Glaselemente als tragende Bauteile sind aus dem Hochbau nicht mehr wegzudenken. Jedoch gehören die ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen für Entwurf, Bemessung und Konstruktion für die Mehrzahl der Planer in der Praxis noch nicht zur Routine. Dieses Buch fasst die grundlegenden Kenntnisse über den Baustoff Glas sowie die aktuellen Regelwerke und das zukünftige, auf Teilsicherheitsbeiwerten basierende Nachweiskonzept nach DIN 18008 für den Konstruktiven Glasbau zusammen. Es ermöglicht somit einen lückenlosen Planungsprozess vom Entwurf bis zum Standsicherheitsnachweis.
Als wichtige Grundlagen werden Herstellung, Veredlung und mechanische Eigenschaften von Gläsern im Zusammenhang mit den im Hochbau verwendeten Glasprodukten vorgestellt. Die Vorspannung, Kanten- und Oberflächenbeschaffenheit, die Effekte von Isolierglas u. a. glasspezifische Einflüsse auf die Festigkeit und Tragfähigkeit werden besonders erläutert.
Die komplexen technischen Regelwerke und die baurechtlichen Vorschriften werden erörtert und mit Vorschriften auf europäischer Ebene verglichen. Die Konstruktion und Berechnung, die Bemessungskonzepte und Nachweisformate sind ausführlich und praxisnah dargestellt. Besonderes Augenmerk gilt der konstruktiven Ausbildung von Details und deren rechnerischer Abbildung.
Eine Vielzahl von Bemessungsbeispielen nach den Technischen Regeln des DIBt und nach DIN 18008 dient der Verdeutlichung. Für linienförmig gelagerte Verglasungen werden Hilfsmittel zur Bemessung in Tabellenform zur Verfügung gestellt.
Gegenüber der 1. Auflage wurde das Buch wesentlich erweitert, z. B. um Abschnitte zu gebogenem Glas, Dünnglas, Oberflächenbehandlung, Photovoltaikverglasungen, Kleben, Bauteilversuche.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
TEIL I GRUNDLAGEN
1 Einleitung
Einführendes Beispiel
2 Der Werkstoff Glas
Definitionen von Glas
Struktur und Zusammensetzung von Glas
Herstellung von Glas
Rohstoffe
Produktion von Flachglas
Veredelung von Flachglas
Mechanische Bearbeitung
Elemente aus mehreren Scheiben (Isolierverglasung, Verbundgläser)
Gläser mit Vorspannung
Beschichtung und Oberflächenbehandlung von Flachglas
Gestaltetes Verbundglas
Gebogenes Glas
Thermisch gebogenes Glas
Kaltverformtes Glas
Sonderprodukte
Glasrohre
Profilbauglas
Elastische Kenngrößen
Elastizitätsmodul E
Theoretische und praktische Festigkeit
Allgemeine weitere Zahlenwerte
3 Bruchmechanik und Auswertung nach Weibull
Grundgleichung der Bruchmechanik
Statistische Auswertung nach Weibull
Verteilungsfunktion
Grafische Darstellung im Weibull-Netz
Vertrauensbereiche
Beispiel 1 aus DIN 55303-7
Lösung der Grundaufgaben für Lebensdauerberechnungen
Umrechnung der Belastungsgeschichte
Umrechnung der Lastfläche und Spannungsverteilung
Umrechnung der Wahrscheinlichkeit
Beispiele zu Lebensdauerberechnungen
Berücksichtigung unterschiedlicher Belastungsgeschichten
Berücksichtigung unterschiedlicher Lastflächen und Lastformen
Berücksichtigung unterschiedlicher Bruchwahrscheinlichkeiten
4 Festigkeit und Bruchhypothese
Einflussfaktoren auf die Festigkeit
Mechanischer Bearbeitungszustand von Oberfläche und Kanten
Spannungsverteilung und Flächengröße
Umgebungsbedingungen und Alter
Belastungsgeschwindigkeit und -dauer
Vorspannung der Oberfläche
Unterscheidung von Festigkeit und Prüffestigkeit
Beispiel zur Erläuterung
Auswirkung einer Vorspannung auf Gleichungen der Bruchmechanik
Versuche nach DIN
Bruchhypothese
Versuche zur Bruchhypothese
5 Vorgespanntes Glas
Herstellung
Bruchverhalten
ESG
Spontanversagen
Heißlagerungsprüfung (Heat-Soak-Test)
TVG
Verteilung der Vorspannung über Querschnitt und Bauteil
Ermittlung der Vorspannung durch Versuch und Rechnung
Spannungsverlauf in verschiedenen Zonen
Festigkeitskennwerte
Dünnglas
6 Verbundglas und Verbundsicherheitsglas
Rohstoffe und Methoden zur Herstellung von Verbundglas
Tragverhalten von Verbundglas
Schubbeanspruchung
Biegebeanspruchung
Resttragverhalten von gebrochenem Verbundglas
Resttragfähigkeit verschiedener Zwischenschichten
Spannungsverteilung und -umlagerung im Bereich eines Risses
Resttragfähigkeit punktgehaltener abgespannter Vordächer mit unterschiedlichen Gläsern und Zwischenlagenmaterial
7 Berechnung von Verbundglas
Einachsig abtragende Bauteile (Balken)
Analytische Lösungen
Finite-Elemente-Methode (FEM)
Beispiel
Zweiachsig abtragende Bauteile (Platten)
Analytische Lösungen
Finite-Elemente-Methode (FEM)
Beispiel
8 Brandschutzverglasungen
Gegenwärtige und künftige Regelungen
Zusätzliche Anforderungen
9 Sicherheitsverglasungen
Angriffhemmende Verglasungen
Durchschusshemmende Verglasungen
Sprengwirkungshemmende Verglasungen
10 Photovoltaikverglasungen
Elementtypen
Integration in die Gebäudehülle
Anforderungen an Entwurf und Bemessung
Befestigungssysteme
11 Isolierverglasungen
Beanspruchung und rechnerische Erfassung von 2-Scheiben-Isolierglas
Der Druck im SZR
Einführung dimensionsloser Variablen und vereinfachte Lösung
Übersicht der Berechnung nach TRLV [1] bzw. DIN 18008 [3], [4]
Beispiel und Diskussion
Beanspruchung und rechnerische Erfassung von Mehrscheiben-Isolierglas
Die Drücke in den SZR
Einführung dimensionsloser Variablen und vereinfachte Lösung
TEIL II ANWENDUNGEN
12 Baurechtliche Situation
Harmonisierung technischer Regelungen
Bauproduktenrichtlinie (BPR) und Bauproduktengesetz (BauPG)
Bauproduktenverordnung (BauPVO)
Musterbauordnung (MBO)
Bauregelliste
Bauprodukte und Bauarten aus Glas
Musterliste der Technischen Baubestimmungen
Technische Regeln für Glas
Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung, Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis
Zustimmung im Einzelfall
Europäische Zulassung (ETA)
Ausblick
13 Entwurf und Konstruktive Details
Anwendungsbereich und Glasauswahl
Fertigungstechnische Grenzen
Lagerung von Glasbauteilen
Mechanische Verbi
