Elektrohebezeug I-Träger Auswahl Vergleichstabelle 0,5t bis 20t
Kernaussage: Die Auswahl des I-Trägers für ein Elektrohebezeug muss zwei Bedingungen gleichzeitig erfüllen: die Flanschbreite (Abstimmung auf die Katzspurweite) und die Biegefestigkeit (Aufnahme von Tragfähigkeit plus Eigengewicht des Hebezeugs). Gemäß Norm 05G359-3: 0,5 t → I16–I22a (Anschlagpunktabstand 4,2–9 m), 1 t → I16–I25a, 2 t → I22a–I32a, 3 t → I32a–I40a, 5 t → I50a, 10 t → I56a–I63a (alle Werte inklusive Eigengewicht des Hebezeugs). 16 t/20 t liegen außerhalb des Geltungsbereichs der Norm und müssen separat nach DIN 18800 berechnet werden. Nach der Auswahl ist ein Festigkeits- und Durchbiegungsnachweis erforderlich.
Das Elektrohebezeug fährt auf einer I-Träger-Schiene. Die korrekte Auswahl des Trägers entscheidet unmittelbar über Betriebssicherheit und Lebensdauer der Anlage. Zu klein dimensioniert – der I-Träger kann sich unter der Last verformen oder sogar versagen; zu groß dimensioniert – unnötige Kosten und mögliche Inkompatibilität der Laufkatze mit zu breiten Flanschen. Kelude Schwerindustrie hat auf Basis langjähriger Erfahrung in Fertigung und Montage von Elektrohebezeugen eine Vergleichstabelle mit empfohlenen I-Träger-Spezifikationen für verschiedene Tragfähigkeiten erstellt und erläutert die zugrunde liegende Überprüfungslogik, damit Anwender die richtige Auswahl auf Anhieb treffen.
I-Träger-Auswahltabelle für Elektrohebezeuge nach Tragfähigkeit
Die folgende Tabelle zeigt die empfohlenen I-Träger-Spezifikationen für Elektrohebezeuge der Typen CD1/MD1 bei Standard-Spannweiten (6–12 m). Die endgültige Auswahl muss anhand von Spannweite, Tragfähigkeit, Eigengewicht des Hebezeugs und dynamischem Lastfaktor durch einen Festigkeits- und Durchbiegungsnachweis verifiziert werden. Das Trägermaterial ist Q235B (≈S235JR) – warmgewalzte I-Träger sind in der Norm ausschließlich in dieser Güte verfügbar.
Datenquelle: 05G359-3 „Schienen für hängende Transporteinrichtungen“, Tabelle 1; gilt für Elektrohebezeuge mit Nenntragfähigkeit ≤ 10 t, einfach gelagerte gerade Schiene.
| I-TrägerTyp | FlanschBreite(mm) | QuerschnittHöhe(mm) | 05G359-3 zulässigEinzellastcharakteristischer Wert [F] (kN) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| l=4.2m | l=4.8m | l=5.4m | l=6.0m | l=7.5m | l=9.0m | |||
| I16 | 88 | 160 | 12.24 | 10.30 | 7.94 | 6.22 | 3.52 | 1.97 |
| I18 | 94 | 180 | 15.13 | 13.87 | 11.86 | 9.37 | 5.45 | 3.22 |
| I20a | 100 | 200 | 18.05 | 16.65 | 15.44 | 13.61 | 8.08 | 4.96 |
| I22a | 110 | 220 | 23.06 | 20.16 | 18.79 | 17.56 | 11.92 | 7.51 |
| I25a | 116 | 250 | 27.73 | — | — | 22.57 | 18.10 | 11.68 |
| I28a | 122 | 280 | — | — | — | 26.27 | 21.51 | 16.80 |
| I32a | 130 | 320 | 33.20 | 31.49 | — | 33.20 | 29.19 | 23.18 |
| I36a | 136 | 360 | 39.03 | 37.17 | — | 39.03 | 34.40 | 28.93 |
| I40a | 142 | 400 | 41.54 | 39.72 | — | 41.54 | 37.24 | 33.61 |
| I45a | 150 | 450 | 53.92 | 48.69 | — | 53.92 | 45.84 | 41.65 |
| I50a | 158 | 500 | 65.79 | 63.15 | — | 65.79 | 58.70 | 54.15 |
| I56a | 166 | 560 | 110.3 | 71.76 | — | 110.3 | 68.01 | 62.42 |
| I63a | 176 | 630 | 116.2 | 115.8 | — | 116.2 | 115.1 | 72.69 |
Hinweis: ①l = rechnerische Spannweite der Schiene (d. h. Abstand zwischen den Anschlagpunkten); ②[F] beinhaltet bereits das Eigengewicht des Elektrohebezeugs plus Nennlast; ③“—“ bedeutet, dass diese Betriebsbedingungen in der Normtabelle nicht aufgeführt sind (tragfähigkeitsmäßig unzureichend oder unwirtschaftlich); ④Der Anwendungsbereich von 05G359-3 gilt für Elektrohebezeuge bis 10t, für 16t/20t ist eine separate Berechnung erforderlich.
