltformung verfestigt die Eckbereiche durch Kaltverfestigung, erhöht die Streckgrenze, reduziert jedoch Duktilität und Dehnung. EN 10219 berücksichtigt dies durch:
- Erlaubnis für den Besteller, zusätzliche Charpy-Prüfungen an Ecken zu spezifizieren
- Hinweis, dass Eckzonen für geschweißte Verbindungen in ermüdungskritischen Konstruktionen gemieden werden sollten
- Anforderung an den Hersteller, den Eckradius anzugeben (Außenradius ≤ 3t für RHS/SHS)
Erhöhte Streckgrenze an Ecken: Die Streckgrenze an den Ecken kaltgeformter Profile kann durch Kaltverfestigung 20–40 % höher sein als die Flachseitengüte. EN 1993-1-3 (Eurocode 3, Teil 1-3) enthält Bemessungsregeln, die diese erhöhte Festigkeit für dünnwandige Querschnittsprofile nutzen.
Eigenspannungen: Kaltformen erzeugt Zugeigenspannungen an der Außenoberfläche der Ecken und Druckeigenspannungen innen. Diese beeinflussen das Stabknickverhalten, weshalb EN 1993-1-1 für warmgefertigte und kaltgeformte Hohlprofile unterschiedliche Knicklinien verwendet.
Maßtoleranzen
Nach EN 10219-2.
Kreisförmige Hohlprofile (CHS)
| Abmessung | Toleranz |
|---|---|
| Außendurchmesser D ≤ 406,4 mm | ±1,0 % von D, min ±0,5 mm |
| Außendurchmesser D > 406,4 mm | ±0,75 % von D |
| Wanddicke | ±10 % des Nennwerts t, min ±0,5 mm |
| Geradheit | 0,2 % der Gesamtlänge |
| Länge (bestellte Festlänge) | +10 mm / −0 mm |
| Rechtwinkligkeit der Enden | ≤ 1 % von D |
Rechteckige und Quadratische Hohlprofile (RHS/SHS)
| Abmessung | Toleranz |
|---|---|
| Außenbreite/-höhe b oder h ≤ 100 mm | ±1,0 mm |
| Außenbreite/-höhe b oder h > 100 mm | ±1,0 % |
| Wanddicke t | ±10 % des Nennwerts, min ±0,5 mm |
| Eckradius (außen) | ≤ 3t (max) |
| Seitenrechtwinkligkeit | ≤ 2 mm je 100 mm |
| Geradheit | 0,2 % der Gesamtlänge |
| Verdrehung | ≤ 2 mm je Meter |
Hinweis: EN 10219-2-Toleranzen sind in einigen Abmessungen im Allgemeinen etwas weiter als EN 10210-2. Bei kritischen Passungen verifizieren.
Zusatzprüfungen und Anforderungen
- Lieferzustand: Kaltgeformt, geschweißter Zustand. Keine Wiedererhitzung, sofern nicht Spannungsarmglühen vereinbart und im MTC angegeben ist.
- Schweißnaht: Die längsgeschweißte ERW- oder HF-Schweißnaht muss dieselbe Qualität wie der Grundwerkstoff aufweisen. Eine zerstörungsfreie Prüfung der Schweißnaht kann spezifiziert werden.
- Oberflächenzustand: Frei von schädlichen Fehlern. Zunder, leichter Rost und Formungsmarkierungen, die dem Kaltformprozess entsprechen, sind zulässig, sofern keine besondere Oberflächenklasse spezifiziert ist.
- Prüfeinheit: Erzeugnisse gleicher Schmelze, gleichen Produktionsloses und gleicher Nennabmessungen.
- Prüfdokumente: EN 10204 Typ 3.1 Standard; Typ 3.2 nach Vereinbarung.
- CE-Kennzeichnung: Harmonisiert unter CPR für Stahlhohlprofile; Leistungserklärung erforderlich.
Normenäquivalente
| EN 10219 Güte | EN 10210 Äquivalent | ASTM-Äquivalent | IS-Äquivalent | Hinweise |
|---|---|---|---|---|
| S235H | S235H (warmgefertigt) | ASTM A500 Güte A | IS 4923 YST 210 | Gleiche Bezeichnung, anderes Verfahren |
| S275H | S275H (warmgefertigt) | ASTM A500 Güte B | IS 4923 YST 240 | Kaltgeformt |
| S355H | S355H (warmgefertigt) | ASTM A500 Güte C | IS 4923 YST 310 | Meistverwendete Güte |
| S355NH | S355NH (warmgefertigt) | ASTM A500 Güte C (kerbschlagzäh) | — | Kerbschlaggeprüft |
| S460NH | S460NH (warmgefertigt) | ASTM A500 Güte D | — | Hochfest |
ASTM A500 deckt kaltgeformte Stahlhohlprofile ab und ist das nächste nordamerikanische Äquivalent. IS 4923 deckt warmgefertigte und kaltgeformte Stahlhohlprofile für Bauzwecke in Indien ab.
