•   Home


•   Baustoffe | Bauphysik |
    Gebäudetechnik
•   Bauschäden | Bauerhaltung
    Denkmalpflege
•   Architektur | Innenarchitektur |
    Grünplanung
•   Gebäudeplanung |
    Baukonstruktion
•   Ingenieurbau
•   Abfall | Boden | Wasser
•   Bauwirtschaft | Baubetrieb
•   Bau und Planungsrecht |
    Bauvertragsrecht
•   Stadt und Raumplanung |
    Wohnungswesen

  FAQs   Über uns   Kontakt   Impressum   AGB   Datenschutz

Beitrag zur versuchstechnischen und numerischen Beschreibung von Verbundglas mit PVB-Zwischenschicht im intakten und gebrochenen Zustand

  Link zum kostenlosen Volltext   

[Quelle: http://d-nb.info]

Die Verwendung von Verbundglas im konstruktiven Glasbau hat in den letzten Jahrzenten zunehmend an Bedeutung gewonnen. Durch die Kombination von Glasscheiben mit einer polymeren Zwischenschicht werden im Bruchfall die Glasfragmente zusammengehalten und eine gewisse Resttragfähigkeit ist vorhanden. Die Kenntnis über das Materialverhalten der Zwischenschicht ist dabei sowohl im intakten als auch im gebrochenen Zustand von elementarer Bedeutung, um das Tragverhalten nachzuvollziehen und Bemessungsgrößen berechnen zu können. Zurzeit ist Polyvinylbutyral (PVB) der gebräuchlichste Zwischenschichttyp und Gegenstand der hier durchgeführten Untersuchungen. Die Untersuchung des intakten Zustandes eines Verbundglases ist Gegenstand des ersten Teils dieser Arbeit. Im intakten Zustand ist die Bestimmung des zeit- und temperaturabhängigen Schubmoduls der polymeren Zwischenschicht für die Bemessung der wesentliche zu untersuchende Parameter. Dazu können Versuche an der reinen Zwischenschicht durchgeführt werden, welche über Großbauteilversuche validiert werden müssen. Eine Versuchs- und Auswertemethodik für die Durchführung solcher Großbauteilversuche als Biege- und Torsionsversuch wird detailliert beschrieben und diskutiert. Dabei wird auch auf den Einfluss von Messfehlern eingegangen und aufgezeigt, dass dieser Einfluss nicht linear über dem Schubmodulbereich liegt. Die Ergebnisse können für die Kalibrierung eines Teilsicherheitsbeiwertes für PVB genutzt werden. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird der gebrochene Zustand eines Verbundglases näher untersucht. Hier steigt die Zahl der Einflussfaktoren auf das Tragverhalten. Die Verformungen der Glaskonstruktion können so groß werden, dass die Verzerrungen in der Zwischenschicht den linearen viskoelastischen Bereich übersteigen. Mittels Relaxationsversuchen bei großen Verzerrungen wird dokumentiert, dass sich die Zeitabhängigkeit auch für große Verzerrungen nicht ändert. Lediglich die Einzelfedersteifigkeiten im generalisierten Maxwell-Modell sind außerhalb des linearen Bereichs anzupassen. Darüber hinaus kann über Risse im Glas Feuchtigkeit an die Zwischenschicht gelangen. Da PVB ein hygroskopischer Werkstoff ist, wird Feuchtigkeit absorbiert, was zu Veränderungen im Steifigkeitsverhalten führt. Kriechversuche bei verschiedenen Luftfeuchten deuten darauf hin, dass PVB ein feuchte-rheologisch einfaches Materialverhalten aufweist. Analog zum Zeit-Temperatur-Verschiebungsprinzip (ZTV) wird ein Zeit-Feuchte-Verschiebungsprinzip für PVB eingeführt. Eine erhöhte Luftfeuchtigkeit führt wie eine Erhöhung der Temperatur zu einer signifikanten Reduzierung der Steifigkeit