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Stahltreppe: Stufen- und Wangenrechner

Die zu überwindende Höhe und den Auftritt angeben, und der Rechner liefert die Stufenzahl, die tatsächliche Steigung, die Grundrisslänge, die Wangenlänge und die ganze Zuschnittliste.

Ein Rechenbeispiel: 2400 Höhe, 900 breit

Ein Lauf ins nächste Geschoss: 2400 mm Höhe, 900 mm breit, gewünschte Steigung 180 mm, Auftritt 280 mm, Wangen und Stufenrahmen aus 60×40×2.

BauteilProfilLänge, mmStück
Wange60x40x243602
Stufe, vorn60x40x290013
Stufe, seitlich60x40x228026

Die Masse ist ohne die Eckradien des Profils gerechnet und liegt deshalb zwei bis drei Prozent unter den Normtabellen. Ein Zuschlag für Sägeschnitt und Schnittfehler ist nicht enthalten: beim Einkauf eine Handelslänge dazunehmen.

Dreizehn Stufen auf 2400 mm ergeben eine tatsächliche Steigung von 184,6 mm, nicht die gewünschten 180. So soll es sein: die Höhe wird an eine ganze Stufenzahl angepasst, nicht umgekehrt.

Gleiche Stufen sind Sicherheit, nicht Ordnung

Treppen steigt man, ohne hinzusehen: der Fuß merkt sich die Höhe ab der zweiten oder dritten Stufe. Eine Stufe, die um einen Zentimeter abweicht, bricht diesen Rhythmus, und genau über sie stolpert man. Deshalb:

  • Alle Steigungen gleich. Eine Streuung von mehr als 5 mm in einem Lauf ist ein Mangel, keine Toleranz.
  • Die letzte Stufe nimmt nicht den Rest auf. Geht die Höhe nicht glatt auf, ändert man die Stufenzahl, nicht die Höhe der letzten.
  • Das obere Podest ist auch eine Stufe: seine Höhe muss im selben Rhythmus liegen.
Die Schrittmaßregel

2h + b = 600…650 mm (DIN 18065, polnische Bauvorschriften § 68), wobei h die Steigung und b der Auftritt ist. Bei 185 und 280 ergibt das 650: die Obergrenze, etwas steil, im Freien vertretbar. Innen ergeben 170 und 290 den Wert 630 und steigen sich spürbar leichter. Der Rechner zeigt beide Zahlen.

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Wangen

  • Ein Eingang mit drei bis fünf Stufen — 60×40×2 reicht.
  • Ein ganzer Lauf — 100×50×3 oder ein U-Profil 100–120. Bei gleicher Masse ist ein U-Profil biegesteifer, deshalb nimmt man es.
  • Stufen — ein Rahmen aus Winkel 40×40 mit Gitterrost, Blech oder Holz. Volles 4 mm Blech über den ganzen Lauf bringt rund hundert Kilogramm mehr und ist fast nie nötig.

Schweißparameter

Hier gibt es mehr Knoten als in jedem anderen Projekt dieses Bereichs: rund achtzig bei einem Lauf mit dreizehn Stufen. Sie sind alle gleich, und genau hier zahlen sich eine Vorrichtung und Serienschweißen aus. Die Werte sind dieselben wie auf der Seite Vierkantrohr schweißen; der Rechner oben zeigt die Zeile für die gewählte Wanddicke.

Wand, mmProfilMIG/MAGE-Hand
1,220×20, 20×400,8 mm · 50–70 A · 16–17 V2,0 mm · 50–65 A, unterbrochene Naht
1,540×20, 40×400,8 mm · 70–90 A · 17–18 V2,0 mm · 55–70 A, unterbrochene Naht
2,040×40, 60×400,8 mm · 90–110 A · 17–19 V2,5 mm · 70–90 A
3,060×40, 80×400,8–1,0 mm · 120–140 A · 19–21 V3,2 mm · 90–120 A
4,080×40, 100×501,0 mm · 140–170 A · 19–21 V3,2 mm · 110–140 A

Material und Gewicht nach Bauteilen

Das Beispiel oben — 2400 mm Geschosshöhe, 900 mm Laufbreite, Rohr 60×40×2 — setzt sich so zusammen:

  • Zwei Wangen à 4360 mm. Das ist die Hypotenuse aus 3640 mm Lauflänge (13 Auftritte à 280) und 2400 mm Höhe. Die Laufneigung liegt bei etwa 33°.
  • Stufenrahmen: 13 Vorderriegel à 900 mm und 26 Seitenteile à 280 mm.
  • Insgesamt 27,7 m Rohr bei 3,01 kg pro Meter — rund 84 kg ohne Stufenbelag.

Nach Teilen: eine Wange wiegt etwa 13 kg, der Rahmen einer Stufe (Riegel und zwei Seitenteile) etwa 4,4 kg. Ohne Belag tragen zwei Leute die ganze Treppe, und das spricht dafür, sie in der Werkstatt zu schweißen und fertig anzuliefern. Ein Belag aus 4-mm-Blech auf den 3,28 m² des Laufs brächte noch einmal rund 103 kg. Für 80 Knoten und 16 m Naht gehen etwa 0,3 kg Draht oder 0,44 kg Elektroden drauf. Eine Wange von 4360 aus einer 6-m-Stange lässt einen Rest von 1640, aus dem fünf Seitenteile werden; den ganzen Zuschnitt plant man am einfachsten im Zuschnittoptimierer.

