Analytische Lösungen für Kreis‐ und Kreisringplatten unter symmetrischer und antimetrischer Einwirkung

Analytische Lösungen für Kreis‐ und Kreisringplatten unter symmetrischer und antimetrischer Einwirkung –

Anwendungen für Detailprobleme im Konstruktiven Glasbau

Seel, Matthias / Siebert, Geralt

Die realitätsnahe Bemessung von Detailpunkten (u. a. Bohrungen im Glas, Punktlagerung) ist eine fordernde Aufgabe im Ingenieurwesen. Vor allem im Konstruktiven Glasbau treten durch Punktstützungen u. a. in Kombination mit Bohrungen hohe Spannungen im Glas auf, die nicht wie beim Werkstoff Stahl durch Plastifizieren umgelagert werden können. Bei der Dimensionierung gilt es, diese Spannungen in den Detailpunkten realistisch zu erfassen. Die Bemessung solcher Details erfolgt vorwiegend unter Einsatz der Finiten‐Element‐Methode (FEM). Die Qualität der FE‐Ergebnisse ist dabei sehr stark von der Art der Modellierung durch das Programm sowie den Nutzer abhängig. Demzufolge sind die produzierten Ergebnisse mit bekannten Lösungen zu kontrollieren, damit eine wirklichkeitsnahe und auf der sicheren Seite liegende Dimensionierung gewährleistet ist. Im Rahmen dieses Beitrages werden analytische Lösungen für bereichsweise belastete Kreis‐ sowie Kreisringplatten unter veränderlichen Einwirkungen vorgestellt und mit FE‐Berechnungen verglichen. Diese analytischen Lösungen können u. a. zur Qualitätssicherung von FE‐Ergebnissen bei punktgestützten Systemen (mechanisch oder geklebt) angewendet werden.

Analytical solutions for circular plates with hole and without hole under symmetric and antisymmetric load – Application in the field of structural glazing. The realistic calculation of detail parts (e. g. glass panes with holes, punctual support) is a challenge. Such details play a crucial role in the field of structural glazing, because glass cannot plasticise. In general the analysis is done by using the finite element analysis (FEA). But the quality of the FEA results scatters. The results depend both on the used FEM software and on the modeling performed by the user. Therefore, it is necessary to exclude inadequate FEA models and their results. Analytical solutions of comparable problems can be used for excluding inadequate FEA models. In this article, several analytical solutions for detail problems of structural glazing are derived and presented. The analytical solutions can be applied to control the quality of FE results (e. g. mechanical or glued point fixings).