Das im Jahr 2022 vom Innovationsfonds des Innovationszentrums für Nichtmetallische Werkstoffe geförderte GFK (Fiber Enhanced Polymers) Ingenieurprojekt "Tragfähigkeit und Feuerbeständigkeit von Strukturbauteilen aus Faserverbundwerkstoffen" (TDA1-1) zeigt große Fortschritte bei der Anwendung von ultraleichten, großflächigen Verbundwerkstoff-Pultrusionsprofilen. Die Anwendung dieser pultrusionierten Profile in den äußeren Rahmenträgern von Qingdao-Hochhäusern hat einen Durchbruch erzielt.

Das GFRP-Material (glasfaserverstärktes Polymer) von Nanjing Spell Composites Zhengyi Co., Ltd. wurde gemeinsam von Vanke Green R & D Co., Ltd. und dem Beijing Institute of Technology entwickelt. Der Hauptträger besteht aus 800 * 300 großen rechteckigen Rohren mit einer Spannweite von 17 Metern und einer Höhe von 2,8 Metern. Die oberen und unteren Balken wiegen insgesamt 1,2 Tonnen. Das Gewicht der Profile beträgt ca. 33 kg pro Meter.

Als Reaktion auf die Hauptprobleme des hohen Gewichts, der hohen Kosten, der Sicherheitsrisiken, der starken Korrosion und der schwierigen Wartung traditioneller Stahlrahmenbalken in Hochhäusern entlang der Küste von Qingdao entwickelte das Projektteam einen neuen Typ von Außenaufhängungsbalken. Mit dem Einsatz von Verbund-Pultrusionsprofilen erfüllte das Team nicht nur die geforderte strukturelle Festigkeit und Steifigkeit, sondern reduzierte auch das Strukturgewicht 75% signifikant und sorgte für eine reibungslose Projektabwicklung.

Die verwendeten Pultrusionsprofile bestehen aus einem Hauptträger (Dreikammer-Kastenform), einer Säule (Einkammer-Kastenform) und einem Gitter (Einkammer-Kastenform) aus Glasfaser und ungesättigtem Polyesterharz mit einem Fasermassegehalt von ca. 70%. Diese Materialien wurden von der Nanjing Spell Composites Zhengyi Co., Ltd. des Projektteams hergestellt und hergestellt.

Das Eigengewicht der pultrudierten Profilkonstruktion ist im Vergleich zum Stahlrahmenbalken um ca. 75% reduziert. Diese deutliche Gewichtsreduktion reduziert nicht nur den Belastungsbedarf der Baumaschinen und entlastet den Platzbedarf auf der Baustelle, sondern steigert auch die Installationseffizienz und spart Arbeits- und Zeitkosten. Nach Berechnungen der Konstruktions- und Konstruktionseinheit kann die Pultrusionsprofilmethode etwa 5 Millionen Yuan an Messkosten für das Projekt einsparen.

Pultrudierte glasfaserverstärkte Kunststoffträger weisen bemerkenswerte Eigenschaften wie geringes Gewicht, hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf und zeigen ein großes Potenzial im Tiefbau im In- und Ausland. Ihre Anwendung ist ein innovatives Ideal, das eine praktikable Alternative zu herkömmlichen Materialien und Methoden darstellt und einen großen Schritt hin zu nachhaltigeren und kosteneffizienteren Baupraktiken darstellt.