Studium porównawcze żeber z laminowanego szkła z

Studium porównawcze żeber z laminowanego szkła z zastosowaniem
badań w pełnej skali, modelowania elementów skończonych oraz
wzorów na wyboczenie
Skrót
Przekładki o wysokiej sztywności podwyższają parametry żeber z laminowanego szkła i zapewniają ulepszenie rozwiązań projektowych dla szklanych elewacji. Korzystniejsze zachowanie się w czasie zginania i większa wytrzymałość, które są korzyściami z użycia
sztywnej przekładki, umożliwiają zastosowanie dłuższych, cieńszych i węższych żeber o wytrzymałości wyższej niż dla konwencjonalnych laminatów z materiałem PVB. Zagadnienia szklanych żeber w aspekcie konstrukcyjnym ujęte są tylko w ograniczonej liczbie
przepisów i norm. Australijska norma AS 1288 jest pozycją znaczącą dla projektowania żeber z monolitycznego szkła, obejmuje
stan wyboczenia/pęknięcia dla kilku warunków granicznych, ale nie dotyczy laminowanego szkła. Konstruktorzy elewacji często
używają opublikowanych wzorów na wyboczenie albo metody elementów skończonych do projektowania żeber z laminowanego
szkła. Przy czym zaniedbuje się właściwości laminatu podczas ścinania, żebro traktowane jest jako jednolity element. Całkowita
grubość szkła jest wstawiana do opublikowanych wzorów na wyboczenie dla monolitycznego szkła. Nasze badania są wyzwaniem dla
tego podejścia. W tym opracowaniu przeglądamy badania mechaniczne w pełnej skali, metodę elementów skończonych jak również
opublikowane wzory na wyboczenie dla strukturalnych szklanych żeber: osiem różnych konstrukcji, które demonstrują skutki różnych
przekładek w żebrach z laminowanego szkła.
John A. Knowles, PE, SE
Robin Czyzewicz
Malvinder Singh Rooprai
1 Stutzki Engineering, Inc.
2 Kuraray
3 Kuraray
Wyrazy kluczowe
1= Szkło, 2=Laminowane, 3=Żebro, 4=Belki,
5=Wyboczenie giętno-skrętne
Wprowadzenie
Od niemal 50 lat szkło jest elementem konstrukcyjnym w szklanych żebrach. Zastosowania te obejmują zamocowanie we wnętrzach
jak również na otwartym terenie, podpieranie
fasad, daszków, witryn sklepowych, ścian kurtynowych, świetlików. Pierwsze zastosowania
szkła w żebrach dotyczyło przede wszystkim w
pełni hartowanego szkła monolitycznego o dużej
grubości (19 mm).
Szkło w pełni hartowane ma wiele zalet w porównaniu do szkła wyżarzanego albo wzmacnianego
termicznie. Gdy hartowane szkło pęka, rozpada
się na mniejsze, bezpieczniejsze kawałki. Szkło
w pełni hartowane zawiera wady wrodzone, ponieważ jest podatne na występowanie inkluzji
siarczku niklu, które mogą powodować spontaniczne pękanie. Do zapobiegania temu zjawisku
można stosować wygrzewanie szkła. Niemniej po
pęknięciu monolitycznego arkusza szkła hartowanego nie istnieje żadna fizyczna bariera, przestała istnieć wytrzymałość szkła. W celu przeciwdziałania tej sytuacji stosowane jest laminowane
szkło. Oprócz problemu z wytrzymałością monolitycznego szkła po pęknięciu tafli i ze względu na
to, że żebra stały się dłuższe i są projektowane
do większych obciążeń, możliwość realizacji takich projektów z zastosowaniem monolitycznego
szkła nie istnieje z powodu ograniczenia grubości.
Laminowane szkło umożliwia uzyskanie grubości
ponad 25 mm, co rozszerza zakres zastosowania
szklanych żeber.
Standardowa folia PVB została opracowana w
latach 1930 do wiatrochronów samochodowych.
Ten materiał jest elastyczną przekładką, która
po pęknięciu szkła zapewnia pewną wytrzymałość i może pomóc zachować szkło w ramie.
