Prüfbericht: S

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1 SCHÜCO-Aluminium-Systeme für Balkone und Balkongeländer Prüfbericht: S SCHÜCO-Geländersystem G48 Pendelschlagversuche in Anlehnung an DIN EN und TRAV Projekt: S Datum: 16. Juni 2005

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3 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 2 / 30 1 Anlass Die Firma SCHÜCO International KG in Bielefeld hat die Firma PSP-Technologien im Bauwesen GmbH in Aachen in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Stahl- und Leichtmetallbau der RWTH Aachen beauftragt, ein Brüstungsverglasungssystem einer Balkonkonstruktion zu bewerten. Die zu bewertende Brüstungsverglasung übernimmt eine absturzsichernde Wirkung. Die Bewertung erfolgt durch Pendelschlagversuchen am Originalsystem (in Anlehnung an die TRAV) mit Originalprofilen und Systembauteilen des SCHÜCO Geländersystems G48. Die Fertigung und Montage erfolgte nach den dokumentierten Vorgaben der Fa. SCHÜCO. Antragsteller: Firma SCHÜCO International KG Karolinenstraße 1-15 D Bielefeld Bauprodukt/Bauart: Brüstungsverglasung (VSG) Glasgutachter: Prof. Dr.-Ing. M. Feldmann Prof. em. Dr.-Ing. Dr. h. c. G. Sedlacek Dipl.-Ing. M. Baitinger PSP Technologien im Bauwesen GmbH Pauwelsstraße 19 D Aachen Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. M. Baitinger Dipl.-Ing. J. Mönnikes

4 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 3 / 30 2 Beschreibung der zu untersuchenden Glasbauteile Es ist die absturzsichernde Wirkung der Brüstungsverglasung zu bewerten. Es werden zwei verschiedene Lagerungssysteme mit jeweils zwei Scheibenformaten mittels Pendelschlägen in der Kategorie C der TRAV untersucht. Die Verglasungen setzten sich zusammen aus einer 8 mm dicken VSG-Scheibe aus 2 x 4 mm Floatglas mit einer 0,76 mm dicken PVB-Folie. Bei den beiden untersuchten Scheibenformaten handelt es sich um das größte und das kleinste auftretende Scheibenformat in der kompletten Konstruktion. Die Zwischenformate sind durch die durchgeführten Untersuchungen mitabgedeckt. Im folgenden sind Ansichten und Schnitte der zu untersuchenden Verglasungen und der Balkonkonstruktion abgebildet. Ebenso sind den Bildern 2.1 bis 2.14 die Lagerungsbedingungen der Verglasung zu entnehmen. Bild 2.1: Balkonansicht : Lagerungssystem 1

5 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 4 / ST 5.5x H h1 RH T-Verbinder ST 3.9x ST 5.5x16 (2 St./m) Befestigung mit (M12x90) (Scheibe) (Mutter) (Distanzrohr) Bild 2.2: Systemschnitt Lagerungssystem 1: VSG-Verglasung Bild 2.3: Ansicht Lagerungssystem 1, Scheibenformat 1

6 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 5 / 30 Bild 2.4: Profil Kantenschutz obere Kante Lagerungssystem 1, seitlich verschraubt Bild 2.5: Balkonansicht: Lagerungssystem 2

7 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 6 / ST 5.5x h1 H ST 3.9x ST 5.5x16 (2 St./m) Befestigung mit (M12x90) (Scheibe) (Mutter) (Distanzrohr) Bild 2.6: Systemschnitt Lagerungssystem 2: VSG-Verglasung Bild 2.7: Ansicht Lagerungssystem 2, Scheibenformat 1

8 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 7 / 30 Bild 2.8: oberes Lagerungsprofil Lagerungssystem Bild 2.9: Seitliche Lagerung Lagerungssystem 1 + 2

9 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 8 / 30 Bild 2.10: Eckverstärkung Lagerungssystem 1 + 2

10 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 9 / 30 Lagerungssystem 1, Scheibenformat 1 (größtes Format) Vertikalverglasung Abmessungen B x H: Lagerung: Glaseinstand: Baustoff: 1460 x 870 [mm] 3-seitig liniengelagert, vierte Seite mittels Kantenschutz seitlich befestigt. 20 mm Isolierverglasung aus Verbundsicherheitsglas (VSG) Glasaufbau: 4 [mm] Floatglas 0,76 [mm] PVB 4 [mm] Floatglas Nachweis: Pendelschlagversuche tragender Handlauf 110 VSG-Verglasung 3-seitig-gelagert aus: Kantenschutz 4 [mm] Float 0,76 [mm] PVB 4 [mm] Float PVB außen VSG Float Float innen 1460 [mm] Bild 2.11: Abmessungen und Glasaufbau Lagerungssystem 1, Scheibenformat 1

