Composieten in de bruggenbouw: inleiding

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Composieten in de bruggenbouw: inleiding"

Daniël van Loon
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Composieten in de bruggenbouw: inleiding Prof. dr. ir. Wouter De Corte UGent Vakgroep EA20 Industriële Technologie en Constructie Onderzoeksgroep Bouwkunde en Landmeten

2 Wat zijn composieten? Welke materialen? Welke productietechnieken? Eigenschappen? Mogelijkheden voor bouwtoepassingen? Mogelijkheden in civiele constructies? Keuze voor composiet Aandachtspunten UGent pag. 2

3 Wat zijn composieten? + = Een composiet is een materiaal dat is opgebouwd uit verschillende componenten met uiteenlopende eigenschappen, bedoeld om de eigenschappen te versterken of uit te middelen. Vaak worden hiermee vezelversterkte kunststoffen bedoeld. De vezels zorgen voor het overbrengen van (trek)krachten, de matrix houdt de vezels samen en zorgt voor het overbrengen van (druk)krachten en schuifspanningen. pag. 3

4 vezel : licht - stijf - sterk matrix : licht - flexibel - zwak mengen consolideren composiet (licht stijf sterk) pag. 4

5 pag. 5

6 pag. 6

7 pag. 7

8 Welke materialen? Bron : R. Gkaidatzis pag. 8

9 Welke materialen? glas 99% van de bouwmarkt : glasvezel - kostprijs - duurzaamheid Bron : R. Gkaidatzis pag. 9

10 Welke materialen? thermoharder 99% van de bouwmarkt : thermoharder - kostprijs - duurzaamheid - stabiliteit (kruip) Bron : R. Gkaidatzis pag. 10

11 Voordelen van composieten (bouwkundige toepassingen) 1. Gewichtsbeperking en de daaruit volgende voordelen 2. Corrosiebestendigheid 3. Geen verdere bescherming meer nodig 4. Weerstand tegen reactieve omgeving 5. Hoge bestendigheid tegen vermoeiing 6. Vezels kunnen in de richting van belasting of gewenste stijfheid/sterkte gelegd worden 7.Thermische uitzetting is te sturen tot nagenoeg 0% 8.Geringe warmtedoorgang pag. 11

12 Nadelen van composieten (bouwkundige toepassingen) 1. Grondstof is duurder dan gangbare metalen 2. Minder bekendheid van ontwerpgegevens 3. Uitdagender verbindingen 4. Beperkter energie-absorptie en impact-bestendigheid 5. Ingewikkeldere inspectie methodes pag. 12

13 Mogelijkheden voor bouwkundige toepassingen: Pultrusie STARTLINK (Exel Composites University of Warwick pag. 13

14 Mogelijkheden voor bouwkundige toepassingen: Pultrusie pag. 14

15 Mogelijkheden voor bouwkundige toepassingen: RTM Rabin Center Tel Aviv Architect: Moshe Safdie 1200m² dubbelgekromd dak Zelfdragende vleugels 75 verschillende panelen Montage met kranen pag. 15

16 Mogelijkheden voor bouwkundige toepassingen: RTM Hogeschool Windesheim Architect: Broekbakema architecten 6000m² gevel 135 elementen pag. 16

17 Mogelijkheden voor bouwkundige toepassingen: RTM Faculteit Levenswetenschappen RUG Architect: Rudy Uytenhaak 10000m² gevel 880 elementen pag. 17

18 Mogelijkheden voor civiele toepassingen: Pultrusie pag. 18

19 Mogelijkheden voor civiele toepassingen: Pultrusie pag. 19

20 Mogelijkheden voor civiele toepassingen: Pultrusie pag. 20

21 Mogelijkheden voor civiele toepassingen: Pultrusie pag. 21

22 Mogelijkheden voor civiele toepassingen: Pultrusie pag. 22

23 Mogelijkheden voor civiele toepassingen: Pultrusie Pultrusie : In Nederland : meer dan 1500 brugdekken Beperkte stijfheid/sterkte in dwarse richting Matrix minder bestand tegen Impact Minder geschikt voor zwaar verkeer pag. 23