Normempfehlung zur Auswahl nach 05G359-3 (CD1-Hebezeug)
| HebezeugTragfähigkeit | GesamtlastFk(kN) | AnschlagpunktAbstand4.2m | AnschlagpunktAbstand6.0m | AnschlagpunktAbstand7.5m | AnschlagpunktAbstand9.0m |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.5t | 5.6 | I16 | I16 | I20a | I22a |
| 1t | 11.2 | I16 | I20a | I22a | I25a |
| 2t | 21.7 | I22a | I25a | I32a | I32a |
| 3t | 32.9 | I32a | I32a | I36a | I40a |
| 5t | 54.0 | I50a | I50a | I50a | I50a |
| 10t | 106.9 | I56a | I56a | I63a | außerhalb des Bereichs |
| 16t* | 170.7 | über05G359-3außerhalb des Bereichs,gemäßGB 50017separat berechnen | |||
| 20t* | 213.9 | über05G359-3außerhalb des Bereichs,gemäßGB 50017separat berechnen | |||
Welcher I-Träger für ein 0,5-t-Elektrohebezeug?
Gemäß 05G359-3 wird I16 bis I22a empfohlen. Die Gesamtlast eines 0,5-t-Elektrohebezeugs beträgt ca. 5,6 kN (inkl. Eigengewicht). Bei einem Anschlagpunktabstand von 4,2 m kann I16 verwendet werden ([F]=12,24 kN), bei 6,0 m ebenfalls I16 ([F]=6,22 kN), bei 7,5 m ist I20a erforderlich ([F]=8,08 kN) und bei 9,0 m I22a ([F]=7,51 kN). Die Flanschbreite von 88–110 mm passt zum Katzenhubwerk. I16 ist die Mindestspezifikation. Das Material ist Q235B. Am Schienenende muss ein Endanschlag angebracht werden.
Welcher I-Träger für ein 1-t-Elektrohebezeug?
Gemäß 05G359-3 wird I20a bis I25a empfohlen. Die Gesamtlast eines 1-t-Elektrohebezeugs beträgt ca. 11,2 kN (inkl. Eigengewicht). Bei einem Anschlagpunktabstand von 4,2 m kann I16 verwendet werden ([F]=12,24 kN > 11,2 kN), bei 6,0 m ist I20a erforderlich ([F]=13,61 kN), bei 7,5 m I22a ([F]=11,92 kN) und bei 9,0 m I25a ([F]=11,68 kN). Die Flanschbreite beträgt 100–116 mm.
Welcher I-Träger für ein 2-t-Elektrohebezeug?
Gemäß 05G359-3 wird I22a bis I32a empfohlen. Die Gesamtlast eines 2-t-Elektrohebezeugs beträgt ca. 21,7 kN (inkl. Eigengewicht). Bei einem Anschlagpunktabstand von 4,2 m kann I22a verwendet werden ([F]=23,06 kN), bei 6,0 m I25a ([F]=22,57 kN), bei 7,5 m ist I32a erforderlich ([F]=29,19 kN) und bei 9,0 m ebenfalls I32a ([F]=23,18 kN). Die Flanschbreite beträgt 110–130 mm.
Welcher I-Träger für ein 3-t-Elektrohebezeug?
