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Polymere Werkstoffe im konstruktiven Glasbau – Vorschläge zur nichtlinearen Berechnung

Scherer, Christian / Scherer, Thomas / Schwarz, Thomas / Wittwer, Wolfgang / Semar, Ernst

Schon seit jeher besteht ein großes Interesse, das Verhalten von Bauwerken und Konstruktionen vorauszubestimmen. Zur Vorhersage des Verhaltens bedienen wir uns dabei neben experimentellen Versuchen zunehmend auch der meist zeit‐ und kostengünstigeren rechnerischen Simulationen. Die Finite‐Element‐Methode (FEM) ist ein Verfahren, welches sich dabei zunehmend durchgesetzt hat und seit Jahrzehnten im Flug‐ und Fahrzeugbau fest etabliert ist. In den letzten Jahren werden numerische Simulationen auch verstärkt zur Überprüfung von Klebeverbindungen eingesetzt. Speziell in der Fassade gewinnen polymere Werkstoffe wie bspw. Dichtstoffe oder thermoplastische Abstandhalter immer mehr an Bedeutung. Diese unterscheiden sich bzgl. ihres Dehnspannungsverhaltens stark vom klassisch linearen Verhalten etablierter Materialien wie Aluminium, Stahl oder Glas. Die vorliegende Arbeit verwendet nicht‐lineare Materialgesetze zur FEM‐Simulation und zeigt an diversen Projekten das Verhalten der Klebefuge in verschiedenen Belastungsszenarien.

Nonlinear calculation methods for polymeric materials in structural glass construction – an overview. Since ever a strong interest in foreseeing the behavior of buildings and constructions exists. In order to predict the behavior, we use experiments as well as increasingly the usually more time‐ and cost‐effective computational simulations. The Finite Element Analysis (FEA) is a method that has become increasingly prevalent and has been firmly established in aviation and vehicle construction for decades. In recent years, numerical simulations are also increasingly used for the verification of adhesive bonds. Especially in the facade, polymeric materials such as sealants or thermoplastic spacers are becoming increasingly important. With regard to their expansion stress behavior, these differ strongly from the classic linear behavior of established materials such as aluminum, steel or glass. The present work uses non‐linear material laws for FEA and exhibits the behavior of the sealant joint in various load scenarios on several projects.