Die Unterschiede im Tragverhalten und Resttragverhalten unterschiedlicher Glasprodukte werden beispielhaft für ein punktgehaltenes Vordach mittels Fotos und Lehrfilmen dargestellt.

 

Tragfähigkeit im planmäßigen Zustand

Einleitend werden die unterschiedlichen Varianten von denkbaren Gläsern für ein punktförmig gelagertes Vordach aus dem Aspekt der statischen Tragfähigkeit betrachtet.
Dabei wird angenommen, dass die Gesamtdicke aller Glasaufbauten jeweils gleich ist. Rechnerisch darf eine Verbundwirkung durch die Zwischenfolie nicht angesetzt werden, d.h. es wird rechnerisch vom Grenzzustand "kein Verbund" - also lose aufeinander liegende einzelne Gläser - ausgegangen. Insofern kann die Tragfähigkeit einer monolithischen Scheibe von bspw. 12 mm Dicke bei ansonsten selben Bedingungen (insbesondere Festigkeit und lineares Tragverhalten) doppelt so groß …

Tragfähigkeit im planmäßigen Zustand

Kugelfallversuche

Eine Stahlkugel mit Durchmesser von 10 cm (dementsprechend Masse von 4,1 kg) wird auf ein Vordach abgeworfen. Dabei wird die Fallhöhe jeweils so hoch gewählt, dass es zu einem Bruch der Gläser des Vordaches kommt. Die Filme in Echtzeit sowie in reduzierter Geschwindigkeit verdeutlichen die unterschiedlichen Tragmechanismen der verschiedenen Glasarten sowie Verbundzwischenmaterialien.

Vordach aus ESG

Kugelfallversuch auf ein Vordach aus Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG). Bemerkenswert ist, wie die Bruchkrümel zunächst noch in relativ großen Stücken miteinander verbunden sind und erst nach dem Aufprall auf dem Boden zerfallen.

VSG aus ESG mit PVB

Das Verbundsicherheitsglas (VSG) für das Vordach ist aus zwei Lagen Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) mit einer dazwischen angeordneten Verbundfolie aus Polyvinylbutyral (PVB) aufgebaut. Nach dem Bruch treten größere Verformungen auf.

VSG aus TVG

Das Vordach aus Verbundsicherheitsglas (VSG) aus Teilvorgespanntem Glas (TVG) verhält sich wegen des gröberen Bruchbildes deutlich besser als VSG aus ESG.

VSG aus ESG mit SentryGlass

Die Verwendung des - im Vergleich zu PVB - steiferen Zwischenlagenmaterials SentryGlass zeigt trotz des feinen Bruchbildes geringere Verformungen als VSG aus ESG mit PVB.

Dach unter Zusatzlast wird mit Hammer und Körner angeschlagen

Auf das Vordach wird eine Zusatzlast von 0,5 kPa (=50 kg/m², etwa die Hälfte der sog. charakteristischen Schneelast in München) aufgebracht. In dem belasteten Zustand werden mit Hammer und Körner alle Glasscheiben gebrochen und der Zustand 24 Stunden beobachtet. Dies ist das übliche Szenario für einen versuchstechnischen Nachweis der Resttragfähigkeit.

ESG monolithisch

Nach Anschlagen der einzelnen Glasscheibe mit Hammer und Körner bricht diese unmittelbar, die aufgebrachte Last kommt einfach etwas tiefer zu liegen.

VSG aus ESG mit PVB

Nachdem beide Gläser des VSG angeschlagen und damit gebrochen sind, verbleibt die Belastung unter größeren Verformungen des gebrochenen Daches darauf liegen.

VSG aus TVG

Wiederum zeigt das grobe Bruchbild von TVG sehr gute Resttrageigenschaften auch im Zustand, dass beide Gläser gebrochen sind.

VSG aus ESG mit SentryGlass

Die größere Steifigkeit des Zwischenlagenmaterials ermöglicht auch unter Zusatzlast eine Resttragfähigkeit ohne größere Durchbiegungen.