Solico B.V. Everdenberg 5A NL-4902 TT Oosterhout The Netherlands Tel.: +31-162-462280 - Fax: +31-162-462707 E-mail:
[email protected] Bankrelatie: Rabobank Oosterhout Rek.nr. 13.95.51.743 K.v.K. Breda nr. 20093577
Solico Solutions in composites
Brugdekpaneel 500x40 Mechanische eigenschappen
Opdrachtgever
: Bijl Profielen B.V.
Uitvoering
: Ing. D.A. Mager
Gecontroleerd
: Ing. H.C. van Uden
Rapport nr.
: r_1294-2
Versie
:2
Datum
: 16 januari 2013
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
1/11
Solico Solutions in composites
Inhoudsopgave 1
Samenvatting.................................................................................................................................. 3
2
Inleiding .......................................................................................................................................... 4
3
Productomschrijving....................................................................................................................... 4 3.1 Geometrische eigenschappen ............................................................................................... 4
4
Testen ............................................................................................................................................. 5 4.1 Omschrijving testen ............................................................................................................... 5 4.2 Testresultaten ........................................................................................................................ 6
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
2/11
Solico Solutions in composites
1
Samenvatting
In dit rapport zijn de mechanische eigenschappen van het gepultrudeerde glasvezel versterkte 500 x 40 brugdekprofiel van Bijl profielen gerapporteerd. De mechanische eigenschappen van het brugdekprofiel zijn bepaald door middel van testen. De testen zijn uitgevoerd onder toezicht van TüV Rheinland. De eigenschappen zijn samengevat in tabel 1.
Eenheid
Bijl 500 x 40
Afmetingen
(b x h)
mm
500 x 40
Oppervlak
(A)
mm²
5571
Afschuifoppervlak
(As)
mm²
1836
Traagheidsmoment
(I)
mm4
1238296
Weerstandsmoment
(W)
mm³
51119
Gewicht
(G)
kg/m²
20.0
Elasticiteitsmodulus
(Egem)
N/mm²
33363
Buigspanning
(σb,kar)
N/mm²
431
Afschuifspanning
(τkar)
N/mm²
44.9
Profieleigenschappen Buigstijfheid
(EI)
Nmm²/mm
82.63 x106
Buigsterkte
(Mb)
Nmm/mm
44065
Afschuifsterkte
(D)
N/mm
165
Druksterkte
(N⊥,kar)
N/mm/rib
870
Toelaatbare dwarskracht t.g.v. puntlast op 100x100
(Dkar,100)
N
36542
Toelaatbare dwarskracht t.g.v. puntlast op 200x200
(Dkar,200)
N
55281
tabel 1
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
3/11
Solico Solutions in composites
2 Inleiding De mechanische eigenschappen zijn door BIJL profielen getest onder supervisie van TüV-Rheinland. De resultaten zijn door TüV gerapporteerd in rapport 11567R-11-32713 dd. 11.08.2011. De test data zijn gebruikt om de karakteristieke paneel eigenschappen te bepalen.
3 Productomschrijving Gepultrudeerd, glasvezelversterkt polyester brugdekpaneel. In figuur 1 is de dwarsdoorsnede van het paneel weergegeven. De globale afmetingen bedragen 500 x 40 x 5 mm. De dikte van de verticale ribben is 4 mm.
figuur 1
3.1 Geometrische eigenschappen Breedte
b
:
500
mm
Hoogte
h
:
40
mm
Aantal ribben
n
:
11
st.
Afstand tussen de ribben
d
:
50
mm
Oppervlak
A
:
5571
mm²
Afschuifoppervlak
As
:
1836
mm²
Traagheidsmoment
I
:
1238296
mm4
Weerstandsmoment
W
:
51119
mm³
Gewicht paneel
G
:
20.0
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
kg/m²
4/11
Solico Solutions in composites
4 Testen 4.1 Omschrijving testen -
Buigsterkte en stijfheid volgens EN ISO 14125
-
Afschuifsterkte analoog aan EN ISO 14130
-
Toelaatbare drukkracht ten gevolge van een puntlast o
-
Toelaatbare dwarskracht ten gevolge van een puntlast op 100x100 mm o
-
Geconcentreerde belasting op 100x50 mm analoog aan de puntlast zoals genoemd in de EN1991-2.
Geconcentreerde belasting op 100x100 mm cf. EN 1991-2. De puntlast is aangebracht op een plank met 'grote' overspanning, vlak naast de oplegging.
Toelaatbare dwarskracht ten gevolge van een puntlast op 200x200 mm o
Geconcentreerde belasting op 200x200 mm cf. onbedoeld voertuig EN 1991-2. De puntlast is aangebracht op een plank met 'grote' overspanning, vlak naast de oplegging.
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
5/11
Solico Solutions in composites
4.2 Testresultaten Volgens EN1990:2002 bijlage D geldt dat de karakteristieke sterktewaarde berekend wordt uit de gemiddelde sterktewaarde minus kn maal de standaarddeviatie. De waarden voor k n worden aangehouden volgens tabel D1 in EN1990:2002. Voor de karakteristieke stijfheidwaarde geldt dat deze gelijk is aan de gemiddelde gemeten stijfheidwaarde.
