Situation

Die Tragwerksplanung wendet erstmals nichtmetallische Bewehrung an und muss die Unterschiede gegenüber dem vertrauten Stahlbetonbau verstehen — insbesondere die Folgen des spröden, linear-elastischen Materialverhaltens für Versagensankündigung, Verbund und Bemessung.

Knackpunkt

FVK ist linear-elastisch bis zum Bruch ohne Fließplateau — was traditionell als kritisch für die Versagensankündigung galt, sich aber durch große Verformungen und hohe Rissanzahl als ausreichend erwiesen hat; die Bemessung muss aber alle Sicherheitsformate anpassen.

Risiko bei Fehlentscheidung

Wer Betonstahl-Reflexe wendet (z. B. Druckbewehrung anrechnen, Verbundwerte aus EC2 übernehmen, Bemessungsfestigkeit gleich Kurzzeitfestigkeit), überschätzt die Bemessungswerte erheblich — bei FVK können Bemessungsfestigkeit fnm,d und charakteristische Festigkeit fnm,k um Faktor 2–3 differieren.

Lösungsrichtung

Vier Unterschiede prägen die Bemessung: (1) Linear-elastisches Materialverhalten ohne Fließen, Versagensankündigung über hohe Rissanzahl und große Verformungen — nicht alle EC2-Verfahren mit plastischer Umlagerung sind zulässig. (2) Bemessungsfestigkeit fnm,d ist oft deutlich kleiner als fnm,k, weil Langzeitabminderung (αnmt, z. B. 0,83 bei Carbon-Gitter) und höherer Teilsicherheitsbeiwert γnm = 1,3 (vs. γs = 1,15) einrechnen; internationale Kurzzeitwerte sind nicht 1:1 für Bemessung nutzbar. (3) Druckbewehrung darf rechnerisch nicht angesetzt werden, Bewehrung darf aber im Druckbereich liegen. (4) Mindestbetondeckung cmin,dur entfällt, weil FVK korrosionsbeständig ist — nur cmin,b bleibt; das reduziert Bauteildicken und CO2-Fußabdruck. Welche Spannungs-Dehnungs-Linien für Carbon, Glas, Basalt, Aramid gelten und wie sich Verbundverhalten unterscheidet, arbeitet Abschnitt 4 aus.

ZUR QUELLE