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Hybridkonstruktionen - Transparente Träger aus Glas-Kunststoff

Werner, Frank / Hildebrand, Jörg

Hybride Bauteile ermöglichen die optimierte Nutzung unterschiedlicher Werkstoffeigenschaften in einer Konstruktionsform. Innovative Klebtechnik bietet z.B. die kraft- und stoffschlüssige Verbindung von sprödem Glas mit duktilen Werkstoffen zu Hybridelementen. Transparente Kunststoffschichten zwischen Glasscheiben in Kombination mit Klebstoffschichten können die Übertragung von Schubkräften in optimierten Trägerquerschnitten übernehmen und sorgen für notwendige Resttragfähigkeiten. Diese Art von zusammengesetzten Querschnitten erhöht die Sicherheit und die Leistungsfähigkeit von konstruktiven Glasbauteilen. Im Rahmen eines DFG-Forschungsprojektes wurden innovativ geklebte Hybridbauteile experimentell und numerisch untersucht. Werkstoffuntersuchungen an Glas, Kunst- und Klebstoffen schaffen die Grundlagen komplexer Betrachtungen. Tragfähigkeitsprüfungen und Klimabelastungen an Bauteilen realer Größe dienen der Kalibrierung und Verifizierung der numerischen Simulationen. Realisierte und teilweise länger erprobte Ausführungsbeispiele verdeutlichen die Erweiterung des Einsatzes von tragendem Glas.

Structural elements made of glass, like beams and columns, are more and more used in building construction. However, the specific material properties of glass considerably complicate the adequate application. Innovative adhesives technology allows a substance-to-substance bond of glass with more ductile materials. The so called hybrid elements are able to meet the demands with regard to post-breakage behavior due to combination of transparent plastic interlayer with adhesive films. Furthermore, hybrid elements enable a more efficient production of structural elements, like those in conventional steel construction. Within a research project, innovative hybrid structural elements are experimentally and numerically analysed.