4.2.1 Buigmodulus De buigmodulus is bepaald door de helling te bepalen van de kracht-verplaatsings curve. De helling is bepaald door het nemen van twee punten op de grafiek en daar een lijn tussen te trekken. De punten zijn in het lineaire gedeelte van de curve gekozen. De E-modulus wordt berekend met de volgende formule:
∆F × l 3 ∆y = 48 × Eb I
∆F × l 3 Eb = 48 × I × ∆y
→
Waarin: Dy
=
Verplaatsing [mm]
DF
=
Kracht [N]
L
=
Overspanning [mm]
Eb
=
Buigmodulus [N/mm2]
I
=
Traagheidsmoment [mm4]
TEST Nr. BS-1 BS-2 BS-3 BS-4 BS-5
Span [mm] 1300 1300 1300 1300 1300
y1 [mm] 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9
F1 [N] 2416 2420 2381 2377 2496
Berekening y2
[mm] 11.6 11.6 11.6 11.6 11.6
F2
Dy
DF
I 4
[N] [mm] [N] [mm ] 10340 8.7 7924 1238296 10313 8.7 7893 1238296 10200 8.7 7819 1238296 10226 8.7 7849 1238296 10365 8.7 7869 1238296 Gemiddelde waarde [Eb,gem]
E [MPa] 33589 33457 33144 33271 33355 33363
tabel 2
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
6/11
Solico Solutions in composites
4.2.2 Buigsterkte De test waarden (Fmax) worden gebruikt om de buigsterkte (σb) te bepalen middels de volgende formule:
σb =
Fmax × l 4 ×W
Waarin:
ℓ
=
Overspanning [mm]
W
=
Weerstandsmoment [mm3]
W
ℓ
Fmax
σb
3
Test nr.
[mm]
[mm ]
[N]
[N/mm²]
BS-1
1300
51119
71828
457
BS-2
1300
51119
70905
451
BS-3
1300
51119
76858
489
BS-4
1300
51119
73810
469
BS-5
1300
51119
72646
462
Gemiddelde [σb,gem]
466
Standaard deviatie [s]
15
Karakteristieke waarde [σb,kar]
431
tabel 3
De karakteristieke waarde is bepaald uit de gemiddelde waarde minus 2.33 x de standaarddeviatie.
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
7/11
Solico Solutions in composites
4.2.3 Afschuifsterkte De test waarden (Fmax) worden gebruikt om de afschuifsterkte (τ) te bepalen middels de volgende formule: τ=
Fmax 2 × As
ℓ
As
Fmax
τ
Test nr.
[mm]
[mm2]
[N]
[N/mm²]
ILSS-1
200
1836
172969
47
ILSS-2
200
1836
186513
51
ILSS-3
200
1836
193652
53
ILSS-4
200
1836
185678
51
ILSS-5
200
1836
183462
50
Gemiddelde waarde [τgem]
50
Standaard deviatie [s]
2.2
Karakteristieke waarde [τkar]
44.9
tabel 4
De karakteristieke waarde is bepaald uit de gemiddelde waarde minus 2.33 x de standaarddeviatie.
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
8/11
Solico Solutions in composites
4.2.4 Afschuifsterkte voor een puntlast op 100x100 mm De test waarden (Fmax) worden gebruikt om de afschuifsterkte (D) te bepalen middels de volgende formule: D=
Fmax × (l − l 0 ) l
Dit geldt enkel voor een belasting op 100x100 mm. De waarde ℓ0 is gelijk aan de helft van de lengte van het puntlastoppervlak, plus de afstand tussen de oplegging en de rand van de puntlast.
ℓ
ℓ0
Fmax
D
Test nr.
[mm]
[mm]
[N]
[N/mm²]
DS 1_3.4
1000
55
41166
38902
DS 2_3.4
1000
55
41901
39596
DS 3_3.4
1000
55
40739
38498
DS 4_3.4
1000
55
39397
37230
DS 5_3.4
1000
55
40757
38515
Gemiddelde waarde [Dgem,100] Standaard deviatie [s] Karakteristieke waarde [Dkar,100]
38548 861 36542
tabel 5
De karakteristieke waarde is bepaald uit de gemiddelde waarde minus 2.33 x de standaarddeviatie.
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
9/11
Solico Solutions in composites
4.2.5 Afschuifsterkte voor een puntlast op 200x200 mm De test waarden (Fmax) worden gebruikt om de afschuifsterkte (D) te bepalen middels de volgende formule: D=
Fmax × (l − l 0 ) l
Dit geldt enkel voor een belasting op 200x200 mm. De waarde ℓ0 is gelijk aan de helft van de lengte van het puntlastoppervlak, plus de afstand tussen de oplegging en de rand van de puntlast.
ℓ
ℓ0
Fmax
D
Test nr.
[mm]
[mm]
[N]
[N/mm²]
DS 3.5-1
1000
105
70834
63396
DS 3.5-2
1000
105
69537
62236
DS 3.5-3
1000
105
70387
62996
DS 3.5-4
1000
105
67504
60416
DS 3.5-5
1000
105
63545
56873
DS 3.5-6
1000
105
66936
59908
Gemiddelde waarde [Dgem,200]
60971
Standaard deviatie [s] Karakteristieke waarde [Dkar,200]
2442 55281
tabel 6
De karakteristieke waarde is bepaald uit de gemiddelde waarde minus 2.33 x de standaarddeviatie.
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
10/11
Solico Solutions in composites
4.2.6 Druksterkte onder een puntlast De druksterkte is getest met een stempel van 100 x 50 mm. De gemeten kracht (Fmax) is gedeeld door het aantal meedragende ribben en de lengte van het stempel (50mm). De resulterende kracht per mm rib kan worden gebruikt om elke puntlast mee te evalueren.
Fmax
N⊥,max
Test nr.
[N]
[N/mm/rib]
DS1
97622
976
DS2
96289
963
DS3
98280
983
DS4
89340
893
DS5
98913
989
Gemiddelde waarde [N⊥,gem]
961
Standaard deviatie [s]
39
Karakteristieke waarde [N⊥ ,kar]
870
tabel 7
De karakteristieke waarde is bepaald uit de gemiddelde waarde minus 2.33 x de standaarddeviatie.
r_1294-2 - versie 2
Plank 40 - Mechanische eigenschappen
11/11
