STRUKTURELL VERKLEBTE GANZGLASECKEN Studien zum Einfluss und zur Modellierung der tragenden Eckverklebung
- Titel
- STRUKTURELL VERKLEBTE GANZGLASECKEN Studien zum Einfluss und zur Modellierung der tragenden Eckverklebung
- Autor/in
- Datierung
- 04.01.2021
- Beschreibung
- Der architektonische Wunsch nach Transparenz und einheitlicher Wirkung betrifft auch den Eckbereich von
Glasfassaden. Mit strukturellem Silikon verklebte Ganzglasecken werden dank der reduzierten Eckausbildung
ohne Pfosten daher immer häufiger verwendet. In der Bemessungspraxis wird, abhängig von den geltenden
Regelungen, die Eckverklebung entweder tragend oder nichttragend angesetzt. Zudem wird oft ein stark
vereinfachter Nachweis analog zum Verfahren der ETAG 002-1 verwendet. Tatsächlich ist das
Lastabtragsverhalten von Ganzglasecken jedoch, abhängig von der Eckausbildung, komplexer.
In dieser Arbeit werden daher zunächst Grundlagen zum Verhalten von Ganzglasecken erläutert sowie
Einflussfaktoren für die Eckverklebung aufgezeigt. Zur näheren Untersuchung werden drei typische Varianten
der Ganzglasecke betrachtet: Stufenisolierglas (Typ 1), Isolierglas auf Gehrung (Typ 2) und Einfachverglasung
(Typ 3). Bei diesen Modellen werden die Windlasten mit den verschiedenen möglichen Kombinationen auf
den Eckbereich aufgebracht. Die vergleichenden Untersuchungen mit Variation der zuvor ermittelten
Einflussfaktoren erfolgen zunächst anhand eines FE-Modells mit Volumenelementen und hyperelastischem
Materialgesetz des Silikons.
Es wird ersichtlich, dass der Winddruck, der faktormässig im Eckbereich oft kleiner angesetzt wird als der
Windsog, nicht zu vernachlässigen ist. Besondere Aufmerksamkeit verdient die Eckverklebung nahe der
horizontalen Lagerung der Gläser oben und unten. Die Parameterstudien zu den Fugendimensionen ergeben,
dass bei einem symmetrischen Isolierglasaufbau bei gleichgrossen Fugen die beste Spannungsverteilung
entsteht. Ausserdem werden Vorschläge gemacht, wie die Ganzglasecken für eine FE-Analyse vereinfacht
modelliert werden können, wofür ein Modell mit Schalenelementen und Federn verwendet wird.
The architectural desire for transparency and a uniform effect also affects the corner area of glass facades. Allglass
corners bonded with structural silicone are therefore being used more and more frequently thanks to the
reduced corner design without mullions. In design practice, depending on the applicable regulations, the corner
bonding is either load-bearing or non-load-bearing. In addition, a highly simplified verification analogous to
the procedure of ETAG 002-1 is often used. In fact, however, the load transfer behavior of all-glass corners is
more complex, depending on the corner design.
In this paper, therefore, the fundamentals of the behavior of all-glass corners are first explained and influencing
factors for corner bonding are shown. For closer examination, three typical all-glass corner variants are
considered: Stepped insulating glass (type 1), mitered insulating glass (type 2) and single glazing (type 3). In
these models, the wind loads are applied to the corner area with the different possible combinations. The
comparative investigations with variation of the previously determined influencing factors are first carried out
using an FE model with volume elements and hyperelastic material law of the silicone.
It becomes apparent that the wind pressure, which is often considered to be smaller than the wind suction in
the corner area, cannot be neglected. The parameter studies on the joint dimensions show that the best stress
distribution occurs in a symmetrical insulating glass structure with joints of the same size. In addition,
suggestions are made on how to model the all-glass corners in a simplified way for FE analysis, for which a
model with shell elements and springs is used.