11 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 10 / 30 Lagerungssystem 1, Scheibenformat 2 (kleinstes Format) Vertikalverglasung Abmessungen B x H: Lagerung: Glaseinstand: Baustoff: 500 x 870 [mm] 3-seitig liniengelagert, vierte Seite mittels Kantenschutz seitlich befestigt. 20 mm Isolierverglasung aus Verbundsicherheitsglas (VSG) Glasaufbau: 4 [mm] Floatglas 0,76 [mm] PVB 4 [mm] Floatglas Nachweis: Pendelschlagversuche tragender Handlauf 110 VSG-Verglasung 3-seitig-gelagert aus: Kantenschutz 4 [mm] Float 0,76 [mm] PVB 4 [mm] Float außen Float VSG PVB Float innen 500 [mm] Bild 2.12: Abmessungen und Glasaufbau Lagerungssystem 1, Scheibenformat 2

12 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 11 / 30 Lagerungssystem 2, Scheibenformat 1 (größtes Format) Vertikalverglasung Abmessungen B x H: Lagerung: Glaseinstand: Baustoff: 1460 x 1050 [mm] 4-seitig liniengelagert 20 mm Isolierverglasung aus Verbundsicherheitsglas (VSG) Glasaufbau: 4 [mm] Floatglas 0,76 [mm] PVB 4 [mm] Floatglas Nachweis: Pendelschlagversuche tragender Handlauf VSG-Verglasung 4-seitig-gelagert aus: 4 [mm] Float 0,76 [mm] PVB 4 [mm] Float außen Float VSG Float PVB innen 1460 [mm] Bild 2.13: Abmessungen und Glasaufbau Lagerungssystem 2, Scheibenformat 1

13 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 12 / 30 Lagerungssystem 2, Scheibenformat 2 (kleinstes Format) Vertikalverglasung Abmessungen B x H: Lagerung: Glaseinstand: Baustoff: 500 x 1050 [mm] 4-seitig liniengelagert 20 mm Isolierverglasung aus Verbundsicherheitsglas (VSG) Glasaufbau: 4 [mm] Floatglas 0,76 [mm] PVB 4 [mm] Floatglas Nachweis: Pendelschlagversuche tragender Handlauf VSG-Verglasung 4-seitig-gelagert aus: 4 [mm] Float 0,76 [mm] PVB 4 [mm] Float PVB außen VSG Float Float innen 500 [mm] Bild 2.14: Abmessungen und Glasaufbau Lagerungssystem 2, Scheibenformat 2

14 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 13 / 30 3 Lagerungssystem 1, Scheibenformat 1 Zur Bewertung der Absturzsicherung durch die Verglasung werden die Originalscheiben mit Einbaurahmen untersucht und Pendelschlagversuche nach Kategorie C durchgeführt. Zum Nachweis der Absturzsicherung der Vertikalverglasung nach Kategorie C wurden an den zu untersuchenden Scheiben Pendelschlagversuche nach TRAV von der Innenseite auf die VSG-Scheibe durchgeführt. Es wurden verschiedene Anprallstellen mittels Pendelschlag simuliert. 3.1 Versuchsaufbau und durchführung Pendelkörper: Zwillingsreifen Pendelschlaggewicht: 50 kg Zwillingsreifendruck: 4,0 bar Fallhöhe h: [mm] (Kategorie C) Unterkonstruktion: Originalsystem: SCHÜCO-Aluminium-Balkonsystem Zum Nachweis der Absturzsicherung der Vertikalverglasung wurden jeweils zwei Pendelschlagversuche pro Auftreffstelle von der Innenseite auf die VSG-Scheibe durchgeführt. Vertikalschnitt Format 1460 x 870 dreiseitig linienförmig gelagert Fallhöhe h Pendelkörper: Druck = 4,0 bar m = 50 kg y 1 2 x 3 Auftreffstellen Mittig Seitenkante Ecke Position (x / y) in [mm] 730 / / / 250 Bild 3.1: Pendel-Anprallstellen, Kategorie C Der Versuchsstand mit der eingebauten Scheibe ist für die Auftreffstelle 2 in Bild 3.2 dargestellt.