von PVB. Neben diesen Untersuchungen an der reinen Zwischenschicht, wird über Bauteilversuche an Verbundglas das Tragverhalten im gebrochenen Zustand untersucht. Dazu wird ein ganzheitlicher Versuchsansatz verfolgt, bei dem am gleichem Probekörper verschiedene Versuche zur Resttragfähigkeit durchgeführt werden. Through-Crack-Bending (TCB) Versuche verdeutlichen den Einfluss der Haftung der Zwischenschicht, der Temperatur, des Lastniveaus und der Glasdicke. Dabei kann aufgezeigt werden, dass je nach Rissmuster im Verbundglas, sich sowohl ein zu hoher als auch ein zu niedriger Haftgrad negativ auf das Resttragverhalten auswirken können. Zudem kann gezeigt werden, dass es im Versatz zwischen zwei Rissen zu Delaminationserscheinungen auf Grund eines reinen Schubspannungszustands kommt. Diese Beobachtung kann durch Haftscherversuche an Probekörpern, welche aus den TCB-Probekörpern entnommen werden, validiert werden. Zusätzlich werden Pummelversuche an den TCB-Probekörpern durchgeführt, mit dem Ziel, über einen einfachen Bauteilversuch die Resttragfähigkeit eines Verbundglases quantifizieren zu können. Insgesamt korrelieren die Ergebnisse zwischen den drei Versuchen in Bezug auf die Versagensdauer im TCB-Versuch, maximale Haftscherfestigkeit im Haftscherversuch und erzieltem Pummelwert nur bedingt, so dass eine Bewertung der Resttragfähigkeit eines Verbundglases über einen der Versuche nicht valide zu realisieren ist. Die Ergebnisse können allerdings für die Entwicklung eines expliziten numerischen Modells eines gebrochenen Verbundglases genutzt werden und verdeutlichen die Komplexität dieser Thematik. Neben diesen Versuchen zur Bewertung von gebrochenem Verbundglas aus grob brechendem Glas, werden uniaxiale Zugversuche an gebrochenem Verbundglas aus Einscheibensicherheitsglas (ESG) durchgeführt. Hierüber kann gezeigt werden, dass die Glasfragmente zu einer hohen Versteifung des Systems führen und in der Bemessung von gebrochenem Verbundglas aus ESG nicht vernachlässigt werden sollten. Die Charakterisierung des Materialverhaltens kann hierbei vereinfacht über ein trilineares Materialmodell erfolgen. Abschließend werden die Ergebnisse in Bezug auf die aktuelle Normung im konstruktiven Glasbau diskutiert und Vorschläge für die Überarbeitung und Ergänzung der Normung dargelegt.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Sebastian Sage
Glasschäden am Bau vermeiden
Kompaktes Wissen rund um den Baustoff Glas.
3., vollst. überarb. Aufl.
2021, 184 S., 117 Abb. u. 24 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Aus der Architektur ist Glas nicht wegzudenken. Es unterscheidet sich aber wesentlich von anderen Baustoffen, denn Glas bricht spontan! Sebastian Sage erklärt, was bei der Verwendung von Glas in Bauwerken beachtet werden muss. Kompakt stellt er den Baustoff Glas und die Einsatzgebiete von unterschiedlichen Fensterkonstruktionen über absturzsichernde und begehbare bis zu Schutzverglasungen vor. In der 3. Auflage wird ein besonderes Augenmerk auf die kritischen Nahtstellen, wo Glas in Fenster und Fenster in Gebäude eingebaut werden, gerichtet. Ein umfangreiches Verzeichnis der geltenden Normen und Richtlinien gibt dem Planer den erforderlichen Überblick, gleichzeitig werden aber auch Schwachstellen in der Normung benannt.

