Tragende Bauteile aus Glas

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.

Autorentext
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Geralt Siebert ist Inhaber der Professur für Baukonstruktion und Bauphysik an der Universität der Bundeswehr München und Gesellschafter des Ingenieurbüro Dr. Siebert mit einem Schwerpunkt Glasund Fassadenbau. Er ist Obmann des Arbeitsausschusses für die Normenreihe DIN 18008 Glas im Bauwesen Bemessungs- und Konstruktionsregeln.

Dr.-Ing. Iris Maniatis ist Projektleiterin im Ingenieurbüro Dr. Siebert und Lehrbeauftragte an der Universität der Bundeswehr München. Sie hat langjährige Praxis- und Prüferfahrung im Konstruktiven Glasbau.

Inhalt
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