- Der architektonische Wunsch nach Transparenz und einheitlicher Wirkung betrifft auch den Eckbereich von
- Urheberrechtshinweis
- Kieliger Sandro, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
HSLU
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
Werk
- Titel
- STRUKTURELL VERKLEBTE GANZGLASECKEN Studien zum Einfluss und zur Modellierung der tragenden Eckverklebung
- Beschreibung
- Der architektonische Wunsch nach Transparenz und einheitlicher Wirkung betrifft auch den Eckbereich von
Glasfassaden. Mit strukturellem Silikon verklebte Ganzglasecken werden dank der reduzierten Eckausbildung
ohne Pfosten daher immer häufiger verwendet. In der Bemessungspraxis wird, abhängig von den geltenden
Regelungen, die Eckverklebung entweder tragend oder nichttragend angesetzt. Zudem wird oft ein stark
vereinfachter Nachweis analog zum Verfahren der ETAG 002-1 verwendet. Tatsächlich ist das
Lastabtragsverhalten von Ganzglasecken jedoch, abhängig von der Eckausbildung, komplexer.
In dieser Arbeit werden daher zunächst Grundlagen zum Verhalten von Ganzglasecken erläutert sowie
Einflussfaktoren für die Eckverklebung aufgezeigt. Zur näheren Untersuchung werden drei typische Varianten
der Ganzglasecke betrachtet: Stufenisolierglas (Typ 1), Isolierglas auf Gehrung (Typ 2) und Einfachverglasung
(Typ 3). Bei diesen Modellen werden die Windlasten mit den verschiedenen möglichen Kombinationen auf
den Eckbereich aufgebracht. Die vergleichenden Untersuchungen mit Variation der zuvor ermittelten
Einflussfaktoren erfolgen zunächst anhand eines FE-Modells mit Volumenelementen und hyperelastischem
Materialgesetz des Silikons.
Es wird ersichtlich, dass der Winddruck, der faktormässig im Eckbereich oft kleiner angesetzt wird als der
Windsog, nicht zu vernachlässigen ist. Besondere Aufmerksamkeit verdient die Eckverklebung nahe der
horizontalen Lagerung der Gläser oben und unten. Die Parameterstudien zu den Fugendimensionen ergeben,
dass bei einem symmetrischen Isolierglasaufbau bei gleichgrossen Fugen die beste Spannungsverteilung
entsteht. Ausserdem werden Vorschläge gemacht, wie die Ganzglasecken für eine FE-Analyse vereinfacht
modelliert werden können, wofür ein Modell mit Schalenelementen und Federn verwendet wird.
The architectural desire for transparency and a uniform effect also affects the corner area of glass facades. Allglass
corners bonded with structural silicone are therefore being used more and more frequently thanks to the
reduced corner design without mullions. In design practice, depending on the applicable regulations, the corner
bonding is either load-bearing or non-load-bearing. In addition, a highly simplified verification analogous to
the procedure of ETAG 002-1 is often used. In fact, however, the load transfer behavior of all-glass corners is
more complex, depending on the corner design.
In this paper, therefore, the fundamentals of the behavior of all-glass corners are first explained and influencing
factors for corner bonding are shown. For closer examination, three typical all-glass corner variants are
considered: Stepped insulating glass (type 1), mitered insulating glass (type 2) and single glazing (type 3). In
these models, the wind loads are applied to the corner area with the different possible combinations. The
comparative investigations with variation of the previously determined influencing factors are first carried out
using an FE model with volume elements and hyperelastic material law of the silicone.
It becomes apparent that the wind pressure, which is often considered to be smaller than the wind suction in
the corner area, cannot be neglected. The parameter studies on the joint dimensions show that the best stress
distribution occurs in a symmetrical insulating glass structure with joints of the same size. In addition,
suggestions are made on how to model the all-glass corners in a simplified way for FE analysis, for which a
model with shell elements and springs is used.
- Der architektonische Wunsch nach Transparenz und einheitlicher Wirkung betrifft auch den Eckbereich von
- Autor/in
- Datierung
- 04.01.2021
- Format
- 88 Seiten
- Ort
- Sprache
Rechte
- Urheberrecht
- Kieliger Sandro, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Hinweis zu Rechtsgrundlagen
- Lizenzierung
- Klassifikation