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Analysis of glass panels subjected to blast load
Förch, Matthias
Quelle: Fassadensysteme und Gebäudehüllen
Berlin (Deutschland)
Springer Vieweg
2019, XXIV,210 S., Abb., Lit.
ISBN: 978-3-662-59086-7
Serie: Fassadensysteme und Gebäudehüllen, Nr.1
Sprache: Englisch
The dissertation contributes to the analysis of glass panels subjected to blast load, concentrating on monolithic and laminated glass prior to glass fracture. A straightforward graphical solution for monolithic glass is presented to identify maximum deformation and maximum principal stress for small and large deformations for static and idealized blast load without software. On the basis of experimental tests, load duration factors k mod for impact and blast load design for annealed glass, heat strengthened glass and fully tempered glass are proposed. In addition, design strength values for impact and blast design based on the European and German standards are suggested. As a result, blast pressure capacity charts for monolithic fully tempered glass plates subjected to idealized blast load are presented. Moreover, design temperatures of interlayer in blast design situation based on empirical data in accordance with Eurocode are determined for vertical double glazed and triple glazed units for Germany, showing that laminated glass should not be regarded with monolithic glass approach in general.
Publikationslisten zum Thema:
Glasscheibe, Explosion, Krafteinwirkung, Belastung, Schwerpunkt, Verbundglas, Glasbruch, Verformung, Spannung, Software, Auslegung, Stoß, Festigkeit, Schlag, Norm, Strahl, Druck, Leistung, Diagramm, Glasplatte, Dreifachverglasung, Bemessung, Temperatur, Zwischenschicht, Eurocode, glass plate, explosion, effect of forces, loading, focal point, laminated glass, breakage of glass, deformation, stress, software, public inspection, impact, strength, standard, compression, performance, diagram, glass plate, triple glazing, design, temperature,
Glasscheibe, Explosion, Krafteinwirkung, Belastung, Schwerpunkt, Verbundglas, Glasbruch, Verformung, Spannung, Software, Auslegung, Stoß, Festigkeit, Schlag, Norm, Strahl, Druck, Leistung, Diagramm, Glasplatte, Dreifachverglasung, Bemessung, Temperatur, Zwischenschicht, Eurocode, glass plate, explosion, effect of forces, loading, focal point, laminated glass, breakage of glass, deformation, stress, software, public inspection, impact, strength, standard, compression, performance, diagram, glass plate, triple glazing, design, temperature,
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Ziel des Forschungsvorhabens war es, eine detaillierte Analyse des Ist-Zustandes hinsichtlich des Recyclings von Flachglas in Deutschland zu erstellen. Basierend auf den Ergebnissen sollten Handlungsvorschläge für ein closed-loop Recycling von Flachglas erarbeitet werden. Zunächst wurde ein qualitatives Stoffstrommodell für Floatglas erarbeitet. Es stellt die Stoffströme von der Erzeugung in der Floatglashütte über die Veredelung zu Halbzeugen, die Fertigung von Mehrscheiben-Isoliergläsern und die Anwendung in Fenstern und Fassaden bis zum Recycling zu neuem Floatglas oder anderen Verwendungen bzw. der Endlagerung auf einer Deponie dar. Dieses Modell zeigt die an dem Stoffstrom beteiligten Stakeholder, z. B. Floatglashütten, Fenster-/Fassadenbauer und Recyclingbetriebe. Über Umfragen bei den Stakeholdern wurden Daten zu den Stoffumsätzen in Deutschland im Jahr 2016 und Informationen zur jeweiligen Situation hinsichtlich des Recyclings von Flachglas gesammelt. Parallel dazu wurde versucht, die in Deutschland im Jahr 2016 in pre- und post-consumer Bereichen anfallenden Flachglasabfallmengen rechnerisch abzuschätzen. Des Weiteren wurde der aktuelle Sachstand der Recyclingtechnologie über Literaturstudien und Gespräche mit Experten aus der Industrie ermittelt.
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Ein Verbund von sprödem Dünnglas mit duktilem Polycarbonat führt zu neuartigen Verbundtafeln und bietet eine Alternative zu konventionellem Verbundsicherheitsglas. In einem ersten Schritt sind die Anforderungen und Anwendungsmöglichkeiten an eine Dünnglas-Polycarbonat-Verbundtafel beschrieben. Anschließend folgt auf technischer und wirtschaftlicher Grundlage eine Materialauswahl für die Einzelkomponenten. In einem zweiten Schritt werden physikalische, optische und mechanische Eigenschaften der Verbundtafel bestimmt. Daraus ergeben sich Aussagen zum Querschnittsaufbau für unterschiedliche Beanspruchungen. Die Ergebnisse zur Entwicklung von Verbundtafeln aus innovativem Dünnglas und Polycarbonat ermöglichen die Herstellung eines neuartigen Verbundwerkstoffes mit einem breiten Anwendungskatalog. Als Sicherheitssonderverglasungen sind die Laminate um bis zu 40 Prozent leichter und um bis zu 70 Prozent schlanker als konventionelle Glasverbunde.
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Die heute auf dem Markt und in der Entwicklung befindlichen adaptiven Verglasungssysteme erlauben durch unterschiedliche Technologien die Änderung der Licht- und Energiedurchlässigkeit der Verglasung. Dadurch besitzen sie das Potential, zur Reduzierung des Gebäudeenergieverbrauchs und zur Steigerung des Innenraumkomforts beizutragen sowie zukünftig konventionelle Verschattungssysteme zu ersetzen. Um für den Planer eine Entscheidungshilfe im Entwurfsprozess bieten zu können, wurden im Rahmen des geförderten Forschungsvorhabens technische Möglichkeiten und Wirkweisen der einzelnen Systeme untersucht. Gegenstand des Forschungsvorhabens war die Durchführung von Untersuchungen zur Ermittlung der jeweils optimalen Anwendungssituationen und die Entwicklung geeigneter Regelungsstrategien für unterschiedliche adaptive Verglasungssysteme im Bauwesen.
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Die mittelalterlichen Glasmalereien der Johanniskirche in Thorn und der Kathedrale von Leslau sind Belastungen durch Industrieabgase und im Winterhalbjahr auch durch Emissionen aus Heizanlagen ausgesetzt. Im Rahmen des Projektes wurden Glasproben beider Bauwerke analysiert und ihre chemische Zusammensetzung bestimmt. Die Analysen tragen zur Bestandscharakterisierung bei. Restaurierungsmaterialien aus den 1950er Jahren und Beschichtungen auf den Gläsern aus Thorn, Leslau und auf Glasmalereien aus Kulm (Chelmno), die im Stadtmuseum Thorn aufbewahrt werden, wurden dokumentiert, Materialproben entnommen und analysiert.
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