A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Ermüdungsverhalten von Glasscheiben unter schwingender Beanspruchung
Das Ermüdungsverhalten für die herkömmlichen konstruktiven Materialien, wie Stahl und Beton, ist weitgehend bekannt. Dies gilt für die meisten spröden Materialien, insbesondere für Glas, nicht. Mit dem Einsatz von Glas als konstruktiven Werkstoff, oft in exponierter Stellung, gilt es, das Ermüdungsverhalten zu erforschen. Daher wurde das Verhalten von thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Silikatglas unter schwingender Belastung untersucht. Neben Schwingversuchen wurden auch statische Biegeversuche zur Untersuchung der Festigkeit durchgeführt. Die Auswertungen der Schwingversuche nach dem Treppenstufen-Verfahren ergaben als Mittelwert für die Schwingfestigkeit 151 MPa mit einer Standardabweichung von 20,5 MPa und für die Bruchfestigkeit einen Mittelwert von 168 MPa mit einer Standardabweichung von 9 MPa.Da jeder Probekörper mit einer unterschiedlichen Spannungsamplitude belastet wurde und aufgrund der beschränkten Anzahl von Versuchen noch eine relativ große Standardabweichung vorliegt, ist eine abschließende Aussage über die Fraktilwerte anhand dieser Mittelwerte und Standardabweichungen derzeit noch nicht möglich. Ein Einfluss der vorhandenen Oberflächendruckspannung auf die ertragbare Laststufe während der Schwingversuche ist nicht erkennbar. Der Einfluss der zyklischen Belastung auf die statische Biegefestigkeit dagegen ist offensichtlich: Die ersten Resultate mit Unterschieden von -10 % zwischen den Mittelwerten und -20 % zwischen den Fraktilwerten der Durchläufer und der Referenzprobekörper zeigen dies deutlich. Betrachtet man in diesem Kontext noch die Bruchfestigkeit aus den Schwingversuchen und berücksichtigt hierbei, dass die Probekörper insgesamt eine eher hohe Festigkeit aufweisen, zeigt sich, dass bei einer vergleichbaren Standardabweichung zu den statischen Biegeversuchen eine Bruchfestigkeit unter schwingender Belastung von 'nur' 168 MPa erreicht werden kann. Der Einfluss der schwingenden Belastung auf die statische Biegefestigkeit sowie mögliche Einflüsse von Geometrie, Material und Belastungsart, sind Gegenstand derzeitiger und zukünftiger Untersuchungen.
Ermüdungsverhalten von Glasscheiben unter schwingender Beanspruchung
Das Ermüdungsverhalten für die herkömmlichen konstruktiven Materialien, wie Stahl und Beton, ist weitgehend bekannt. Dies gilt für die meisten spröden Materialien, insbesondere für Glas, nicht. Mit dem Einsatz von Glas als konstruktiven Werkstoff, oft in exponierter Stellung, gilt es, das Ermüdungsverhalten zu erforschen. Daher wurde das Verhalten von thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Silikatglas unter schwingender Belastung untersucht. Neben Schwingversuchen wurden auch statische Biegeversuche zur Untersuchung der Festigkeit durchgeführt. Die Auswertungen der Schwingversuche nach dem Treppenstufen-Verfahren ergaben als Mittelwert für die Schwingfestigkeit 151 MPa mit einer Standardabweichung von 20,5 MPa und für die Bruchfestigkeit einen Mittelwert von 168 MPa mit einer Standardabweichung von 9 MPa.Da jeder Probekörper mit einer unterschiedlichen Spannungsamplitude belastet wurde und aufgrund der beschränkten Anzahl von Versuchen noch eine relativ große Standardabweichung vorliegt, ist eine abschließende Aussage über die Fraktilwerte anhand dieser Mittelwerte und Standardabweichungen derzeit noch nicht möglich. Ein Einfluss der vorhandenen Oberflächendruckspannung auf die ertragbare Laststufe während der Schwingversuche ist nicht erkennbar. Der Einfluss der zyklischen Belastung auf die statische Biegefestigkeit dagegen ist offensichtlich: Die ersten Resultate mit Unterschieden von -10 % zwischen den Mittelwerten und -20 % zwischen den Fraktilwerten der Durchläufer und der Referenzprobekörper zeigen dies deutlich. Betrachtet man in diesem Kontext noch die Bruchfestigkeit aus den Schwingversuchen und berücksichtigt hierbei, dass die Probekörper insgesamt eine eher hohe Festigkeit aufweisen, zeigt sich, dass bei einer vergleichbaren Standardabweichung zu den statischen Biegeversuchen eine Bruchfestigkeit unter schwingender Belastung von 'nur' 168 MPa erreicht werden kann. Der Einfluss der schwingenden Belastung auf die statische Biegefestigkeit sowie mögliche Einflüsse von Geometrie, Material und Belastungsart, sind Gegenstand derzeitiger und zukünftiger Untersuchungen.
Ermüdungsverhalten von Glasscheiben unter schwingender Beanspruchung
Fatigue behaviour of glass panels under cyclic loading
Boxheimer, K. (author) / Wörner, J.D. (author)
2006
10 Seiten, 7 Bilder, 2 Tabellen, 10 Quellen
Conference paper
German
Ermudungsverhalten von Glasscheiben unter schwingender Beanspruchung
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