Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann Dr.-Ing. Ruth Kasper Dipl.-Ing. Katharina Langosch GLAS FUR TRAGENDE BAUTEILE

Transkript

1 Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann Dr.-Ing. Ruth Kasper Dipl.-Ing. Katharina Langosch GLAS FUR TRAGENDE WernerVerlag 2012

2 1 Einleitung - Die Entwicklung von Glas im Bauwesen. 2 Glas und Bauprodukte aus Glas Der Werkstoff Glas Beschreibung Chemische Zusammensetzung Physikalische und optische Eigenschaften von Glas Herstellung von Bauglas Allgemeines und Übersicht der Verarbeitungsschritte Entwicklung der Flachglasherstellung Basisgläser, Produktion und Produkte Glasschmelze Floatglas Guss- und Ornamentglas ' Profilbauglas Drahtglas Borosilikatglas Glasrohre Bauhohlglas - Pressverfahren Farbglas Veredelte Glasprodukte Thermisch vorgespanntes Glas Chemisch vorgespanntes Glas Verbundglas und Verbund-Sicherheitsglas Isolierglas Sonnenschutzglas Schallschutzglas Brandschutzglas Alarmglas Photovoltaik (PV) Gebogenes Glas Bearbeitung Schneiden Kantenbearbeitung Bohrungen Oberflächenveredelung Allgemeines Beschichten lieren Bedrucken von Glas 42 VII

3 2.5.5 Ätzen Sandstrahlen 42 3 Festigkeit von Glasprodukten Bruchverhalten von nicht thermisch vorgespanntem Glas Grundlagen Einfluss der Größe der Mikroschädigung Einfluss von Zinn- und Gasseite während der Produktion Einfluss der Größe des belasteten Glasbauteils Einfluss der Form der Spannungsverteilung Einfluss der Belastungsdauer Expositionseinfluss Fazit Bruchverhalten von thermisch vorgespanntem Glas Thermische Vorspannung Zonierung von Flachglasscheiben Bruchbild von thermisch vorgespannten Gläsern Nickelsulfid- Problematik bei ESG Festigkeit von Glasprodukten nach Produktnormen Festigkeitsprüfungen Festigkeitsprüfungen nach Norm Weitere Prüfverfahren 65 4 Spannungsoptik - Visualisierung und Messung der thermischen Vorspannung Allgemeines Spannungsoptischer Effekt - Darstellung von ebenen Spannungszuständen mit monochromatischem, linear polarisiertem Licht Verwendung von weißem Licht zur farblichen Darstellung der Isochromaten höherer Ordnung Die Wirkung von zirkular polarisiertem Licht Berechnung des ebenen Spannungszustandes mit Hilfe von Isochromatenbildern Anwendung der Spannungsoptik bei thermisch vorgespannten Glasscheiben Polfilteruntersuchungen zur Überprüfung der Gleichmäßigkeit der thermischen Vorspannung Lokale Messung der Oberflächendruckspannung von thermisch vorgespannten Glasscheiben mit der Kompensationsmethode Messung der Oberflächenspannung mit Hilfe der "Differential Stress"-Refraktographie (DSR) Verwendung der Kompensation nach Senermont zur Messung der mittleren Kantendruckspannung Punktuelle Messung der thermischen Spannungen mit Hilfe der Streulichtmethode Beispielmessungen mit dem Messgerät SCALP VIII

4 5 Entwurf und Bemessung von Glasbauteilen nach technischen Regeln Bauteilklassifizierung Robustheit und Resttragfähigkeit sekundärer Glasbauteile " Bauaufsichtliche Einordnung Bemessung von Glas nach den eingeführten Technischen Regeln " Allgemeine Regeln zur Konstruktion Spannungs- und Verformungsnachweis Linienförmig gelagerte Verglasungen Punktförmig gelagerte Verglasungen DIN : Außenwandbekleidungen, hinterlüftet; Einscheiben-Sicherheitsglas Absturzsichernde Verglasungen und die Technischen Regeln für absturzsichernde Verglasungen (TRAV) Begehbare Verglasungen, Bedingt betretbare Verglasungen Structural Sealant Glazing Thermisch gebogene Verglasungen KaltgebogenesGlas Profilbaugläser Bemessung von Glas nach DIN Glas im Bauwesen- Bemessungs- und Konstruktionsregeln Allgemeines DIN : Begriffe und allgemeine Grundlagen DIN : Linienförmig gelagerte Verglasungen DIN : Punktförmig gelagerte Verglasungen DIN : Zusatzanforderungen an absturzsichernde Verglasungen DIN : Zusatzanforderungen an begehbare Verglasungen " DIN : Zusatzanforderungen an zu Instandhaltungsmaßnahmen betretbare Verglasungen Plattenbemessung Allgemeines Platten- und Scheibentheorie Platten mit Monoglasquerschnitt unter Querlast Bemessungsansatz für Mehrscheiben-Isolierglas Klimalast und Lastkopplung Lösung nach Feldmeier Vergleich des Verfahrens nach Feldmeier und mit Finite-Elemente-Berechnungen Tragende Bauteile aus Glas im technisch ungeregelten Bereich Zu Entwurf und Bemessung Robustheit primärer Glasbauteile - Schadenstoleranz " Zur Berechnung primär tragender Bauteile aus Glas 166 IX

5 6.2 Viskoelastisches Verhalten von Verbundfolien Situation Viskoelastische Feder-Dämpfer-Modelle Exponentialzeitfunktionen 3-parametriger Kelvin- und Maxwell-Modelle Viskoelastische Antworten bei nicht-konstanter Beanspruchung Messung des viskoelastischen Verhaltens im Scheiben- Torsionsversuch Verallgemeinerung der viskoelastischen Beschreibung und Anwendung auf Verbundfolien Ansatzfunktionen Viskoelastische kontinuierliche Kriech- und Relaxationsspektren Biegeverhalten von VSG-Querschnitten mit tragenden Zwischenfolien unter Quer- und Längsbeanspruchung Biegung infolge Querlast ohne Normalkraft Biegung infolge Normalkraft und Exzentrizität ohne Querlast Vergleich mit Experimenten für Vierpunktbiegung Knicken unter Normalkraft Ableitung von Knickkurven für Monoglasquerschnitte Experimentelle Untersuchungen an Monoglasstützen zur Validierung der Knickkurven Vergleich der Abminderungskurven mit experimentellen und numerischen Ergebnissen Zusammenfassung zum Knicken von Mono-Glasscheiben aus TVG und ESG Knicken mit Normalkraft und Biegung Anschlüsse Anschlüsse im Glasbau Scher- und Lochleibungsanschlüsse (SL-Anschlüsse) Konstruktion einer lastabtragenden SL-Verbindung im Glasbau Berechnung und Bemessung von SL-Anschlüssen Scheibenbeanspruchung und Spannungszustände im Lochbohrungsbereich Geklemmte Anschlüsse Ausblick Literatur Stichwortverzeichnis 249 x