A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
Die 1998 in Deutschland eingeführte neue Technische Regel für die Dickenbemessung von Flachglas ist aus der Sicht der Bruchmechanik unbefriedigend; sie setzt die Zulässigen Spannungen aber wesentlich niedriger an, als es bisher üblich war und differenziert diese Werte vor allem nach der Andauer der Einwirkungen. Eine Bemessung von Flachglas auf bruchmechanischer Grundlage geht davon aus, dass eine Glasscheibe dann versagt, wenn ein von der Oberfläche ausgehender Riss die ganze Plattendicke durchlaufen hat. Die Kenntnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Rissen im Glas als Funktion einer rissöffnenden Zugspannung geht auf Arbeiten zur Bruchmechanik zurück. Die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Initialriss bestimmter Tiefe in einem gegebenen Oberflächenbereich zu erwarten ist, wird aus Messungen der statistischen Verteilung der Biegebruchspannungen, der sogenannten 'Prüffestigkeiten', abgeleitet. Daraus folgt, dass die reale Festigkeit keine Materialkonstante ist; sie spiegelt vielmehr im wesentlichen den Schädigungszustand der Oberfläche wider. Glasbauteile können nur für hinreichend niedrige Bruchwahrscheinlichkeiten ausgelegt werden. Da die Oberflächendefekte in der Regel statistisch verteilt sind, unterliegen die an einer Stichprobe gemessenen Werte der Bruchfestigkeit (Prüffestigkeiten) einer statistischen Verteilung. Je größer die auf Zug beanspruchte Oberfläche ist, um so größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie einen gefährlichen Oberflächendefekt enthält. Bei konstanter Zugspannung nimmt also die Bruchwahrscheinlichkeit mit wachsender Flächengröße zu. Durch den Effekt des unterkritischen Risswachstums wird die Bruchwahrscheinlichkeit abhängig von der Dauer der Zugbeanspruchung; das unterkritische Risswachstum selbst ist abhängig von Umgebungseinflüssen, insbesondere von der Luftfeuchtigkeit. Es ist auf jeden Fall erforderlich, nicht nur die Kurzzeitfestigkeit eines Glasbauteils im praktischen Einsatz zu betrachten, sondern auch die Lebensdauer zu berücksichtigen. Die Anforderungen an ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Biegefestigkeit werden beschrieben. Es wird vorgeschlagen, zur Festlegung von Bemessungswerten vorgeschädigte Proben heranzuziehen. Biegefestigkeitsmessungen sollten mit Hilfe der Weibull Verteilung ausgewertet werden.
Die 1998 in Deutschland eingeführte neue Technische Regel für die Dickenbemessung von Flachglas ist aus der Sicht der Bruchmechanik unbefriedigend; sie setzt die Zulässigen Spannungen aber wesentlich niedriger an, als es bisher üblich war und differenziert diese Werte vor allem nach der Andauer der Einwirkungen. Eine Bemessung von Flachglas auf bruchmechanischer Grundlage geht davon aus, dass eine Glasscheibe dann versagt, wenn ein von der Oberfläche ausgehender Riss die ganze Plattendicke durchlaufen hat. Die Kenntnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Rissen im Glas als Funktion einer rissöffnenden Zugspannung geht auf Arbeiten zur Bruchmechanik zurück. Die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Initialriss bestimmter Tiefe in einem gegebenen Oberflächenbereich zu erwarten ist, wird aus Messungen der statistischen Verteilung der Biegebruchspannungen, der sogenannten 'Prüffestigkeiten', abgeleitet. Daraus folgt, dass die reale Festigkeit keine Materialkonstante ist; sie spiegelt vielmehr im wesentlichen den Schädigungszustand der Oberfläche wider. Glasbauteile können nur für hinreichend niedrige Bruchwahrscheinlichkeiten ausgelegt werden. Da die Oberflächendefekte in der Regel statistisch verteilt sind, unterliegen die an einer Stichprobe gemessenen Werte der Bruchfestigkeit (Prüffestigkeiten) einer statistischen Verteilung. Je größer die auf Zug beanspruchte Oberfläche ist, um so größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie einen gefährlichen Oberflächendefekt enthält. Bei konstanter Zugspannung nimmt also die Bruchwahrscheinlichkeit mit wachsender Flächengröße zu. Durch den Effekt des unterkritischen Risswachstums wird die Bruchwahrscheinlichkeit abhängig von der Dauer der Zugbeanspruchung; das unterkritische Risswachstum selbst ist abhängig von Umgebungseinflüssen, insbesondere von der Luftfeuchtigkeit. Es ist auf jeden Fall erforderlich, nicht nur die Kurzzeitfestigkeit eines Glasbauteils im praktischen Einsatz zu betrachten, sondern auch die Lebensdauer zu berücksichtigen. Die Anforderungen an ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Biegefestigkeit werden beschrieben. Es wird vorgeschlagen, zur Festlegung von Bemessungswerten vorgeschädigte Proben heranzuziehen. Biegefestigkeitsmessungen sollten mit Hilfe der Weibull Verteilung ausgewertet werden.
Bemessung von Flachglas auf bruchmechanischer Grundlage
Blank, K. (author)
2000
21 Seiten, 3 Bilder, 2 Tabellen, 23 Quellen
Conference paper
German
Bemessung von Flachglas auf bruchmechanischer Grundlage
| British Library Conference Proceedings | 2000
Festlegung von Inspektionsintervallen an Radsatzwellen auf der Grundlage bruchmechanischer Methoden
| British Library Online Contents | 2008
Bundesverband Flachglas im Internet
Wiley | 1999
Neuer Internetauftritt des Bundesverbandes Flachglas
Wiley | 2002