Praxishinweise zur Verwendung von Faserverbundkunst-stoff(FVK)-Bewehrung unter Druckbeanspruchung
Die Verwendung nichtmetallischer Bewehrung auf Basis von Faserverbundkunststoffen (FVK) ist spätestens mit der Einführung der entsprechenden DAfStb-Richtlinie Anfang 2024 deutschlandweit auf dem Vormarsch. Während die hohe Zugfestigkeit sowie das vorteilhafte Dauerhaftigkeitsverhalten von FVK-Bewehrung seit vielen Jahren intensiv erforscht wurden, ist das Materialverhalten unter Druckbeanspruchung bisher noch weitestgehend unbekannt.
Forschungsergebnisse, die am Institut für Massivbau der TU Darmstadt gewonnen werden konnten, zeigen Potenziale derartiger Bewehrung, auch unter Druckbeanspruchung, auf. Dabei wurden die Druckfestigkeit und der Elastizitätsmodul von FVK-Bewehrungsstäben unterschiedlicher Faser-Matrix-Kombination unter Druckbeanspruchung eingehend untersucht. Während der E-Modul unter Druckbeanspruchung jenem unter Zugbeanspruchung mit vernachlässigbaren Abweichungen und unabhängig von der geprüften FVK-Art entspricht, lassen sich solch allgemeine Aussagen in Bezug auf die Druckfestigkeit nicht treffen. Aufgrund des komplexen Bruchverhaltens unter Druck sind Parameter wie der Faserdurchmesser oder der Schubmodul der Matrix entscheidend. Generell zeigten die geprüften FVK-Bewehrungsstäbe auf Basis von Glasfasern die größten Druckfestigkeiten, während die Carbonstäbe die geringsten Werte zeigten.
Neben der reinen Untersuchung des Materialverhaltens der FVK-Bewehrung unter Druckbeanspruchung wurden auch bewehrte Betonproben experimentell untersucht. Basierend auf diesen Ergebnissen und einer Versuchsdatenbank aus der Literatur konnten auf zuverlässige Weise Bemessungsdiagramme hergeleitet werden, die für verschiedene Querschnittsgeometrien zur Verfügung stehen und eine praxistaugliche Bemessung FVK-bewehrter Stützen ermöglichen.