15 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 14 / 30 Bild 3.2: Versuchstand, Auftreffstelle 2, Scheibenrand (Kategorie C)

16 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 15 / Versuchsergebnisse Die Pendelschläge mit der Fallhöhe h = mm (Kat. C) verursachten lediglich an Auftreffstelle 2 einen Bruch der VSG-Scheibe. Bei keinem der durchgeführten Pendelschlägen veränderte die Scheibe ihre Position bezüglich der Linienlager. Die Verglasung wirkt somit absturzsichernd nach Kat. C. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 3.1 aufgeführt und in Bild 3.3 dargestellt. Versuch [Nr.] Fallhöhe [mm] Aufschlagpunkt [Ort] Ergebnis [Beobachtung] Versuchsscheibe 1 1 Pos. 1: oberer Rand in Feldmitte System bleibt stabil 2 Pos. 1: oberer Rand in Feldmitte System bleibt stabil 3 Pos. 2: oberer Rand Scheibenecke System bleibt stabil 4 Pos. 2: oberer Rand Scheibenecke - Bruch beider Scheiben der VSG-Scheibe. Es fallen keine Bruchstücke zu Boden, System bleibt stabil Nachpendeln Pos. 2: obere Scheibenecke - keine Veränderung des Systems Versuchsscheibe 2 1 Pos. 3: unterer Rand Scheibenecke System bleibt stabil 2 Pos. 3: unterer Rand Scheibenecke System bleibt stabil System absturzsichernd, Kat. C Tabelle 3.1: Zusammenstellung der Versuchsergebnisse der Pendelschlagversuche

17 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 16 / 30 Bild 3.3: Verglasung nach dem Pendelschlag Auftreffstelle 2 4 Lagerungssystem 1, Scheibenformat 2 Zur Bewertung der Absturzsicherung durch die Verglasung werden die Originalscheiben mit Einbaurahmen untersucht und Pendelschlagversuche nach Kategorie C durchgeführt. Zum Nachweis der Absturzsicherung der Vertikalverglasung nach Kategorie C wurden an den zu untersuchenden Scheiben Pendelschlagversuche nach TRAV von der Innenseite auf die VSG-Scheibe durchgeführt. Es wurden verschiedene Anprallstellen mittels Pendelschlag simuliert. 4.1 Versuchsaufbau und durchführung Pendelkörper: Zwillingsreifen Pendelschlaggewicht: 50 kg Zwillingsreifendruck: 4,0 bar Fallhöhe h: [mm] (Kategorie C) Unterkonstruktion: Originalsystem: SCHÜCO-Aluminium-Balkonsystem Zum Nachweis der Absturzsicherung der Vertikalverglasung wurden jeweils zwei Pendelschlagversuche pro Auftreffstelle von der Innenseite auf die VSG-Scheibe durchgeführt.

18 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 17 / 30 Vertikalschnitt Format 500 x 870 dreiseitig linienförmig gelagert Fallhöhe h Pendelkörper: Druck = 4,0 bar m = 50 kg y 1 x 2 Auftreffstellen 1 2 Mittig oben Mittig unten Position (x / y) in [mm] 250 / / 250 Bild 4.1: Pendel-Anprallstellen, Kategorie C Der Versuchsstand mit der eingebauten Scheibe ist für die Auftreffstelle 1 in Bild 4.2 dargestellt. Bild 4.2: Versuchsstand, Auftreffstelle 1, Mitte oben (Kategorie C)

19 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 18 / Versuchsergebnisse Die Pendelschläge mit der Fallhöhe h = mm (Kat. C) verursachten lediglich an Auftreffstelle 1 einen Bruch der VSG-Scheibe. Bei keinem der durchgeführten Pendelschlägen veränderte die Scheibe ihre Position bezüglich der Linienlager. Die Verglasung wirkt somit absturzsichernd nach Kat. C. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 4.1 aufgeführt und in den Bildern 4.3 und 4.4 dargestellt. Versuch [Nr.] Fallhöhe [mm] Aufschlagpunkt [Ort] Ergebnis [Beobachtung] Versuchsscheibe 1 1 Pos. 1: oberer Rand in Feldmitte - Bruch beider Scheiben der VSG-Scheibe. Es fallen keine Bruchstücke zu Boden, System bleibt stabil Nachpendeln Pos. 1: oberer Rand in Feldmitte - keine Veränderung des Systems Versuchsscheibe 2 1 Pos. 2: unterer Rand in Feldmitte Aufreißen des unteren Halteprofils, System bleibt stabil 2 Pos. 2: unterer Rand in Feldmitte - keine Veränderung des Systems 3 Pos. 1: oberer Rand in Feldmitte - Bruch der hinteren Scheibe der VSG-Scheibe. Es fallen keine Bruchstücke zu Boden, System bleibt stabil 4 Pos. 1: oberer Rand in Feldmitte - keine Veränderung des Systems, innere Scheibe der VSG bleibt unbeschädigt System absturzsichernd, Kat. C Tabelle 4.1: Zusammenstellung der Versuchsergebnisse der Pendelschlagversuche