Welches Werkzeug man braucht

  • Ein Schweißgerät für 90–110 A mit MAG oder 70–90 A mit der 2,5er Elektrode — für 2 mm Wand mehr als genug.
  • Winkelschleifer oder Kappsäge: schräge Schnitte gibt es an der Treppe nur zwei — oben und unten an jeder Wange, alles andere ist rechtwinklig.
  • Eine Stufenschablone — ein Dreieck aus Sperrholz mit den Katheten 184,6 und 280 mm. Damit wird die Wange angerissen, nicht mit dem Maßband von Stufe zu Stufe.
  • Eine ebene Unterlage, länger als die Wange: zwei Böcke mit Balken oder der Werkstattboden, dazu Zwingen, Winkel und Wasserwaage.
  • Dübel bzw. Anker für die Fußplatte und die obere Befestigung.

Wangen anreißen und heften

Die Hauptfalle beim Anreißen ist der Summenfehler. Misst man jede Stufe von der vorigen aus, wird aus einem Millimeter pro Schritt ein Zentimeter am oberen Ende. Deshalb:

  1. Das Maß entlang der Wange ausrechnen: 4360 mm auf 13 Stufen — rund 335 mm.
  2. Alle Marken von einem Nullpunkt aus abtragen — vom Wangenfuß: 335, 671, 1006 … — nie vom letzten Riss.
  3. Beide Wangen gemeinsam anreißen, nebeneinander mit bündigen Enden: eine zwischen den Wangen verdrehte Stufe fällt dann sofort auf.

Die Montage beginnt mit beiden Wangen auf der ebenen Unterlage: parallel auf Laufbreite ausrichten, die Diagonalen des Rechtecks über die äußeren Stufen prüfen und festspannen. Dann den untersten und obersten Stufenrahmen heften — sie legen die Geometrie fest —, danach die übrigen. Jeden Rahmen an zwei Punkten je Seite heften und sofort quer mit der Wasserwaage prüfen: eine Stufe, die nach hinten oder vorn kippt, lässt sich nach dem Fertigschweißen nicht mehr richten.

Ablauf Schritt für Schritt mit Einstellwerten

  1. Zuschnitt nach Liste. Wangen, Riegel, Seitenteile; entgraten, Nahtbereich metallisch blank machen.
  2. Schrägschnitte der Wangen. Der Fuß wird waagerecht geschnitten, damit die Wange flach auf dem Boden steht, der Kopf passend zum Auflager an der Decke.
  3. Heften nach den Marken wie oben, jede Stufe mit der Wasserwaage.
  4. Fertigschweißen. Überall 2 mm Wand, eine Einstellung: Draht 0,8 mm, 90–110 A, 17–19 V oder Elektrode 2,5 mm mit 70–90 A. Sind die Wangen stärker — 100×50×3, wie für eine ganze Geschosstreppe empfohlen —, richtet sich der Wert trotzdem nach der dünnen Rahmenwand, der Lichtbogen zeigt auf die Wange. Der Anschluss Rahmen–Wange ist eine Kehlnaht, also zählt hier vor allem die Technik der Kehlnaht.
  5. Auflager. Unten eine Fußplatte für Anker, rundum an die Wangenenden geschweißt; oben ein Auflagerwinkel zur Decke.
  6. Reinigen, grundieren, lackieren, danach Stufenbelag aus Blech oder Holz.

Wie die Wangen gerade bleiben

Achtzig Knoten, alle auf derselben Seite der Wange — der Innenseite. Schweißt man die Stufen der Reihe nach von unten, ziehen die Innennähte die Wange krumm wie einen Säbel, und der Lauf zieht sich nach innen. Dagegen hilft:

  • Wangen im Wechsel: eine Stufe links, dieselbe Stufe rechts.
  • In der Laufmitte beginnen und zu den Enden hin arbeiten, nicht von unten.
  • Wangen eingespannt lassen, bis sie ganz kalt sind; den Abstand oben, unten und in der Mitte mit dem Maßband prüfen.
  • Knotenseiten im Wechsel — Riegeloberseite, Unterseite, dann die Stirnseiten —, keine Rundumnaht in einem Zug.

Anstrich und Oberfläche

Eine Treppe wird mit Händen und Füßen berührt, also werden Nähte im Griff- und Trittbereich mit der Fächerscheibe bündig verschliffen. Danach die übliche Folge: entfetten, Rostschutzgrund, Lack in zwei Schichten, Nähte und Kanten vorab mit dem Pinsel. An Außentreppen die offenen Rohrenden verschließen — Wasser in der Wange rostet sie von innen. Riffelblech oder Gitterrost sind von sich aus trittsicher; glattes Blech oder eine lackierte Stufe im Freien wird rutschig, besonders im Winter.

