Anwendungen von GFK-Bewehrung
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- Pamela Dresdner
- vor 6 Jahren
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1 Anwendungen von GFK-Bewehrung Schöck ComBAR 1 Agenda Materialeigenschaften Schöck ComBAR Leistungen Schöck ComBAR 2
2 GFK-Bewehrung - Materialeigenschaften GFK-Produkte Maximalwert E-Modul bis 45 N/mm² 6 N/mm² Dauerhaftigkeit teilweise keine ~ 1 Jahre Verbund Versagen der Stäbe Versagen der Betonkonsolen Zugfestigkeit 4 bis 7 N/mm² > 1 N/mm² Schöck ComBAR 3 Agenda Materialeigenschaften Schöck ComBAR Leistungen Schöck ComBAR 4
3 Schöck ComBAR - Überblick E-CR Glas (75 % Vol.) f tk 1 N/mm² bzw. f GFKd 435 N/mm² E GFK = 6 N/mm² (konstant) Verbund gleichwertig mit Baustahl LAGA: Z-Klassifizierung Nach ACI 44.3R geprüft und zertifiziert Zulassung in D und NL in 27 erwartet Schöck ComBAR 5 Schöck ComBAR - Materialeigenschaften Leichter als Stahl Hochfest / dauerhaft Elektromagnetisch nicht leitend Schöck ComBAR Leicht zerspanbar Korrosionsresistent Wärme- Isolierend Chemisch beständig Schöck ComBAR 6
4 Schöck ComBAR - Produktionsprozess E-CR Glasfasern + Vinyl-Ester Harzmatrix Rovings Rippenschneiden Harzinjektion Bündelung 75 % Volumen 88 % Gewicht Pultrusion Rippenschneiden Beschriftung ( Beschichtung) Schöck ComBAR 7 Schöck ComBAR - Zugfestigkeit Vergleich Bewehrungsstäbe 12 Spannung in N/mm² BSt 5 ComBAR 435 N/mm² η > 2,3 2 E GFRP = 6 MN/mm²,5 1 1,5 2 Dehnung in % hohe Festigkeit geringer E-Modul linearelastisch (kein Fließen) Schöck ComBAR 8
5 Schöck ComBAR - Bauteilversuch 4-Punkt Biegeversuch: Beton C25/3; Plattendicke 2 cm; 1m Biegezone ohne Querkraft;,5 m Hebelarm 3 Mmax = 75 knm = 3kN/2*,5m BSt 7 x d=8mm As, Agfk =3,5cm² cv =2mm Schubbewehrung zw. Auflager und Last 24 ComBAR 7 x d=8mm 22 Pressenlast (2 x P) [kn] Fließen des BSt Schubrisse Entlastung BSt Entlastung ComBAR 4 2 Erstrisse Ablauf: Belastung in 1 kn Schritten 5 min Pausen weiter Schritte bei ComBAR-bew. Platte: 15, 17, 2, 24 und 3 kn Durchbiegung in Plattenmitte [mm] Schöck ComBAR 9 Schöck ComBAR - Temperaturabhängigkeit der Festigkeit Festigkeit in N/mm² Temperaturabhängigkeit der Festigkeit von ComBAR Temperatur in C Schöck ComBAR 1
6 Schöck ComBAR - Verbund RILEM-Versuch exzentrisch mit Rißblech, 16mm 5ds Einbindelänge : Vergleich Verbundspannung [N/mm²] g g 6 Combar-16mm-V1 Combar-16mm-V1 Combar-16mm-V2 Combar-16mm-V2 Combar-16mm-V3 Combar-16mm-V3 3 BSt-16mm-V1 BSt-16mm-V1 BSt-16mm-V2 BSt-16mm-V2 BSt-16mm-V3 BSt-16mm-V3,,5,1,15,2,25, 1, 2, 3, 4, 5, Schlupf am lastabgewandten Ende [mm] Abscheren der Betonkonsolen RILEM Pull-out Test (exzentrisch) Schöck ComBAR 11 Schöck ComBAR - Temperaturabhängigkeit des Verbunds 3 Abschnitte: 1. Temperatur bis 2 C: Versagen Betonkonsolen 25 temperierter Verbundversuch 2ds Zylinderform Druck zentrisch, Beton C25/3, Combar16mm 2. Temperatur bis 35 C: Versagen GFK-Rippen 3. höhere Temperatur: Rest-Schubfestigkeit des beschädigten GFK-Stabes Verbundspannung in N/mm² Versagen der Betonkonsolen f (fc,k) Versagen der Stabrippen f(τ,gfk) Resttragverhalten abgebautes Material Temperatur in C Schöck ComBAR 12
7 3,1 3, 2,9 2,8 2,7 2,6,5 2,5 2,3 2,1 1,9 1,7 1,5 1,3 Schöck ComBAR - Dauerhaftigkeit Versuche in Biege- Balken Oberspannung (25 und 3N/mm²) Standzeit bis Bruch 2 Mio. Lastzyklen Geringere Oberspannung 25 N/mm² => höhere Schwingbreite Schwingbreite in N/mm² Dauerschwingergebnisse ComBAR d=16mm Oberspannung = 25 und 3N/mm² Oberspannung = 25 N/mm² Oberspannung = 3 N/mm² Lastspielzahl n 1 5 Schöck ComBAR 13 Schöck ComBAR - Dauerhaftigkeit Feucht gesättigter Beton (Portland Zement) Temperatur: RT, 4 C 6 C Konst. Spannung (6-12N/mm²) Standzeit bis Bruch 5 Stunden Versuchsdauer Ständige Last in N/mm² Dauerstandversuche in feuchtem Beton verschiedene Temperaturen, Combar 16mm 6 C RT Sommerhitze Juli o läuft noch x Bruchw ert 6 C x Bruchw ert 4 C 4 C x Bruchw ert RT 1a 5a Extrapolation nach DIN Mittelw ert Standzeit in h Extrapolation Bruchfestigkeit 1 Jahre Bemessungsspannung ComBAR 435 N/mm² Schöck ComBAR 14
8 Schöck ComBAR - elektrische Eigenschaften Elektrische Eigenschaften 9 O Einheit Norm Spezifischer Widerstand Ω cm VDE 33/3-93 Oberflächenwiderstand Ω VDE 33/3-93 Durchschlagspannung kv/ mm VDE 33/2-74 Dielektrizitätskonstante,3 DIN Dielektrischer Verlustfaktor <5 DIN Kriechstromwiderstand KA: 3c/ KB: 5/ KC: 6 DIN Beton ist in Konstruktion immer maßgeblich. In Richtung der Längsfasern. 9 Senkrecht zu den Längsfasern. O Richtungsunabhängig oder annähernd richtungsneutral. Schöck ComBAR 15 Schöck ComBAR -Stabtypen Schöck ComBAR 16
9 Schöck ComBAR - Zubehör Abstandhalter Kunststoff-Abstandhalter in unterschiedlichen Höhen Klebemuffen Für die Verbindung von ComBAR und Stahlbewehrung Seilklemmen Als Verbindungselement im Übergreifungsbereich Schöck ComBAR 17 Agenda Materialeigenschaften Schöck ComBAR Leistungen Schöck ComBAR 18
10 Schöck ComBAR Team - Leistungsspektrum Schöck Bauteile GmbH Vertrieb ComBAR Schöck ComBAR 19
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