PVB nie gwarantuje wytrzymałości po pęknięciu
wszystkich warstw szkła. Standardowy PVB jest
używany w szklanych żebrach, ale, ze względu
na miękkość przekładki, arkusze szkła muszą być
grubsze, aby mogły wytrzymać takie samo obciążenie jak monolityczne żebro.
W latach 1990 przedsiębiorstwo DuPont opracowało jonoplastyczny materiał SentryGlas®, który
przewidziano na przekładki strukturalne, mogą-
cy spełniać wymagania odporności na huragany,
do stosowania w strefach silnych wiatrów. Jonoplast jest 100 razy sztywniejszy niż standardowy
PVB, a przy tym pięć razy bardziej wytrzymały
i odporny na rozrywanie. Te właściwości umożliwiają przekładce bardziej efektywne spajanie warstw szkła, przez co powstaje laminat o
większej sztywności. Laminat z jonoplastyczną
przekładką ma najwyższe właściwości dotyczące
wytrzymałości po pęknięciu szkła oraz zachowania kształtu.
Długi i wiotki kształt żeber sprawia, że typową
przyczyną pęknięcia jest wyboczenie giętno
-skrętne. Celem niniejszego opracowania jest
porównanie kilku podejść matematycznych do
projektowania żeber w aspekcie wyboczenia
giętno-skrętnego dla struktur monolitycznych
jak i dla laminowanych. Ponadto omówimy badania w pełnej skali w celu dalszej oceny tych
wzorów w zastosowaniach do żeber monolitycznych i laminowanych.
Teoria
Bardzo niewiele przepisów i norm dotyczy szklanych żeber, w tej grupie znajduje się norma Australian Standard AS 1288 [2]. Dotyczy wyboczenia
żeber, zawiera wzory do obliczania krytycznych
wartości sprężystości dla belek z utwierdzeniami
przeciwwyboczeniowymi jak również bez takich
ograniczeń, a także z utwierdzeniami ciągłymi.
Na przykład Appendix C3 zawiera wzór dla “belek
bez pośredniego utwierdzenia przeciwwyboczeniowego” - wzór 1 poniżej.
��� =
��
�� �� (��)�
�
�
�(��)� (��) �� �
���
���
��
Wzór 1: Belki bez pośredniego utwierdzenia przeciwwyboczeniowego
W tym wzorze: MCR jest krytycznym momentem
siły dla wyboczenia żebra; g2 i g3 są stałymi wynikającymi z rodzaju podparcia żebra; Lay jest niepodpartym odcinkiem między sztywnymi utwierdzeniami przeciwwyboczeniowymi; (EI)y jest
sztywnością dla zginania wokół krótszej osi, GJ
jest sztywnością skrętną, yh jest odległością punktu przyłożenia obciążenia powyżej środka masy.
Jak widać, wzór nie odnosi się do typu użytej przekładki. Ten wzór jest w całości oparty na geometrii
(kształcie) żebra, sposobie magazynowania, położeniu obciążenia oraz rodzaju materiału (szkła).
Ten wzór (jak również inne wzory przedstawione
w AS 1288) dobrze funkcjonuje dla żeber monolitycznych, ale nie istnieje opcja dla żeber lami-
Aby dowiedzieć się więcej o rozszerzaniu granic szkła, odwiedź
www.sentryglas.com
nowanych. Projektant żeber może tylko uczynić
założenie co do utraty sztywności skrętnej ze
względu na utratę ściętego sprzężenia, które tworzyła przekładka. W pewnych przypadkach projektanci błędnie sumują grubości oddzielnych warstw
laminatu i stosują wzory z AS1288, ignorując efekt
wprowadzany przez przekładkę.
Dodatkową metodę omówiono w pracy dr. Andreasa Luiblea [1]. Zaproponował on wzór bezpośrednio łączący laminowane żebro z krytycznym momentem wyboczenia. Ten wzór równanie zawiera
moduł sprężystości szkła, moment bezwładności
żebra, niepodpartą rozpiętość, moduł sprężystości
poprzecznej przekładki, warunki podparcia, typ
obciążenia. Wzór 2 poniżej pokazuje szczegóły.