Wie lange es dauert

Von allen Projekten dieses Bereichs hat dieses das meiste Schweißen: 80 Knoten und 16 m Naht gegenüber 32 Knoten beim Carport. Deshalb lohnt sich eine Vorrichtung — ein Anschlag, in den jeder Stufenrahmen ohne Anpassen passt. Wohin die Zeit geht:

  • Zuschnitt von 41 Teilen und Entgraten — ein spürbarer Anteil, obwohl fast alle Schnitte gerade sind.
  • Anreißen und Heften — der wichtigste Schritt; Eile kostet hier mehr als beim Schweißen.
  • Fertigschweißen im Wechsel der Wangen, mit Pausen zum Abkühlen.
  • Nähte im Griff- und Trittbereich verschleifen, grundieren, lackieren — mit Trocknungszeiten laut Datenblatt.

Die Bauarten — Wangentreppe, Mittelholm, Spindeltreppe — stellt die Seite Stahltreppen vor.

Was die Arbeit meistens verdirbt

Was herauskamUrsacheWie vermeiden
Der Rahmen hat sich verzogenNähte nacheinander auf derselben SeiteEcken abwechseln, in kurzen Abschnitten schweißen
Die Diagonalen stimmen nichtVor dem Heften nicht geprüftBeide Diagonalen zweimal messen
Durchgebrannte WandZu viel Strom für 1,2–1,5 mmZurücknehmen, in Punkten mit Pausen schweißen
Ecke nur einseitig geschweißtZeitersparnisBeidseitig schweißen, wo der Knoten aus zwei Richtungen belastet wird
Rost von innen nach einem JahrOffene EndenKappen oder dicht zuschweißen

Anfängerfehler bei der Treppe

  • Höhe vom Rohboden gemessen. Gemessen wird von Oberkante Fertigfußboden unten bis Oberkante Fertigfußboden oben. Vergessener Estrich oder Fliesen machen die erste oder letzte Stufe anders hoch.
  • Belag nicht eingerechnet. Kommt auf jeden Rahmen ein Brett, wird der Wangenfuß um dessen Dicke gekürzt. Sonst wird die erste Stufe um diese Dicke höher als die übrigen und die letzte niedriger.
  • Mit dem Maßband von Stufe zu Stufe. Der Fehler summiert sich; alle Marken von einem Nullpunkt.
  • Erst eine Wange komplett. Sie verzieht sich, die zweite passt nicht mehr. Wangen im Wechsel schweißen.
  • Eine „Ausgleichsstufe“ oben. Die Resthöhe gehört nicht in die letzte Stufe — dann ändert man die Stufenzahl.

Häufige Fragen

Warum weicht die tatsächliche Steigung von der gewünschten ab?

Weil die Stufenzahl ganzzahlig ist. 2400 mm Höhe bei gewünschten 180 mm Steigung ergeben 13,33 Stufen: der Rechner rundet auf 13, und die tatsächliche Höhe wird 184,6 mm. So wird es gemacht — alle Stufen müssen gleich sein, und eine letzte Stufe mit anderer Höhe ist die häufigste Sturzursache.

Welches Verhältnis von Auftritt und Steigung ist richtig?

Die Schrittmaßregel: 2h + b soll zwischen 600 und 650 mm liegen — DIN 18065 nennt 59–65 cm, die polnischen Bauvorschriften (§ 68) 0,60–0,65 m. Bei 180 und 280 sind das 640, ein bequemer Schritt. Bei 200 und 250 werden es 650: Die Summe liegt an der Obergrenze, und die Steigung von 200 mm macht die Treppe steil — deshalb die Steigung auch für sich beurteilen.

Woraus macht man die Wangen?

Für einen Eingang mit drei, vier Stufen reicht 60×40×2. Für einen ganzen Lauf 100×50×3 oder ein U-Profil 100–120: die Wange arbeitet auf ihrer ganzen Länge auf Biegung, und da verliert ein Rohr bei gleicher Masse gegen das U-Profil.

Wie reißt man die Wange einer Stahltreppe an?

Mit dem Maß entlang der Wange, nicht mit dem Auftritt: Wangenlänge geteilt durch die Stufenzahl. Bei 2400 mm Höhe, 13 Stufen und 280 mm Auftritt sind das 4360 / 13 ≈ 335 mm. Alle Marken vom Wangenfuß mit einem Maßband abtragen und beide Wangen nebeneinander gemeinsam anreißen.

Welche Einstellwerte für eine Treppe aus Rohr 60×40×2?

2 mm Wand: Draht 0,8 mm, 90–110 A, 17–19 V oder Elektrode 2,5 mm mit 70–90 A. Sind die Wangen stärker als die Rahmen, trotzdem auf die dünne Wand einstellen und den Lichtbogen auf dem dickeren Teil halten.

Warum hat sich die Wange beim Schweißen verzogen?

Alle Stufennähte liegen auf der Innenseite der Wange und ziehen sie in eine Richtung. Abhilfe schafft der Wechsel: eine Stufe an der linken Wange, dieselbe an der rechten, von der Laufmitte aus, mit auf ebener Unterlage eingespannten Wangen bis zum Erkalten.

Autor: , Schweißer und Metallbauer Aktualisiert:

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