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Oberflächenvorbehandlung von Fügeteilen zur Optimierung adhäsiver Verbindungen im Konstruktiven Glasbau

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[Quelle: http://d-nb.info]

Die Integration von Glaselementen in Baukonstruktionen erfolgt über linien- oder punktförmige Lagerungen. Dabei können mechanisch ausgeführte Halterungen lokale Beanspruchungen und damit Glasversagen verursachen. Eine Alternative dazu bilden Klebeverbindungen, welche ein materialgerechtes Konstruieren im Glasbau ermöglichen. Neben der Auswahl eines geeigneten Klebstoffsystems können dauerhafte adhäsive Verbindungen aber meist nur mit Hilfe von Oberflächenvorbehandlungen der Fügeteile gewährleistet werden. Viele der insbesondere für metallische Materialien industriell etablierten Oberflächenvorbehandlungen sind allerdings wenig zukunftsträchtig, da diese Verfahren häufig den Einsatz ätzender, hochgiftiger und umweltgefährdender Substanzen notwendig machen. Hierin liegt der Ansatzpunkt der Arbeit. Für die Ermittlung optimaler Eigenschaften von Oberflächen für den klebtechnischen Prozess werden ausgewählte Fügeteile aus Edelstahl, Aluminium und Messing sowie Einscheibensicherheitsglas aus Kalk-Natron-Silikatglas physikalischen und chemischen Oberflächenanalysen vor und nach der Anwendung von vier verschiedenen Oberflächenvorbehandlungsverfahren unterzogen. Zudem werden die Haftungseigenschaften nach der Vorbehandlung an geklebten Prüfkörpern vor und nach Alterung untersucht. Aus den daraus erhaltenen Ergebnissen wird der Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit auf die Festigkeit der Klebeverbindungen bestimmt.

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Risssystem und Festigkeit der geschnittenen Kante von Floatglas
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In der Dissertation wird das Risssystem der geschnittenen Glaskante im Zusammenhang mit der Festigkeit behandelt. Neben theoretischen Betrachtungen werden vor allem durch experimentelle Untersuchungen diese Zusammenhänge belegt. Durch die Ausführungen wird es ermöglicht aufgrund von optischen Merkmalen an der geschnittenen Kante auf die mechanische Qualität zu schließen. Dies kann zu einer zerstörungsfreien Überprüfung einer erhöhten Kantenfestigkeit genutzt werden. Neben dieser zunächst von der Ursache für die Entstehung des Risssystems unabhängigen Betrachtung wird zudem auf die Einflüsse aus dem Schneidprozess eingegangen. Es wird dargestellt, welche Parameter des Prozesses das Risssystem in welcher Art beeinflussen. Der Zusammenhang zwischen Risssystem und Festigkeit kann somit dazu genutzt werden die Parameter des Schneidprozesses hinsichtlich der mechanischen Qualität zu optimieren.

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Bernhard Weller, Silke Tasche
Glasbau 2021
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Das Buch präsentiert in zahlreichen Beiträgen renommierter Fachleute den aktuellen Stand der Technik im konstruktiven Glasbau. Nachhaltige und resiliente Fassadensysteme der Zukunft stehen im Fokus der Diskussion ebenso wie die Bewertung neuer Materialien und Technologien. Die Planung und die Ausführung wegweisender Glasarchitektur werden anhand von aktuellen herausragenden Projekten ausführlich erläutert. Die Bemessung und die Konstruktion tragender Glasbauteile und die Anwendung neuer Normen und Richtlinien werden praxisnah aufgezeigt. Außerdem wird die Optimierung zukunftsfähiger Gebäudehüllen in gleicher Tiefe behandelt wie die energetische Sanierung denkmalgeschützter Fassaden.

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Oberflächenbeschädigungen, Glasbrüche in Theorie und Praxis
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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.

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Geralt Siebert, Barbara Siebert
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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.

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Forschungsberichte

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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
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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.

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Ansgar Rose, Norbert Sack, Klemens Nothacker, Andrea Gassman
Recycling von Flachglas im Bauwesen - Analyse des Ist-Zustandes und Ableitung von Handlungsempfehlungen
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2020, 106 S., 13 Abb. u. 22 Tab., Softcover
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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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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
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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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Walter Haase, Bürde Gültekin, Mohammed Metwally, Julian Rettig
TN-Technologie für den Einsatz in Architekturverglasungen. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3047
2018, 112 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Für die Steuerung des Licht- und Energieeintrags in Gebäude stehen sowohl mechanische Sonnenschutzsysteme wie auch schaltbare Verglasungen auf Basis smarter Materialien mit Wechseleigenschaften zur Verfügung. Die meisten kommerziell verfügbaren schaltbaren Verglasungssysteme erfüllen jedoch die Anforderungen in Bezug auf die Schaltgeschwindigkeit, die Farbneutralität oder die Temperaturunempfindlichkeit nicht optimal. Aus der Bildschirmtechnik sind Anzeigesysteme bekannt, die zur Regelung des Lichtdurchganges und damit zur Anzeige von Bildern und Schriften, die TN-Technologie nutzen. Sie weisen ein extrem schnelles Umschaltverhalten von transparent zu verdunkelt bei einer vernachlässigbar geringen Farbverfälschung beim Lichtdurchgang auf. Nachteilig bei der TN-Technologie ist die im Vergleich mit anderen schaltbaren Systemen deutlich geringere maximale Transmission. Das Forschungsprojekt untersuchte deshalb, ob sich TN-Verglasungen als Alternative zu bisher bekannten schaltbaren Systemen eignen.

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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.

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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.

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Russi, Mario; Schuler, Daniel
Risikobeurteilung von Einscheiben-Sicherheitsglas. Glastechnik
Fassade, Facade, 2022

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Feige, F.
The new horizontal layer roller mill: Review and latest development status
Cement International, 2022

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Bei diesen Gläsern aufgepasst. PfB Rosenheim: Schmale Schallschutzverglasungen
Glaswelt, 2022

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Wüest, Thomas; Stöckli, Thomas; Luible, Andreas
SIA 2057 vs. DIN 18008. Glasbau in der Schweiz. Teil 1
Glaswelt, 2022

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Pfanner, Daniel; Dämkes, Marc; Nowak, Susanne
Transparenter Wärmeschutz
Detail, 2021

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Highlights aus dem Programm 2022