����� � ��
� � ���
�����
���� �� + �
+ �� �� �
�
� ���
��
Wzór 2: Obciążenie krytyczne dla wyboczenia dla
żebra z laminowanego szkła
Równanie 2 można stosować do obliczania żeber z różnymi materiałem przekładki, różnymi
czasami obciążania, różnymi temperaturami,
różnymi rozpiętościami, geometriami (wymiarami) itd. W poniższych tabelach przedstawiamy
dane dla kilku projektów; obliczenia wykonano
dla dwóch materiałów: standardowy PVB oraz
jonoplastyczny w temperaturze 50 °C i dla czasu przykładania obciążenia 3 sekundy. Tabele
1 i 2 pokazują moduł sprężystości poprzecznej
dla standardowego PVB i dla jonoplastu przy
rożnych temperaturach i czasach przykładania
obciążenia i podkreślają tym samym jak istotne
jest dobranie odpowiednich wartości modułu dla
danego zastosowania.
Tabela 3: żebro o długości 6 m, z prostym podparciem, ma głębokość 600 mm. Zaprojektowano trzy wersje: szkło monolityczne; ze standardowym PVB o grubości 60 mils (1,52 mm);
z jonoplastem (SentryGlas) o grubości 60 mils
(1,52 mm). Widać, że krytyczne momenty siły
wyboczenia dla żebra monolitycznego i dla
żebra laminowanego z jonoplastem są tego
samego rzędu, niemniej dla konstrukcji ze standardowym PVB ta wartość jest niższa o około
40%. Ten przykład pokazuje zasadniczą różnicę,
jaką może wprowadzić przekładka do projektowania elementów strukturalnych ze szkła.
W tabeli 4 zastosowano taką samą wartość projektową momentu dla wszystkich trzech szklanych żeber, szerokość (głębokość) żebra można
zmieniać, aby osiągnąć żądany krytyczny mo-
Studium porównawcze żeber z laminowanego szkła z zastosowaniem badań w pełnej skali,
modelowania elementów skończonych oraz wzorów na wyboczenie
ment wyboczenia. Również w tym przypadku
żebro monolityczne i żebro z jonoplastem są
porównywalne, natomiast żebro ze standardowym PVB musi być o 50 % szersze (głębsze) od
pozostałych.
W tabeli 5 moment projektowy ponownie był
identyczny dla wszystkich trzech konstrukcji.
Tym razem zmieniano grubość szkła w celu spełnienia warunku dla krytycznego momentu wyboczenia. W tym przypadku żebro monolityczne
i żebro jonoplastyczne są porównywalne, natomiast w żebrze z PVB szkło musi być grubsze
o 21% w celu uzyskania takiej samej wartości
krytycznego momentu siły dla wyboczenia giętno-skrętnego.
We wszystkich przypadkach żebro zawierające PVB wymagałoby większej grubości szkła
i/albo większej głębokości żebra, aby mogło
wytrzymać takie samo obciążenie poprzeczne jak
laminat z jonoplastem albo szkło monolityczne.
Ten fakt ma znaczący wpływ na architektoniczny aspekt elewacji. W architekturze istnieje
duże zapotrzebowane na możliwie najmniejszą
szerokość żebra, aby zachować estetykę i efektywność przestrzeni. PVB, który jest miękki,
utrudnia osiągnięcie tego celu. Oprócz pogorszenia estetyki elewacji, struktura w budynku,
która utrzymuje ścianę z żebrem, może wymagać powiększenia, aby była w stanie otrzymać
zwiększony ciężar żebra.
Wzory na wyboczenie przedstawione przez
dr Luiblea oraz zawarte w normie AS1288 są
znakomite dla wielu zagadnień dotyczących
projektowania szklanych żeber. Istnieje jednak
wiele sytuacji, których te wzory nie obejmują:
nieregularne rozkłady obciążeń, belki ciągłe,
układy ramowe (belka + słupy) itd. W takich
sytuacjach niezbędne jest modelowanie komputerowe. Wzory przedstawione przez dr Luiblea
porównano z wynikami analizy elementów skończonych (FEA). Analizę wykonano w programie
Abaqus Standard 6.12 [3]. Szkło i przekładkę odwzorowano jednolitymi trójwymiarowymi elementami. Elementy szklane (C3D8I) i przekładki
(C3D8RH) miały wymiary około 25 x 25 mm, na
grubości ułożono dwa elementy. Dla szkła zastosowano elementy o niekompatybilnych modach w celu usunięcia blokady ścinania, która
jest typowym zjawiskiem w pełnych cienkich
elementach poddawanych zginaniu. Przekładki
są lepko-sprężyste, ponieważ mają właściwości
zmieniające się przy różnych temperaturach i
czasach trwania obciążenia. W celu uproszczenia analizy zarówno dla szkła jak i dla przekładki przyjęto, że są materiałami o liniowej sprężystości.