Gemäß 05G359-3 wird I32a bis I40a empfohlen. Die Gesamtlast eines 3-t-Elektrohebezeugs beträgt ca. 32,9 kN (inkl. Eigengewicht). Bei einem Anschlagpunktabstand von 4,2 m kann I32a verwendet werden ([F]=33,20 kN), bei 6,0 m ebenfalls I32a ([F]=33,20 kN), bei 7,5 m ist I36a erforderlich ([F]=34,40 kN) und bei 9,0 m I40a ([F]=33,61 kN). Ein 3-t-Hebezeug liegt an der Grenze zur Spezialausrüstung; die Schienenmontage muss von einem zertifizierten Fachbetrieb durchgeführt werden.
Welcher I-Träger für ein 5-t-Elektrohebezeug?
Gemäß 05G359-3 wird I50a empfohlen. Die Gesamtlast eines 5-t-Elektrohebezeugs beträgt ca. 54,0 kN (inkl. Eigengewicht). Bei einem Anschlagpunktabstand von 4,2 m kann I50a verwendet werden ([F]=65,79 kN), bei 6,0 m ebenfalls I50a ([F]=65,79 kN), bei 7,5 m I50a ([F]=58,70 kN) und bei 9,0 m I50a ([F]=54,15 kN). I50a hat eine Flanschbreite von 158 mm und eine Querschnittshöhe von 500 mm; die Katzspurweite des Katzenhubwerks muss geprüft werden.
Welcher I-Träger für ein 10-t-Elektrohebezeug?
Gemäß 05G359-3 wird I56a bis I63a empfohlen. Die Gesamtlast eines 10-t-Elektrohebezeugs beträgt ca. 106,9 kN (inkl. Eigengewicht). Bei einem Anschlagpunktabstand von 4,2 m kann I56a verwendet werden ([F]=110,3 kN), bei 6,0 m ebenfalls I56a ([F]=110,3 kN), bei 7,5 m ist I63a erforderlich ([F]=115,1 kN). Bei 9,0 m liegt der Wert außerhalb des Geltungsbereichs der Tafel.
Welcher I-Träger für 16-t-/20-t-Elektrohebezeuge?
Außerhalb des Anwendungsbereichs von 05G359-3 – separate Berechnung erforderlich. Die Gesamtlast beträgt ca. 170,7 kN für 16 t bzw. ca. 213,7 kN für 20 t. Empfohlene Lösungen: ① Anschlagpunkte hinzufügen und Abstand auf 3–4 m reduzieren; ② geschweißte I-Träger-Verbundquerschnitte verwenden; ③ alternativ H-Träger wählen und separat überprüfen. Die Schienenkonstruktion muss von einem Ingenieur mit Qualifikation im Stahlbau nach GB 50017-2017 durchgeführt werden.
Auswahlprüfung des I-Trägers: Methodik und Berechnung
Die Auswahl des I-Trägers darf nicht allein anhand einer Tragfähigkeits-Vergleichstabelle erfolgen; eine mechanische Überprüfung ist zwingend erforderlich. Die drei zentralen Kennwerte sind Biegefestigkeit, Schubspannung und Durchbiegung.
Berechnungsformeln
Maximales Biegemoment: Mmax = μ × (Q + G0) × L / 4 (Einzellast, Einfeldträger; μ=1,05 als dynamischer Beiwert, GB 50017-2017)
Biegespannung: σ = Mmax / Wx ≤ f (Warmgewalzte I-Träger nur in Q235B, f=215 MPa; Q355B für geschweißte Verbundquerschnitte)
Durchbiegung in der Mitte der Spannweite: fmax = (Q + G0) × L³ / (48 × E × I) ≤ L/600 (Elektrohebezeug, leichte bis mittlere Arbeitsweise; bei Hand-Hebezug L/400)
Dabei gilt: Q = Nenntragfähigkeit (N), G₀ = Eigengewicht von Hebezeug und Laufkatze (N), L = Spannweite (mm), Wx = Widerstandsmoment (mm³), E = Elastizitätsmodul (2,06×10⁵ MPa), I = Flächenträgheitsmoment (mm⁴)
Beispiel: 5-t-Elektrohebezeug (Eigengewicht 500 kg, Gesamtlast 5,5 t ≈ 53900 N, dynamischer Beiwert μ=1,05), Anschlagpunktabstand nach 05G359-3: 4,2 m (4200 mm), gewählter I-Träger I50a (Wx=1860×10³ mm³, I=46500×10⁴ mm⁴). Berechnung: Mmax=1,05×53900×4200/4=59,4×10⁶ N·mm, σ=59,4×10⁶/1860×10³=31,9 MPa ≤ 215 MPa. Durchbiegung f=1,05×53900×4200³/(48×2,06×10⁵×46500×10⁴)=0,46 mm, L/600=7,0 mm – Durchbiegung zulässig. Hinweis: Die obige Formel ist ein vereinfachtes Einzellastmodell. Da ein Elektrohebezeug auf zwei Rädern fährt, sollte für eine präzise Überprüfung ein Zweilastmodell verwendet oder direkt der [F]-Wert aus Tabelle 1 der 05G359-3 herangezogen werden.
