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Verbundglasplatten – Schubverbund und Membrantragwirkung – Teil II (Fortsetzung aus Heft 1/2005 und Schluß)
10.1002/stab.200590007.abs
Das mechanische Verhalten der Verbundglasplatten wird vom Zusammenspiel von Schubverbund und Membrantragwirkung bestimmt. Die vorliegende Arbeit analysiert diese beiden Parameter und gründet darauf ein einfaches, sicheres und wirtschaftliches Bemessungsverfahren.
In Teil I wurde eine temperatur‐ und zeitabhängige Grenzkurve für den Schubmodul von Polyvinylbutyral (PVB) entwickelt (s. Heft 1/2005). Mit Hilfe der Sandwichtheorie wird eine Näherungslösung für zweiseitig gelagerte Verbundplatten erarbeitet und insbesondere das Knickkriechen näher untersucht.
Teil II ist dem Zusammenwirken von Schubverbund und Membrantragwirkung bei Verbundplatten gewidmet. Die Last‐Spannungs‐Diagramme zeigen überraschenderweise, daß die Kurven mit nachgiebigem Verbund teilweise über dem Grenzwert der verbundfrei geschichteten Platte liegen. Um dieser Besonderheit Rechnung zu tragen werden umhüllende Grenzkurven ermittelt und in einem allgemeinen Bemessungsdiagramm zusammengefaßt.
Generell wird bei nachgiebigem Verbund der nichtlineare Bereich wesentlich früher erreicht als bei monolithischen Platten. Darin liegt die eigentliche Stärke der Verbundglasplatten: bei geringem Verbund (z. B. bei höheren Temperaturen oder langer Lasteinwirkungsdauer) geht die Tragfähigkeit nicht verloren, sondern wird von der Membrantragwirkung aufgefangen.
Laminated glass plates – shear compound and membrane action.
The mechanical behaviour of laminated glass plates is governed by the interlayer shear stiffness and membrane action. The objective of the present work is the analysis of these two parameters and the development of a simple, safe and economic method for determining glass dimensions.
In partI a temperature and load‐duration dependant shear modulus is determined for PVB from experimental data. Chapter 3 contains an analytic solution for two side supported laminated plates, based on sandwich theory and describes the creep‐buckling problem of compression elements.
The part II investigates the non‐linear behaviour of laminated plates. The load‐stress diagrams show that the curves for plates with a flexible shear interlayer are quite close to, or even exceed, the curve for a layered configuration with no interaction between panes. For this reason an overall boundary curve is developed, which applies conservatively to all the configurations.
Owing to the flexibility of shear transfer between the glass panes, non‐linear action is exhibited at an earlier stage than with a monolithic condition. This flexibility significantly influences the actual strength of laminated glass units: when the shear transfer is poor – i.e. at high temperature or long load duration the strength lost in bending action is compensated by gains through membrane action.
Verbundglasplatten – Schubverbund und Membrantragwirkung – Teil II (Fortsetzung aus Heft 1/2005 und Schluß)
10.1002/stab.200590007.abs
Das mechanische Verhalten der Verbundglasplatten wird vom Zusammenspiel von Schubverbund und Membrantragwirkung bestimmt. Die vorliegende Arbeit analysiert diese beiden Parameter und gründet darauf ein einfaches, sicheres und wirtschaftliches Bemessungsverfahren.
In Teil I wurde eine temperatur‐ und zeitabhängige Grenzkurve für den Schubmodul von Polyvinylbutyral (PVB) entwickelt (s. Heft 1/2005). Mit Hilfe der Sandwichtheorie wird eine Näherungslösung für zweiseitig gelagerte Verbundplatten erarbeitet und insbesondere das Knickkriechen näher untersucht.
Teil II ist dem Zusammenwirken von Schubverbund und Membrantragwirkung bei Verbundplatten gewidmet. Die Last‐Spannungs‐Diagramme zeigen überraschenderweise, daß die Kurven mit nachgiebigem Verbund teilweise über dem Grenzwert der verbundfrei geschichteten Platte liegen. Um dieser Besonderheit Rechnung zu tragen werden umhüllende Grenzkurven ermittelt und in einem allgemeinen Bemessungsdiagramm zusammengefaßt.
Generell wird bei nachgiebigem Verbund der nichtlineare Bereich wesentlich früher erreicht als bei monolithischen Platten. Darin liegt die eigentliche Stärke der Verbundglasplatten: bei geringem Verbund (z. B. bei höheren Temperaturen oder langer Lasteinwirkungsdauer) geht die Tragfähigkeit nicht verloren, sondern wird von der Membrantragwirkung aufgefangen.
Laminated glass plates – shear compound and membrane action.
The mechanical behaviour of laminated glass plates is governed by the interlayer shear stiffness and membrane action. The objective of the present work is the analysis of these two parameters and the development of a simple, safe and economic method for determining glass dimensions.
In partI a temperature and load‐duration dependant shear modulus is determined for PVB from experimental data. Chapter 3 contains an analytic solution for two side supported laminated plates, based on sandwich theory and describes the creep‐buckling problem of compression elements.
The part II investigates the non‐linear behaviour of laminated plates. The load‐stress diagrams show that the curves for plates with a flexible shear interlayer are quite close to, or even exceed, the curve for a layered configuration with no interaction between panes. For this reason an overall boundary curve is developed, which applies conservatively to all the configurations.
Owing to the flexibility of shear transfer between the glass panes, non‐linear action is exhibited at an earlier stage than with a monolithic condition. This flexibility significantly influences the actual strength of laminated glass units: when the shear transfer is poor – i.e. at high temperature or long load duration the strength lost in bending action is compensated by gains through membrane action.
Verbundglasplatten – Schubverbund und Membrantragwirkung – Teil II (Fortsetzung aus Heft 1/2005 und Schluß)
Kutterer, Mathias (author)
Stahlbau ; 74 ; 142-150
2005-02-01
9 pages
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