Czas /
Temp.
3s
1 min
1 godz
1 dzień
1 miesiąc
10 lat
20 °C
211
195
169
30 °C
141
110
59,9
146
112
86,6
49,7
11,6
40 °C
63
30,7
9,3
4,5
5,3
3,3
3,0
50 °C
26,4
11,3
4,2
2,8
2,2
2,0
60 °C
8,2
3,6
1,7
1,3
1,1
1,0
Tabela 1: Moduł sprężystości poprzecznej materiału jonoplastycznego w MPa [4]
Czas /
Temp.
3s
1 min
1 godz
1 dzień
1 miesiąc
10 lat
20 °C
8,06
1,64
0,84
0,51
0,37
0,27
30 °C
0,97
0,75
0,44
0,28
0,069
0,052
40 °C
0,61
0,46
0,23
0,23
0,052
0,052
50 °C
0,44
0,29
0,052
0,052
0,052
0,052
60 °C
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
Tabela 2: Moduł sprężystości poprzecznej dla standardowego PVB, MPa [4]
Typ żebra
Rozpiętość/
wysokość
(mm)
ASTM grubość
minimalna
(mm)
Głębokość
żebra
(mm)
Krytyczny moment
wyboczenia giętnoskrętnego (kNm)
19 mm
szkło monolityczne
6000
18,26
600
20,2
10 mm + 1,52 mm PVB
+ 10 mm
6000
9,02+9,02
600
11,7
10 mm + 1,52 mm SG
+ 10 mm
6000
9,02+9,02
600
22,2
Tabela 3: Porównanie momentów krytycznych dla takiej samej konstrukcji według Luiblea
Typ żebra
Rozpiętość/
wysokość (mm)
ASTM grubość
minimalna (mm)
Głębokość żebra
(mm)
19 mm
szkło monolityczne
6000
18,26
600
10 mm + 1,52 mm PVB
+ 10 mm
6000
9,02+9,02
904
10 mm + 1,52 mm SG
+ 10 mm
6000
9,02+9,02
555
Tabela 4: Niezbędne głębokości żebra przy zastosowaniu takiego samego momentu krytycznego
według Luiblea
Typ żebra
Rozpiętość/
wysokość (mm)
ASTM grubość
minimalna (mm)
Głębokość żebra
(mm)
19 mm
szkło monolityczne
6000
18,26
600
Laminat mit PVB
6000
11,06+11,06
600
Laminat mit SG
6000
8,71+8,71
600
Szklane żebra zamodelowano z zastosowaniem
półsymetrii. Obciążenie przykładano 25 mm
powyżej przedniej powierzchni szkła, a koniec
żebra był zamocowany tak, że nie mógł się
skręcać W analizie RIKS do wymiarów dodano
poprzeczną niedoskonałość poprzez przemieszczenie węzłów do przesuniętej konfiguracji.
Ilustr. 1 pokazuje założenia do modelowania,
które zastosowano w tym badaniu.
Luiblea. Metoda RIKS jest bardziej zaawansowana, zazwyczaj stosowana do niestabilnych
struktur. Ta analiza jednocześnie rozwiązuje
zagadnienia obciążeń i przemieszczeń, zatem
model pozostaje stabilny przez cały przebieg
wyboczenia [3].