---

Ekkehard Wagner
Glasschäden
Oberflächenbeschädigungen, Glasbrüche in Theorie und Praxis
5., überarb. und erw. Aufl.
2020, 364 S., 390 Abb. u. 33 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Beschädigungen der Oberfläche bis hin zu Glasbruch sind nicht immer einfach zu beurteilen. Ohne entsprechende Erfahrung ist eine eindeutige Ursachenzuordnung nicht immer möglich. Ziel dieses Buches, das weit über das bisher Veröffentlichte hinausgeht, ist es, diese Erfahrung weiterzugeben. Die fünfte Auflage enthält vier neue interessante Bruchbilder. Das Kapitel "Oberflächenbeschädigungen bei Glas" wurde um sechs Schadensfälle erweitert. Alle Kapitel wurden überarbeitet und komplettiert. Zusätzliches Thema ist die Materialverträglichkeit, ein nicht zu unterschätzender Punkt. Hierzu sind zwölf neue Schadensbilder aufgenommen worden. Zudem wird auszugsweise die Nutzungsdauer von allen mit Glas in Zusammenhang stehenden Bauteilen in einer Tabelle dargestellt. Das Werk dient insbesondere der exakten Bestimmung der Ursachen für Beschädigungen und Glasbrüche, deren korrekter Beurteilung und eindeutiger Zuordnung und der sicheren Anwendung der theoretischen Grundlagen in der Praxis. Das umfangreiche Bildmaterial ermöglicht nicht nur eine genaue Beurteilung der Schadensursachen, es dient auch einem besseren Verständnis der Eigenschaften, Eigenarten und Schadensbilder von Glas.

---

Glasbau 2020
2020, X, 394 S., 45 SW-Abb., 217 Farbabb., 24 Tabellen. 244 mm, Softcover
Ernst & Sohn

 

 

Das Buch präsentiert in zahlreichen Beiträgen renommierter Autoren den aktuellen Stand der Technik im konstruktiven Glasbau. Die Planung und die Ausführung wegweisender Glasarchitektur werden ausführlich erläutert, die Bemessung und die Konstruktion tragender Glasbauteile praxisgerecht erklärt. Die Optimierung zukunftsfähiger Gebäudehüllen wird in gleicher Tiefe behandelt wie die energetische Sanierung denkmalgeschützter Fassaden. Nicht zuletzt vermitteln die jüngsten Ergebnisse anerkannter Forschungseinrichtungen einen zuverlässigen Einblick in die Leistungsfähigkeit des gesamten Glasbaus.

---

Geralt Siebert, Barbara Siebert
Bauen mit Glas, m. CD-ROM
Material - Konstruktion - Beispiele
2020, 350 S., 299 x 213 mm, Buch
Weka

 

 

Mit Glas ist untrennbar auch die Frage nach der Sicherheit verbunden. Die DIN 18008 gibt jetzt die neuen Regeln für Glas im Bauwesen vor. Folgendes gibt es zu beachten: - Glas als Absturzsicherung ist ein heikles Thema: Planer müssen ab sofort das Risiko bei zugänglichem Glas unterhalb der Brüstungshöhe beurteilen. Es gilt, das richtige Glas zu wählen. Doch welches Glas hat sicheres Bruchverhalten? - Handelt es sich um geregelte oder ungeregelte Konstruktionen? Die richtigen Materialien und Konstruktionen werden einfach und fachgerecht bestimmt. - Anleitungen für das Planen und Bauen: Fenster, Vordächer oder auch ganzen Fassaden aus Glas runden das Thema ab. - Projektbeispiele mit Fokus auf häufige Einbausituationen bilden interessante Umsetzungen ab. - Typische Schäden werden anhand zahlreicher Beispiele aus der Praxis aufgezeigt. - Über 140 Details zu allen Bauteilen entsprechen dem aktuellen Stand der Technik. Eine Auswahl ist im Werk maßstabsgerecht und in Farbe dargestellt.

---

Andreas Achilles, Diane Navratil
Basics GLASBAU
Basics - Konstruktion
2., Aufl.
2019, 80 S., 80 b/w ill., 80 b/w ld. 220 mm, Softcover
Birkhäuser Berlin

 

 

Der Glasbau ist eines der innovativsten und abwechslungsreichsten Gebiete der Baukonstruktion. Glas verbindet Außen- und Innenräume - gleichzeitig schützt es den Innenraum vor der Außenwelt. Die konstruktiven Möglichkeiten des Materials reichen weit über klassische Fensterkonstruktionen hinaus. So verfügen spezielle Gläser über erstaunliche physikalische Eigenschaften und lassen sich so vielfältig und kreativ einsetzen.