24 Mogelijkheden voor civiele toepassingen: RTM pag. 24

25 Mogelijkheden voor civiele toepassingen: RTM pag. 25

26 Mogelijkheden voor civiele toepassingen: RTM Voetgangersbruggen Hasselt en Knokke pag. 26

27 Mogelijkheden voor civiele toepassingen: RTM Pont y Ddraig Cycle & Pedestrian Bridge Foryd harbour Rhyl - Wales (UK) pag. 27

28 Mogelijkheden voor renovatie: RTM pag. 28

29 Mogelijkheden voor civiele toepassingen Er zal in de toekomst worden gekozen voor composiet als : Ze een taak kunnen vervullen die geen enkel ander materiaal kan Ze veel beter presteren voor een aanvaardbaar hogere prijs Ze beter presteren voor dezelfde prijs Ze even goed presteren voor een lagere prijs Ze unieke kwaliteiten bezitten die tot besparingen leiden die met andere materialen niet mogelijk zijn (i.h.b. over de levensduur) pag. 29

30 Aandachtspunten bij civiele toepassingen Onbekend is onbemind: Onverwacht gedrag: lokale punch, vervormingsgestuurd ontwerp Connecties niet letterlijk overnemen uit de staalbouw Nood aan coherente set normen Andere belastingen (impact, brand, abrasie, vandalisme, ) Combinatie met andere materialen pag. 30

31 UGent Samenwerking tussen Onderzoeksgroep Bouwkunde en Landmeten (Wouter DE CORTE) committee member CEN TC250/WG4 Fibre reinforced polymer structures en Department of Materials Science and Engineering (Wim VAN PAEPEGEM) met ondersteuning van pag. 31

32 Thema s - modelleren en testen van RTM composietbrugdekken - modelleren en testen van pultrusieprofielen - modelleren en testen van verbindingen van pultrusieprofielen - composiethandrailings - lijmverbindingen - voorstudie van en advies bij composietprojecten - pag. 32

33 Modelleren en testen van RTM composietbrugdekken pag. 33

34 Modelleren en testen van pultrusieprofielen o.a. Fiberline MD, HD, FBD300 Exel Utilo pag. 34

35 Modelleren en testen van pultrusieprofielen pag. 35

36 Haalbaarheid van een pultrusie balkon pag. 36

37 Studie van lijmverbindingen inbegrepen toleranties pag. 37

Studie van lijmverbindingen inbegrepen toleranties 25 a-b Spanning (MPa/kN) 20 15 10 5 peel c-d e-f 0-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

38 Studie van lijmverbindingen inbegrepen toleranties 25 a-b Spanning (MPa/kN) peel c-d e-f x (mm) a-b c-d e-f Spanning (MPa/kN) shear x (mm) pag. 38

39 Studie van lijmverbindingen inbegrepen toleranties Maximale spanningen (MPa/kN) Peel Shear Lijmdikte (mm) Maximale spanningen (MPa/kN) peel shear scheefstand rond de x-as (mm) 30 Maximale spanningen (MPa/kN) peel shear scheefstand rond de x-as (mm) pag. 39

40 Studie van handrailings en verbindingen pag. 40

41 Dank voor uw aandacht Prof. dr. ir. Wouter De Corte UGent Vakgroep EA20 Industriële Technologie en Constructie Onderzoeksgroep Bouwkunde en Landmeten

Vergelijkbare documenten

jaar Het geheim van een goed brugdek ligt een laag

102 jaar Het geheim van een goed brugdek ligt een laag 010 Fiber de brug dieper Aanzicht Fiberline type HD: boven ine 10 JAAR, 2010 BRUGGEN VOORZIEN VAN EEN FIBERLINE BRUGDEK In 1999 onderzocht Haasnoot