20 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 19 / 30 Bild 4.3: Verglasung nach dem Pendelschlag Auftreffstelle 1, Versuchsscheibe 2 Bild 4.4: Aufreißen des Profils nach Pendelschlag Auftreffstelle 2, Versuchsscheibe 2

21 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 20 / 30 5 Lagerungssystem 2, Scheibenformat 1 Zur Bewertung der Absturzsicherung durch die Verglasung werden die Originalscheiben mit Einbaurahmen untersucht und Pendelschlagversuche nach Kategorie C durchgeführt. Zum Nachweis der Absturzsicherung der Vertikalverglasung nach Kategorie C wurden an den zu untersuchenden Scheiben Pendelschlagversuche nach TRAV von der Innenseite auf die VSG-Scheibe durchgeführt. Es wurden verschiedene Anprallstellen mittels Pendelschlag simuliert. 5.1 Versuchsaufbau und durchführung Pendelkörper: Zwillingsreifen Pendelschlaggewicht: 50 kg Zwillingsreifendruck: 4,0 bar Fallhöhe h: [mm] (Kategorie C) Unterkonstruktion: Originalsystem: SCHÜCO-Aluminium-Balkonsystem Zum Nachweis der Absturzsicherung der Vertikalverglasung wurden jeweils zwei Pendelschlagversuche pro Auftreffstelle von der Innenseite auf die VSG-Scheibe durchgeführt. Vertikalschnitt Format 1460 x 1050 vierseitig linienförmig gelagert Fallhöhe h Pendelkörper: Druck = 4,0 bar m = 50 kg y 1 2 x 3 Auftreffstellen Mittig Seitenkante Ecke Position (x / y) in [mm] 730 / / / 250 Bild 5.1: Pendel-Anprallstellen, Kategorie C Der Versuchsstand mit der eingebauten Scheibe ist für die Auftreffstelle 2 in Bild 5.2 dargestellt.

22 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 21 / 30 Bild 5.2: Versuchstand, Auftreffstelle 2, Scheibenrand (Kategorie C)

23 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 22 / Versuchsergebnisse Die Pendelschläge mit der Fallhöhe h = mm (Kat. C) verursachten keinerlei Bruch der VSG-Scheiben. Bei keinem der durchgeführten Pendelschlägen veränderte die Scheibe ihre Position bezüglich der Linienlager. Die Verglasung wirkt somit absturzsichernd nach Kat. C. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 5.1 aufgeführt und in den Bildern 5.3 und 5.4 dargestellt. Versuch [Nr.] Fallhöhe [mm] Aufschlagpunkt [Ort] Ergebnis [Beobachtung] Versuchsscheibe 1 1 Pos. 1: oberer Rand in Feldmitte System bleibt stabil 2 Pos. 1: oberer Rand in Feldmitte System bleibt stabil 3 Pos. 2: oberer Rand Scheibenecke System bleibt stabil 4 Pos. 2: oberer Rand Scheibenecke System bleibt stabil 5 Pos. 3: unterer Rand Scheibenecke Verschiebung des unteren Halteprofils, System bleibt stabil 6 Pos. 3: unterer Rand Scheibenecke Verschiebung des unteren Halteprofils, System bleibt stabil System absturzsichernd, Kat. C Tabelle 5.1: Zusammenstellung der Versuchsergebnisse der Pendelschlagversuche

24 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 23 / 30 Bild 5.3: Verschiebung des Halteprofils nach dem Pendelschlag Auftreffstelle 3, Versuchsscheibe 2. Ecke im Versuchsstand ohne Formschluss ausgebildet Bild 5.4: Verschiebung des Halteprofils nach dem Pendelschlag Auftreffstelle 3, Versuchsscheibe 2. Ecke im Versuchsstand ohne Formschluss ausgebildet