---

nach oben

Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

---

Ansgar Rose, Norbert Sack, Klemens Nothacker, Andrea Gassman
Recycling von Flachglas im Bauwesen - Analyse des Ist-Zustandes und Ableitung von Handlungsempfehlungen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3202
2020, 106 S., 13 Abb. u. 22 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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.

---

Jens Schneider, Miriam Schuster, Geralt Siebert, Michael Kraus, Martin Botz, Alexander Pauli, Jasmin Weis
Quantifizierung der Resttragfähigkeit von Verbundglas
REST-VSG: Rechnerische und Experimentelle Studien zur Ermittlung der Resttragfähigkeit von VSG
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3378
2020, 201 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die moderne Architektur ist seit Jahren bestrebt, transparente Gebäudehüllen zu realisieren. Die daraus resultierende hohe Nachfrage nach Konstruktionen aus Glas und Glasverbundwerkstoffen erfordert grundlegende Kenntnisse und Verständnis für die materialgerechte Auslegung und Dimensionierung aller beteiligten Baustoffe. Im Bauwesen wird aufgrund hoher Sicherheitsanforderungen hauptsächlich Verbundsicherheitsglas eingesetzt. Je nach nationalen Normen und Vorschriften ist die Verwendung von VSG bei absturzsichernden und begehbaren Verglasungen oder Überkopfverglasungen erforderlich. Aktuell bieten die vorhandenen DIN-Normen keine Möglichkeit, Verbundsicherheitsglas grundsätzlich bezüglich der Haftung und des Resttragverhaltens zu klassifizieren. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es daher Vorschläge für eine normative Regelung zu finden.

---

Thorsten Weimar, Sebastián Andrés López, Christoph Hahn
Entwicklung von Verbundtafeln aus innovativem Dünnglas und Polycarbonat. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3077
2018, 83 S., 42 Abb. u. 45 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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.

---

Manfred Torge
Untersuchung und modellhafte Sanierung schwer geschädigter mittelalterlicher Glasmalereien bedeutender sakraler Bauten in den durch Umweltschadstoffe extrem belasteten Städten Kujawiens Thorn/Torun und Leslau/Wloclawek (Polen). Abschlussbericht
Bauforschung - Denkmalpflege, Band D 1020
2018, 172 S., zahlr. Abb. u. Tab., Anhang teilw. in polnisch, Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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.

---

Marzena Husser, Walter Haase
Adaptive Verglasungssysteme. Einsatzbereiche, energetische und tageslichttechnische Evaluierung, Regelungsstrategien. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3044
2018, 276 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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.

---

nach oben

Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

Zur Datenbank RSWB^®plus

Nuiding, Xaver; Lorenz, Thomas; Herreiner, Philipp; Engelmann, Michael
Frische Meeresbrise - Atemübungen für eine außergewöhnliche Fassade in San Francisco
Bautechnik, 2020

---

Ganji Kheybari, Abolfazl; Hoffmann, Sabine
Exploring the potential of dynamic façade systems: an exterior shading system versus a switchable window
Bauphysik, 2020

---

Teich, Martien; Bauchinger, Christoph
Aktuelle Entwicklungen und Konstruktionstechniken für Glasfassaden
Bautechnik, 2020

---

Chmieleck, Wolf-Dietrich
Was war der Auslöser, was die Ursache? Glasbruch durch Verdichtungsarbeiten?
Glaswelt, 2020

---

Schober, Peter; Haberl, Jakob; Pont, Ulrich; Wölzl, Magdalena; Schuss, Matthias
Das Morgenfenster. Entwicklung smarter und energieeffizienter Fensterprototypen mit Vakuumglas (kostenlos)
Holzforschung Austria, 2020

---

nach oben

Unser aktuelles Verlagsverzeichnis