MTC-Verifizierungs-Checkliste
Bei der Verifikation eines EN 10219-Werkszeugnisses sicherstellen:
- Norm als EN 10219-1 und Güte (z. B. S355NH) stimmen mit der Bestellung überein
- Erzeugnisform (CHS/RHS/SHS) und Nennabmessungen stimmen mit der Bestellung überein
- Schmelzennummer ist mit Produktkennzeichnungen rückverfolgbar
- Chemische Analyse (Schmelze) innerhalb der Grenzen für die angegebene Güte, einschließlich CEV für NH/NLH-Güten
- Streckgrenze (ReH), Zugfestigkeit (Rm) und Dehnung (A) erfüllen Mindestwerte für den angegebenen Wanddickenbereich
- Charpy-Kerbschlagergebnisse (KV in J) bei korrekter Temperatur für den Untersortenzusatz
- Lieferzustand als kaltgeformt angegeben (keine Wiedererhitzung, sofern nicht vereinbart)
- Eckradius angegeben (≤ 3t für RHS/SHS)
- EN 10204-Zertifikattyp, Unterzeichner und Datum
Häufig gestellte Fragen
Was ist der wesentliche konstruktive Unterschied zwischen EN 10219- und EN 10210-Profilen?
Der kritische Unterschied liegt im Herstellungsverfahren. EN 10210-Profile sind warmgefertigt — geformt und über die Rekristallisationstemperatur erhitzt — was gleichmäßiges Gefüge und Eigenspannungen über den gesamten Querschnitt einschließlich der Ecken erzeugt. EN 10219-Profile werden kaltgeformt bei Umgebungstemperatur, was kaltverfestigte Ecken mit höherer Streckgrenze, aber geringerer Duktilität als die Flachseiten ergibt. Eurocode 3 (EN 1993-1-1) weist jedem unterschiedliche Knicklinien zu: Kurve 'a' für warmgefertigt und Kurve 'c' für kaltgeformt, was warmgefertigte Profile bei der Stützenbemessung effizienter macht.
Kann ich EN 10219-kaltgeformte Profile in einer ermüdungskritischen Anwendung verwenden?
Kaltgeformte Hohlprofile können in Ermüdungsanwendungen eingesetzt werden, erfordern aber eine sorgfältigere Detailkonstruktion. EN 1993-1-9 (Eurocode 3 Ermüdung) unterscheidet zwischen Schweißnähten an der Flachseite und Schweißnähten nahe der kaltgeformten Ecken; Verbindungen an Ecken erhalten niedrigere Ermüdungskategorien. Schweißverbindungen in der Eckzone kaltgeformter Profile vermeiden, sofern keine Ermüdungsnachweise die Zulässigkeit bestätigen. Warmgefertigte EN 10210-Profile haben bessere Ermüdungseigenschaften bei Eckschweißnähten.
Warum ist S420NH nicht in EN 10219 enthalten?
EN 10219 enthält keine S420NH/NLH-Güten. Die Norm deckt unlegierte Güten S235H/S275H/S355H und Feinkornstähle bis S460NH/NLH ab, aber S420NH fehlt. Für S420-Klassen-Hohlprofile EN 10210-warmgefertigte Profile spezifizieren, die S420NH und S420NLH enthalten.
Wie soll ich die Schweißnahtqualität bei EN 10219-Hohlprofilen verifizieren?
EN 10219-1 erfordert, dass die Längsschweißnaht dieselben Qualitätsanforderungen wie der Grundwerkstoff erfüllt. Standardlieferung schreibt keine ZfP-Prüfung der Schweißnaht vor, sofern nicht in der Bestellung spezifiziert. Wenn die Schweißnahtqualität kritisch ist (z. B. Druckanwendungen, Ermüdung), ZfP-Prüfung der Schweißnaht (Ultraschall oder elektromagnetisch) als ergänzende Anforderung in der Bestellung angeben. Das MTC sollte angeben, dass ZfP durchgeführt wurde, wenn erforderlich.
Ist die Streckgrenze an den Ecken eines EN 10219-Profils höher als das festgelegte Minimum?
Ja. Kaltformen verfestigt die Ecken, was die Streckgrenze typischerweise 20–40 % über das Flachseiten-Minimum erhöht. Zum Beispiel können S355H-Ecken ReH von 430–480 MPa gegenüber dem festgelegten Minimum von 355 MPa an der Flachseite aufweisen. EN 1993-1-3 enthält Bemessungsregeln, die es Ingenieuren erlauben, diese erhöhte Eckenstreckgrenze für die Bemessung dünnwandiger Profile zu nutzen, sofern der Hersteller die erhöhten Eigenschaften durch Prüfungen nachweisen kann.
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