25 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 24 / 30 6 Lagerungssystem 2, Scheibenformat 2 Zur Bewertung der Absturzsicherung durch die Verglasung werden die Originalscheiben mit Einbaurahmen untersucht und Pendelschlagversuche nach Kategorie C durchgeführt. Zum Nachweis der Absturzsicherung der Vertikalverglasung nach Kategorie C wurden an den zu untersuchenden Scheiben Pendelschlagversuche nach TRAV von der Innenseite auf die VSG-Scheibe durchgeführt. Es wurden verschiedene Anprallstellen mittels Pendelschlag simuliert. 6.1 Versuchsaufbau und durchführung Pendelkörper: Zwillingsreifen Pendelschlaggewicht: 50 kg Zwillingsreifendruck: 4,0 bar Fallhöhe h: [mm] (Kategorie C) Unterkonstruktion: Originalsystem: SCHÜCO-Aluminium-Balkonsystem Zum Nachweis der Absturzsicherung der Vertikalverglasung wurden jeweils zwei Pendelschlagversuche pro Auftreffstelle von der Innenseite auf die VSG-Scheibe durchgeführt. Vertikalschnitt Format 500 x 1050 vierseitig linienförmig gelagert Fallhöhe h Pendelkörper: Druck = 4,0 bar m = 50 kg y 2 3 x Auftreffstellen 1 2 Mittig oben Mittig unten Position (x / y) in [mm] 250 / / 250 Bild 6.1: Pendel-Anprallstellen, Kategorie C Der Versuchsstand mit der eingebauten Scheibe ist für Auftreffstelle 1 in Bild 6.2 dargestellt.

26 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 25 / 30 Bild 6.2: Versuchsstand, Auftreffstelle 1, Mitte oben (Kategorie C)

27 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 26 / Versuchsergebnisse Die Pendelschläge mit der Fallhöhe h = mm (Kat. C) verursachten keinerlei Bruch der VSG-Scheiben. Bei keinem der durchgeführten Pendelschlägen veränderte die Scheibe ihre Position bezüglich der Linienlager. Die Verglasung wirkt somit absturzsichernd nach Kat. C. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 6.1 aufgeführt und in den Bildern 6.3 und 6.4 dargestellt. Versuch [Nr.] Fallhöhe [mm] Aufschlagpunkt [Ort] Ergebnis [Beobachtung] Versuchsscheibe 1 1 Pos. 1: oberer Rand in Feldmitte System bleibt stabil 2 Pos. 1: oberer Rand in Feldmitte System bleibt stabil 3 Pos. 3: unterer Rand in Feldmitte Aufreißen des unteren Halteprofils, System bleibt stabil 4 Pos. 3: unterer Rand in Feldmitte Aufreißen des unteren Halteprofils, System bleibt stabil System absturzsichernd, Kat. C Tabelle 6.1: Zusammenstellung der Versuchsergebnisse der Pendelschlagversuche

28 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 27 / 30 Bild 6.3: Aufreißen der unteren Lagerungsleiste nach Pendelschlag Auftreffstelle 2 Bild 6.4: Weiteres Aufreißen der unteren Lagerungsleiste nach Pendelschlag Nr. 2 auf Auftreffstelle 2 (ca. 50 mm)

29 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 28 / 30 7 Zusammenfassung und Beurteilung der Verglasungspositionen Aufgrund der Pendelschlagversuche am Originalsystem ist davon auszugehen, dass die oben aufgeführte Systemverglasung eine ausreichend absturzsichernde Wirkung nach Kategorie C der TRAV aufweist. Teilweise kommt es bei den Pendelschlägen zu einer Schädigung der Unterkonstruktion. Pendelschläge auf die geschädigte Konstruktion haben gezeigt, dass auch diese noch eine ausreichende absturzsichernde Wirkung nach Kategorie C der TRAV aufweist. Die Balkonkonstruktion ist nach einer Schädigung instand zu setzten.

30 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 29 / 30 8 Übertragbarkeit 8.1 Lagerungssystem ST 5.5x H h1 RH T-Verbinder ST 3.9x ST 5.5x16 (2 St./m) Befestigung mit (M12x90) (Scheibe) (Mutter) (Distanzrohr) Bild 8.1: Balkonansicht: Lagerungssystem 1 Die Versuchsergebnisse sind übertragbar, wenn die Glasabmessungen innerhalb der angegebenen Tabellenwerte liegen. Breite (mm): B Höhe (mm): H max min Tabelle 8.1: Übertragbarkeit

31 Absturzsichernde Verglasung- Pendelschlagversuche Seite 30 / Lagerungssystem ST 5.5x h1 H ST 3.9x ST 5.5x16 (2 St./m) Befestigung mit (M12x90) (Scheibe) (Mutter) (Distanzrohr) Bild 8.2: Balkonansicht: Lagerungssystem 2 Die Versuchsergebnisse sind übertragbar, wenn die Glasabmessungen innerhalb der angegebenen Tabellenwerte liegen. Breite (mm): B Höhe (mm): H max min Tabelle 8.2: Übertragbarkeit