Tragfähigkeit im planmäßigen Zustand 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 angenommen werden wie die einer Verbundglasscheibe von 2 x 6 mm Dicke. Da das Vordach aus Gläsern mit Bohrungen besteht, wird nicht vorgespanntes Floatglas nicht betrachtet. Thermisch vorgespannte Gläser gibt es in zwei Vorspannzuständen: als Einscheibensicherheitsglas (ESG) mit einer charakteristischen Biegezugfestigkeit von 120 MPa und relativ feinkrümeligem Bruchbild sowie als Teilvorgespanntes Glas (TVG) mit einer Biegezugfestigkeit von 70 MPa und grobem Bruchbild. Für die vergleichenden Betrachtungen werden deshalb nur monolithisches ESG (links) sowie VSG aus ESG (Mitte) und VSG aus TVG (rechts) betrachtet. Monolithisches TVG scheidet wegen des groben Bruchbildes aus. Eine vergleichende Betrachtung der drei genannten Varianten ergibt eine ähnliche Ausnutzung in statischer Sicht bei unterschiedlichen Belastungen: VSG aus ESG trägt die Hälfte wie monolithisches ESG, VSG aus TVG etwa die Hälfte von VSG aus ESG.

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.

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.