Zastosowano dwie metody analizy: Wartość
własna oraz RIKS. Wynikiem analizy wartości
własnej jest pojedyncza wartość współczynnika wyboczenia, którąa jest porównywalna ze
wzorami ręcznymi przedstawionymi przez dr
Wykonanie badań
W celu oceny tych wzorów i metod modelowania wykonano pełnoskalowe badania mechaniczne żeber. W przeszłości na temat tych wzorów
opublikowano kilka prac, lecz zazwyczaj była
Tabela 5: Wymagana grubość szkła dla takiego samego przyłożonego momentu krytycznego według
Luiblea
to skala laboratoryjna, gdzie żebra miały długość około 1 m. W celu wykonania badań pod
kątem skalowalności zaprojektowaliśmy żebra
o rozpiętości 5 m i szerokości odpowiednio
500 mm albo 305 mm. Każde żebro składało się
z arkuszy szkła hartowanego 10 mm + 10 mm
albo 8 mm + 8 mm, przekładka miała grubość
60 mils (1,52 mm). Dla porównania przebadano
również żebro z hartowanego szkła monolitycznego o grubości 19 mm. Użyliśmy trzech materiałów przekładkowych: standardowy PVB (PVB),
Trosifol ES (TRO), jonoplast (SG). Łącznie w fir-
Studium porównawcze żeber z laminowanego szkła z zastosowaniem badań w pełnej skali,
modelowania elementów skończonych oraz wzorów na wyboczenie
mie AGNORA przygotowano 20 żeber o różnych
szerokościach oraz grubościach szkła – patrz
tabela 6.
Obciążenie
Podparcie z możliwością obrotu
Badania wykonano w centrum badawczym
Intertek-ATI (York, Pennsylvania, Stany Zjedn.).
Uchwyty żeber wzorowano na konstrukcjach
dr Luiblea z przeskalowaniem dla większych
wymiarów. Żebra były podparte na obydwu
końcach z zastosowaniem stalowych belek
i wkładek (nieprzywierających), które zapobiegały obrotowi końców. Podpory są widoczne
na ilustr. 2.
Obciążanie przykładano na środku poprzez
wózek, który umożliwiał przemieszczanie się
obciążenia w kierunku poprzecznym oraz zachowanie pionowego kierunku obciążenia.
Wózek wyposażony był w łożyska, aby w miarę
możliwości pozbyć się tarcia, i ponadto w nieprzywierające wkładki umieszczone w głowicy.
Ilustr. 3, 4 i 5 pokazują głowicę i wózek jak
również punkt przyłożenia obciążenia do żebra
(środek rozpiętości na górnej krawędzi). Pomimo staranności przyłożonej do konstruowania
zestawu, wykonanie zestawu beztarciowego nie
było możliwe, ponieważ nawet niewielkie tarcie utwierdza żebro w kierunku poprzecznym
i ma znaczący wpływ na wyniki badania. Technik wykonujący badanie musiał oddziaływać na
wózek przez przykładanie co 10 sekund stałego
przemieszczenia poprzecznego do wózka; przemieszczenie to wynosiło ok. 6 mm.
Próbki obciążano w taki sposób, aby wywoływać wyboczenie giętno-skrętne. Do żeber i do
wózka przymocowano przetworniki przemieszczenia, które mierzyły zmianę położenia żebra
pod działaniem znanego obciążenia. Przemieszczenie wywoływał siłownik hydrauliczny,
którego siłę zwiększano z krokiem 250 lbs (ok.
113,5 kG). Doprowadzone do stanu wyboczenia
żebro nie było w stanie przejąć dodatkowego obciążenia, pozostawało w stanie stałego
odkształcenia aż do ostatecznego pęknięcia
warstw szkła. Dla każdej próbki pokazanej w
tabeli 6 zapisano wartość siły odkształcającej
w celu porównania ze wzorami zaproponowanymi dr Luiblea jak również z analizą MES
pokazanymi w tej pracy.
Wyniki
Wyniki badań zestawione są w tabeli 7. Wartości
obciążeń, liczone jako mediana z trzech badań,
porównano z równaniami dr Luiblea oraz z MES.
W celu dokładnego zasymulowania badania, w
obliczeniach MES (i we wzorach matematycznych) szkło zostało zamienione z minimalnej
grubości E1300 na rzeczywistą grubość, którą
zmierzono z użyciem śruby mikrometrycznej.
Model RIKS również został zmodyfikowany w
celu odzwierciedlenia rzeczywistych niedoskonałości zmierzonych w każdej próbce. W końcu skorygowano właściwości przekładki w celu
uwzględnienia temperatury w pomieszczeniu
oraz czasu przyłożenia obciążenia.