Wichtiger Hinweis
• Die oben genannten Empfehlungen gelten für Standard-Elektrohebezeuge der Typen CD1/MD1. Vor der Auswahl sind die Montagezeichnungen des Hebezeugs zu prüfen.
• Der Anschlagpunktabstand bezeichnet den Abstand zwischen zwei benachbarten Hängebefestigungen. Die Gesamtschienenlänge kann durch zusätzliche Anschlagpunkte verlängert werden.
• Zulässige Abweichungen bei der Schienenmontage: Geradheit ≤ 1,5 mm/m, Ebenheit ≤ L/1000, Spurabweichung ± 3 mm.
• Verbindungen von I-Trägern sind außerhalb der Mitte der Spannweite anzuordnen. Schweißnähte müssen einer 100%igen Ultraschallprüfung unterzogen werden.
• Bei hängenden Schienen sind sowohl die Festigkeit der Hängebefestigung als auch die Tragfähigkeit der Dachkonstruktion zu überprüfen.
• Die Montage von Schienen für Spezialausrüstung (≥ 3 t und Höhe ≥ 2 m) ist ausschließlich von zugelassenen Fachbetrieben durchzuführen.
Häufige Fragen zur Schienenmontage
F: Gibt es I-Träger aus Q355B?
A: Warmgewalzte I-Träger (GB/T 706-2016) sind ausschließlich in Q235B erhältlich, mit einer Streckgrenze ≥ 235 MPa und einer zulässigen Biegespannung von f = 215 MPa. Überschreitet die berechnete Spannung 215 MPa, ist auf einen größeren I-Träger-Typ umzusteigen, nicht auf ein anderes Material. Q355B wird für geschweißte Verbundquerschnitte oder H-Träger verwendet.
F: Was tun, wenn die Spannweite des I-Trägers nicht ausreicht?
A: Bei Überschreitung des Anwendungsbereichs der Spannweite stehen folgende Optionen zur Verfügung: ① Aufrüstung auf einen größeren I-Träger-Typ; ② Verwendung eines geschweißten Verbundquerschnitts; ③ Verkürzung des Anschlagpunktabstands durch zusätzliche Stützpunkte; ④ Einfügen einer zusätzlichen Säulenstütze in der Mitte der Spannweite. Bei den Optionen ③ und ④ ist die Tragfähigkeit der Werkshallenstruktur neu zu bewerten.
F: Können I-Träger und H-Träger gegeneinander ausgetauscht werden?
A: Ein direkter Austausch wird nicht empfohlen. I-Träger haben eine geneigte Flanschfläche (1:6 bis 1:10), auf die die Radlauffläche des Elektrohebezeugs ausgelegt ist. Ein Austausch durch H-Träger führt zu Linienkontakt zwischen Laufrad und Flansch, was den Radverschleiß beschleunigt und einen unruhigen Lauf verursacht. I-Träger bleiben die erste Wahl.
F: Was ist bei einem Anschlagpunktabstand über 9 m zu tun?
A: Die Norm 05G359-3 deckt maximal 9,0 m ab. Bei größeren Abständen sind folgende Lösungen möglich: ① Einfügen eines zusätzlichen Anschlagpunkts in der Mitte der Spannweite zur Verkürzung des Abstands; ② Verwendung eines geschweißten Verbundträgers anstelle des warmgewalzten I-Trägers; ③ Zweischienen-Hängesystem. Option ① ist am kostengünstigsten, erfordert jedoch eine Überprüfung der Tragfähigkeit der Dachkonstruktion.
