Die Bemessung von vertikalen Isolierverglasungen erfordert vielmals eine unterschiedliche Zuweisung der Belastungen auf die einzelnen Schichten des gesamten Glasaufbaus. Dies tritt beispielsweise bei gleichzeitigen Einwirkungen aus Windbelastung und Absturzsicherung auf.
Um eine noch effizientere Arbeitsweise zu ermöglichen, ist es in RF-GLAS möglich, verschiedene benutzerdefinierte Schichtaufbauten anzulegen, abzuspeichern, und zu einem späteren Zeitpunkt beziehungsweise bei einem anderen Projekt wieder einzulesen.
Bei der Glasbemessung im Zusatzmodul RF-GLAS stehen grundsätzlich zwei verschiedene Berechnungsoptionen zur Verfügung: eine 2D- und eine 3D-Berechnung. Grundsätzlicher Unterschied dieser beiden Bemessungsvarianten ist die vom Programm automatisierte Modellierung der Scheiben im temporären Modell. Bei einer 2D-Bemessung werden für die einzelnen Scheiben gängige Flächenelemente (Plattentheorie) generiert, während bei der 3D-Bemessung die einzelnen Scheiben als Volumen abgebildet werden. Je nach gewähltem Schichtaufbau steht die Option zur Wahl oder wird vom Programm bereits automatisch vorgegeben.
Im Zusatzmodul RF-GLAS ist zur Erleichterung der Definition der Auflagerbedingungen das 3D-Rendering implementiert. Durch diese interaktive graphische Visualisierung wird dem Anwender eine erleichterte Eingabe und Kontrolle der Linien- und Knotenlagerung ermöglicht. Die schematische Darstellung kann bei Bedarf jedoch auch ausgewählt werden.
Bei der Verwendung des Zusatzmoduls RF-GLAS besteht die Möglichkeit, im Hauptprogramm lediglich die Geometrie sowie die Belastungssituation des zu bemessenden Bauteils zu definieren. Die zugehörigen Lagerbedingungen und alle weiteren bemessungsrelevanten Definitionen, wie zum Beispiel Scheibenaufbau und Lagerbedingungen, können weiter im Modul angegeben werden.
Die architektonischen Anforderungen an Geländer sind nach wie vor sehr hoch und fordern meist ein großes Maß an Transparenz. Glasgeländer, bei denen keinerlei weitere Rahmenkonstruktion zu sehen ist, stellen dabei eine Möglichkeit zur Umsetzung dar.
Im Bereich des Glasbaus gibt es verschiedene Gläser und Schichtaufbauten, die zu unterschiedlichen Zwecken eingesetzt werden. Im klassischen Fall sind diese: Floatglas, TVG (Teilvorgespanntes Glas) und ESG (Einscheibensicherheitsglas).
Durch die speziellen Eigenschaften des Materials Glas ist es erforderlich, bei der Modellierung in einem FE-Modell auch ein besonderes Augenmerk auf Detailpunkte zu werfen. Das Glas besitzt eine sehr hohe Druckfestigkeit und wird daher tendenziell nur auf seine Zugspannungen bemessen. Ein besonderer Nachteil des Materials ist seine Sprödheit. In der Berechnung auftretende Spannungsspitzen dürfen daher nicht ohne Weiteres vernachlässigt werden.
Der Anteil an Glas nimmt bei der Planung eines Gebäudes immer mehr zu. Offene, lichtdurchflutete Gebäude sind ein Zeichen der Moderne. Dies stellt jedoch auch Fachingenieure bei ihrer Planung vor neue Herausforderungen. Raumhohe Glasfassaden, welche zugleich durch einen Handlauf belastet sind, stellen ein solches Beispiel dar. Der Einfluss dieser Belastung sowie die Berechnung der Verformung werden in diesem Beitrag gezeigt.
Die Belastung von Isolierglasscheiben auf Grund klimatischer Einwirkungen sind in der DIN 18008 klar geregelt. Diese Art der Belastung kann bei entsprechender Scheibengeometrie auch maßgebend für die Bemessung im Zustand der Tragfähigkeit werden. Eine FE-Bemessung am Gesamtsystem mit Abbildung des SZR als Gasvolumen liefert exakte Ergebnisse zur Analyse. Im Gegenzug gewinnt jedoch auch eine stichpunktartige Plausibilitätskontrolle immer mehr an Bedeutung. Nachfolgend werden verschiedene Optionen aufgezeigt, wie diese Kontrollen durchgeführt werden können.
Die Bemessung von Isolierglasscheiben stellt unter anderem auch besondere Anforderungen an den Lastangriffspunkt der Belastung dar. Es können dabei beispielsweise Windlasten und Lasten aus einer Absturzsicherung auftreten. Dabei sollte die Windbelastung auf die äußere und die Belastung aus der Absturzsicherung auf die innere Scheibe wirken.
Wie in Teil 1 des Beitrags erwähnt, besteht nach aktueller Norm DIN 18008-3 im Glasbau die Zulässigkeit, Punkthalter für Glasbauteile mittels FEM abzubilden, um die ausreichende Tragfähigkeit nachzuweisen. Die Regelungen zum Vorgehen findet man im Anhang B der Norm [1] beschrieben.
Über den Button [Details] ist es in RF-GLAS möglich, die gewünschten anzuzeigenden Ergebnisse auszuwählen. Um eine bessere Übersicht bei der Ergebnisauswertung zu erlangen, können sowohl die einzelnen Spannungsbilder – Hauptspannungen, Spannungen orientiert an den Achsen, Schubspannungen – als auch die unterschiedlichen Ergebnistabellen separiert an- beziehungsweise abgewählt werden. Diese Option ermöglicht es für jeden User, die individuell benötigten Ergebnisse zu erhalten.
Gemäß DIN 18008-1 Punkt 8.3.6 darf für thermisch vorgespannte Gläser ein zu anderen Gläsern differenzierter Bemessungswert des Tragwiderstandes wie folgt angesetzt werden:Rd = (kc x fk) / γM
Durch die Transparenz des Werkstoffes Glas darf dieser in keinem Bauwerk fehlen. Neben den typischen Einsatzfeldern von zum Beispiel Fenstern wird der Baustoff zunehmend auch in den Gewerken der Fassade, bei Vordächern oder auch als Ausfachung bei Treppen verwendet. Dabei wird natürlich von den planenden Architekten oftmals ein sehr hohes Maß an Transparenz an die Befestigung der Glasscheiben gestellt. Hierzu werden die sogenannten Punkthalter für Glasscheiben benötigt.
In DIN 18008 wird zur Überlagerung beziehungsweise Kombination der Lasten auf DIN 1055-100 verwiesen. Dies kommt auch für die einzelnen Parameter der Klimalasten zum Tragen. Hierbei dürfen die Temperaturänderung sowie die meteorologische Druckänderung als eine Einwirkung zusammengefasst und die Ortshöhenveränderung als ständige Einwirkung eingeordnet werden.
Bei der Bemessung von Isolierglasscheiben mit RF-GLAS wurde als neues Feature die Zuordnung der Klimalasten zu Lastfällen implementiert. Die Klimalasten teilen sich hierbei in drei verschiedene Kategorien auf: die Temperaturdifferenz, die atmosphärische Druckdifferenz sowie die Höhendifferenz.
In RF-GLAS stehen generell zwei unterschiedliche Berechnungsarten in der Tabelle 1.1 zur Verfügung. Einerseits ist dies eine "Lokale" und andererseits eine "Globale" Berechnung.