Wykres obciążenie – przemieszczenie zawiera porównanie wyników badań z obliczeniami
metodą MES. Ilustr. 6 pokazuje dwa z dwudziestu wyników badań. Wyniki dotyczą żebra
o szerokości 500 mm z arkuszy szkła o grubości
10 mm + 10 mm laminowanych i z przekładką
PVB, i również z przekładką jonoplatyczną
(SG).
Symetria
Podparcie pionowe
Niedoskonałość
Ilustr. 1: Model w metodzie MES
Nr
próbki#
Długość
(m)
Szerokość
(mm)
Nominalna
grubość szkła
(mm)
Typ szkła
Typ
przekładki
Grubość
przekładki
(mm)
1-3
5,1
500
19 mm
Hartowane
—
—
4-6
5,1
500
10 mm + 10 mm
Hartowane
PVB
1,52
1,52
7-9
5,1
500
10 mm + 10 mm
Hartowane
TRO
10-12
5,1
500
10 mm + 10 mm
Hartowane
SG
1,52
13, 14
5,1
305
10 mm + 10 mm
Hartowane
TRO
1,52
15, 16
5,1
305
10 mm + 10 mm
Hartowane
SG
1,52
17, 18
5,1
500
8 mm + 8 mm
Hartowane
TRO
1,52
19, 20
5,1
500
8 mm + 8 mm
Hartowane
SG
1,52
Tabela 6: Próbki żeber przygotowane przez firmę AGNORA
Ilustr. 2: Podpora żebra z nieprzywierającą
wkładką
Ilustr. 4: Zbliżenie głowicy przykładającej
obciążenie; widoczne nieprzywierające wkładki
Ilustr. 3: Miejsce przyłożenia obciążenia
Ilustr. 5: Szczegół konstrukcji wózka
Studium porównawcze żeber z laminowanego szkła z zastosowaniem badań w pełnej skali,
modelowania elementów skończonych oraz wzorów na wyboczenie
Ilustr. 7 pokazuje wykres konturowy przemieszczenia dla żebra szklanego w stanie wyboczenia
bliskim pęknięcia. Wykres na ilustr. 7 pokazuje
przemieszczenie boczne spodu żebra wynoszące
ok. 150 mm. Do chwili pęknięcia górna krawędź
żebra przemieściła się ponad 200 mm.
Zbadano trzy metody oceny wytrzymałości na
wyboczenie giętno-skrętnego żebra z laminowanego szkła: wzory dr Luiblea, metoda elementów
skończonych, badania w pełnej skali. Szklane
żebra z przekładką jonoplastyczną albo z Trosifolem dały wyniki wyboczenia giętno-skrętnego
porównywalne z monolitycznym szkłem o ekwiwalentnej grubości, przy czym laminowane szkło
dodatkowo zachowuje stabilność i wytrzymałość
po pęknięciu. Ponadto sztywniejsze materiały
przekładkowe, jak SentryGlas® i Trosifol, umożliwiają zastosowanie cieńszego szkła, mniejszą
szerokość (głębokość), wyższą odporność na obciążenia oraz umożliwiają uzyskanie większych
rozpiętości w porównaniu z bardziej miękkimi
materiałami, np. standardowym PVB. Laminowane szkło może być skutecznie stosowane w
oszkleniu strukturalnym.
