GFK-Tragkonstruktionen

Der Trend zum Leichtbau hat bereits in fast allen Industriebereichen und auch in der Infrastruktur Einzug gefunden. Wenn es auf Leichtigkeit, Steifigkeit und Korrosionsbeständigkeit ankommt, sind Glasfaserverbundwerkstoffe (GFK) die richtige Wahl. Und das kann in den verschiedensten Branchen sein: u.a. Bahnbereich, Hochbau, Abwasserreinigungsanlagen, Kehrrichtverbrennungsanlagen, Kernkraftwerke, Chemische- und Galvanische-Industrie. Aber warum?

Ganz einfach: Aufgrund ihrer Vielseitigkeit heben sie sich gegenüber konventionellen Konstruktionswerkstoffen, wie Stahl, Aluminium oder Holz ab, z.B. wegen ihrer Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit oder dank ihrer Beständigkeit gegen viele Chemikalien.

Das geringe Gewicht der GFK-Profile gewährleistet einen einfachen Transport von bereits vorfabrizierten grossen Modulen und ermöglicht eine schnelle Montage vor Ort. Die GFK-Konstruktionsprofile können vor Ort mit handelsüblichen Maschinen zugeschnitten und der Gegebenheit kurzfristig angepasst werden.

Ein faserverstärkter Kunststoff bzw. Composite ist eine Kombination aus mindestens zwei verschiedenen Materialien. Einem Fasermaterial und einem Matrix-System. Die am häufigsten verwendeten Fasern sind:

• Carbonfaser
• Glasfaser
• Aramidfaser

Die Matrix dient zur Imprägnierung der verschiedenen Verstärkungsmaterialien, der die Armierung zusammenhält, und zwar in der für die Festigkeit entscheidenden exakten Position im GFK-Profil. Durch das Matrixmaterial sind die chemischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften des GFK-Profils beeinflussbar. Die am häufigsten verwendeten Matrix sind:

• Polyester
• Vinylester
• Epoxiharz
• Phenolharze

• Podeste
• Laufstege
• Passerellen
• Brückengeländer
• Sendemasten
• Treppen
• Fussgänger- und Radwege
• usw.

• Hochbau: die Leichtigkeit des Werkstoffes hilft beim Handling und beim Transport. Zudem sind GFK-Werkstoffe thermisch und elektrisch isolierend.
• Bahnbereich: Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit bei langer Lebensdauer. Ideal bei Brückensanierungen und Unterhaltswerkstätten
• Chemische Industrie: Beständigkeit gegen viele Chemikalien
• Metall-Veredelungsanlagen: Beizerei, Galvanik, Verzinkerei
• Kläranlagen: Korrosionsbeständigkeit, langlebig und unterhaltsfrei
• Getränkeabfüllungen: Korrosionsbeständigkeit in Getränkebetrieben wie Mineralwasser und Brauereien
• Infrastruktur: Korrosions- und Witterungsbeständigkeit sowie Leichtigkeit bei Sendemasten, Fuss- und Fahrradwegen am See, Schwimmbäder
• usw.

Nachfolgend sind in Kurzform die für Tragkonstruktionen wichtigsten technischen Daten unserer Profile aufgelistet, die zum Vergleich die in der europäischen Norm EN 13706 geforderten Werte. Die Profile erfüllen alle die höhere Klasse E23 in dieser Norm.

Bei Anwendung von GFK-Profilen für tragende Konstruktionen werden Bruchfestigkeits- und Abbiegungsberechnungen durchgeführt. 

Aus all den Kombinationsmöglichkeiten werden die Einzelkomponenten Faser und Matrix ausgewählt und zu einem Composite Bauteil zusammengefügt.

GFK hat im Vergleich zu Stahl einen geringeren E-Modul – trotzdem weisen GFK-Konstruktionsprofile gegenüber den konventionellen Konstruktionswerkstoffen wie Stahl, Aluminium oder Holz, wesentliche Vorteile auf: z.B. die Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit, daraus resultiert eine lange Lebensdauer mit minimalen Unterhaltskosten, oder massgeschneiderte Problemlösungen aufgrund der hervorragenden thermischen und auch elektrischen Isolation.

Das leichte Gewicht der Profile gewährleistet einen einfachen Transport von bereits vorfabrizierten Konstruktionsprofilen und ermöglicht eine schnelle Montage. Danke einfacher mechanischer Bearbeitung (wie z.B. bei Hartholz) sind Profile schnell fertiggestellt. Dadurch sind GFK-Tragkonstruktionen besonders für den Einsatz in korrosionsanfälliger Umgebung interessant (z.B. anstelle von rostfreiem Stahl), oder wenn kurze Montagezeiten erforderlich sind.

Grundsätzlich gibt es für nahezu jede Aufgabe eine passende GFK-Lösung. Wichtig ist die ganzheitliche Betrachtung der Anwendung und die nachfolgende Entscheidung, ob eine GKF-Konstruktion eine für das Unternehmen wirtschaftlich sinnvolle Lösung ist.

Um herauszufinden, ob eine GKF-Konstruktion Ihren Anforderungen gerecht wird, führen unsere Spezialisten eine Prüfung durch. Auf Grund unserer langjährigen Erfahrung bei unzähligen Konstruktionen, finden wir für Sie die richtige Lösung.