GFK-Profile (glasfaserverstärkter Kunststoff) und Stahlprofile sind nicht eins zu eins austauschbar: GFK wiegt etwa ein Viertel, rostet nicht, ist aber deutlich weniger steif, versagt spröde und braucht eine eigene Bemessungsmethode. Diese Seite vergleicht beide Werkstoffe Eigenschaft für Eigenschaft und endet mit einer kurzen Entscheidungsliste.
| Eigenschaft | Pultrudiertes GFK-Profil | Baustahl | Was das bedeutet |
|---|---|---|---|
| Dichte | ca. 1,8–2,0 g/cm³ | ca. 7,85 g/cm³ | GFK wiegt je Volumen etwa ein Viertel. |
| Elastizitätsmodul | ca. 17–30 GPa (in Faserrichtung) | ca. 200 GPa | Derselbe Querschnitt biegt sich in GFK etwa 7- bis 12-mal stärker durch: Bemessung nach der Durchbiegung. |
| Korrosion | Kein Rost; die chemische Beständigkeit bestimmt das Harz | Braucht Beschichtung oder Verzinkung | GFK gewinnt bei Chemikalien, Salz und Nassreinigung. |
| Elektrisch | Nichtleitend | Leitend | GFK beseitigt Erdungs- und Berührungsschutzfragen. |
| Wärmeleitfähigkeit | Sehr niedrig | Hoch | Keine Kältebrücke; schlechter Wärmeableiter. |
| Versagensart | Spröde (kein Fließen) | Duktil (fließt) | GFK braucht größere Sicherheitsbeiwerte und darf nicht auf plastische Umlagerung bauen. |
| Brand | Für klassifizierte Anwendungen flammhemmendes oder Phenolharz nötig | Brennt nicht, wird bei hoher Temperatur weich | Prüfen Sie die für Ihr Projekt erforderliche Brandschutzklasse. |
| Verbinden | Verschrauben oder verkleben; kein Schweißen | Geschweißt oder verschraubt | Anschlüsse von Anfang an für GFK ausbilden. |
| Anschaffungskosten | Meist höher je Meter | Meist niedriger | Vergleichen Sie die Lebenszykluskosten, nicht die Anschaffungskosten (siehe Kostenartikel unten). |
So entscheiden Sie
Wählen Sie GFK, wenn
- das Bauwerk Chemikalien, Salzsprühnebel, Nässe oder Nassreinigung ausgesetzt ist, wo Stahl wiederholt beschichtet werden muss;
- elektrische oder magnetische Neutralität wichtig ist (Umspannwerke, MRT-Räume, Kabelträger);
- das Montagegewicht oder der Zugang begrenzt, was die Monteure heben können;
- Spannweiten und Lasten moderat sind, sodass ein etwas höherer Querschnitt akzeptabel ist.
Wählen Sie Stahl, wenn
- große Spannweiten oder hohe Lasten die Steifigkeit zum begrenzenden Faktor machen;
- ohne Sondersysteme eine hohe Feuerwiderstandsklasse verlangt wird;
- die Umgebung trocken und mild ist und die niedrigsten Anschaffungskosten am wichtigsten sind.
Ein fairer Vergleich bemisst beide Werkstoffe für dieselbe Durchbiegungsgrenze, nicht für denselben Querschnitt: Siehe das Rechenbeispiel in Glasfaser- und Stahlträger. Das gewählte Harz ändert das chemische und das Brandverhalten: GFK-Harzleitfaden. Zur Kostenseite lesen Sie Lebenszykluskosten von GFK.
Häufig gestellte Fragen
Ist GFK so fest wie Stahl?
Auf Zug in Faserrichtung kann ein pultrudiertes Profil im Verhältnis zu seinem Gewicht eine hohe Festigkeit haben, doch seine Steifigkeit ist weit geringer und es versagt ohne Fließen. Verwenden Sie die geprüften Werte des Lieferanten und bemessen Sie zuerst nach der Durchbiegung.
Lassen sich GFK-Profile schweißen?
Nein. Verwenden Sie Schrauben und Konstruktionskleber mit für GFK gezeichneten Details (Randabstände, Lochleibungsfläche, Edelstahlverbindungsmittel).
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Guangdong Haikuo Composite Materials Co., Ltd. (Huizhou, Guangdong) konstruiert seine Pultrusionswerkzeuge im eigenen Haus und fertigt kundenspezifische GFK-Profile. Senden Sie eine Zeichnung, ein Muster oder einfach nur die Anwendung und die Umgebung, und wir sagen Ihnen, was machbar ist.
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