Konstrukcja żebra
Szerokość
żebra
(mm)
Mediana
obciążenia
w badaniu przed
pęknięciem
(kN)
Obciążenie
wyboczenia
na podstawie
wzorów Luiblea
(kN)
Obciążenie
wyboczenia
na podstawie FEA
(kN)
1-3
19 mm monolit
500
15,1
15,4
15,9
4-6
10 mm + PVB + 10 mm
500
9,8
11
10,5
7-9
10 mm + TRO + 10 mm
500
18
21,1
20,7
10-12
10 mm + SG + 10 mm
500
21
20,9
20,4
13, 14
10 mm + TRO + 10 mm
305
11,8
12,2
11,9
15, 16
10 mm + SG + 10 mm
305
12,3
12,2
11,8
17, 18
8 mm + TRO + 8 mm
500
11,5
11,4
11,2
19, 20
8 mm + SG + 8 mm
500
11,6
11,7
11,4
Tabela 7: Porównanie wyników badań ze wzorami matematycznymi i z modelowaniem MES
Przemieszczenie poprzeczne u spodu żebra
Przekładka PVB, metoda Eigenvalue
Przekładka PVB, metoda RIKS
Przekładka PVB, badania
Przekładka SG, metoda RIKS
Przekładka SG, metoda Eigenvalue
Przekładka SG, badania
Obciążenie (kN)
Wnioski
Na podstawie wyników zawartych w tabeli 7 i
na wykresie na ilustr. 6 można wyciągnąć następujące wnioski:
1. 1. Odporność na wyboczenie dla szklanego
żebra ze sztywną przekładka jest wyższa niż
dla żebra z miękką przekładką. Wniosek ten
jest prawdziwy w temperaturze pokojowej.
2. Próbki szkła laminowanego ze sztywną przekładką miały nieco wyższą wytrzymałość niż
monolityczne szkło o niemal takiej samej
grubości.
3. Badanie żeber, metoda MES oraz wzory dr
Luiblea na wyboczenia dały podobne wyniki.
4. Żebra z prawidłowo zahartowanego szkła
wykazują większe odkształcenia poprzeczne
i skrętne, zanim dojdzie do pęknięcia szkła.
Numer
próbki
Przemieszczenie poprzeczne u spodu żebra (mm)
Ilustr. 6: Wykres obciążenie w funkcji odkształcenia: obliczenia metodą MES oraz wyniki badań dla
żeber, z przekładką PVB albo SG (szkło laminowane szkło 10 mm + 10 mm)
REGIONALNE CENTRA KONTAKTOWE
Kuraray Europe GmbH
Business Area PVB
Mülheimer Straße 26
53840 Troisdorf, Germany
Phone: +49 (0) 22 41/25 55 – 220
E-Mail: [email protected]
Kuraray America, Inc.
Applied Bank Center
2200 Concord Pike, Suite 1100
Wilmington, Delaware 19803
Phone: +1 800 635 3182
Ilustr. 7: Wykres konturowy przemieszczenia poprzecznego przed pęknięciem z metody MES
Literatura
[1] “Stability of Load Carrying Elements of Glass”, Luible, Andreas, Crisinel, Michael
[2] “AS 1288 – 2006 Australian Standard: Glass in Buildings—Selection and Installation”, by Committee BD-007, 16 January 2006.
[3] “Abaqus 6.12 – Abaqus Theory Manual, ABAQUS Documentation”, Dassault Systemes.
[4] http://glasslaminatingsolutions.kuraray.com/architectsengineerscorner, Kuraray, 15 May 2015
Copyright ©2015 Kuraray. All rights reserved. SentryGlas® jest zarejestrowanym znakiem towarowym przedsiębiorstwa E. I. du Pont de Nemours and
Company lub firm zależnych od marki jego przekładek. Ten znak towarowy jest używany na licencji przez Kuraray.
Zamieszczone informacje odpowiadają naszej wiedzy w dniu publikacji. Informacje te mogą być modyfikowane w miarę powiększania się wiedzy
i doświadczenia. Zamieszczone dane znajdują się w normalnym zakresie właściwości produktów i dotyczą tylko opisywanych materiałów; dane
te mogą być nieważne dla tego samego materiału w kombinacji z dowolnymi innymi materiałami lub dodatkami lub w dowolnym procesie, o ile
nie jest to wyraźnie stwierdzone. Zamieszczonych danych nie należy używać do określania granicznych wartości specyfikacji ani używać oddzielnie jako podstawy projektowej; nie są przewidziane do zastąpienia jakichkolwiek badań, których przeprowadzenie może być niezbędne w celu
określenia przydatności określonego materiału do określonego celu. Kuraray nie może przewidzieć wszystkich rzeczywistych odchyłek od warunków
użytkowania, dlatego Kuraray nie udziela gwarancji ani nie przyjmuje odpowiedzialności w związku z jakimkolwiek użyciem tych informacji. Żadna
część tej publikacji nie może być uważana za licencję do działania z zaleceniem naruszania jakichkolwiek praw patentowych.