Cálculo y uso de vidrio laminado

Artículo técnico

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En el campo de la construcción de vidrio, hay varios vidrios y estructuras de capas que se utilizan para diferentes propósitos. En el caso clásico, estos son: Vidrio flotado, vidrio templado y vidrio de seguridad templado.

El vidrio flotado es un producto de vidrio básico que se designa según su método de producción. Estos vidrios no tienen tensión residual y, por lo tanto, también se pueden llamar vidrios técnicamente aliviados de tensión. Estos vidrios se usan, por ejemplo, en la construcción de ventanas, la construcción de fachadas, el diseño de interiores y en la construcción de muebles.

TVG y ESG, por otro lado, son productos que se fabrican por acabado de vidrio flotado. Al calentar posteriormente el vidrio y luego definir un proceso de enfriamiento definido, se crean productos con un estado de tensión residual. El proceso crea un perfil de pretensado parabólico a través de la sección, como resultado de lo cual estos vidrios tienen mayores resistencias y pueden absorberse mayores tensiones de flexión.

Aquí se hace una distinción entre el pretensado parcial o total de la sección. Por supuesto, se consiguen diferentes rigideces de flexión, pero también cambian otras propiedades como el patrón de fractura. El ESG tiene un pequeño patrón de fractura desmenuzada, lo que reduce significativamente el riesgo de cortes. Sin embargo, en contraste con el vidrio flotado, TVG muestra un patrón de fractura rugosa, que puede ser decisivo para la capacidad residual del acristalamiento superior, por ejemplo.

Vidrio laminado y laminado de seguridad

Los vidrios laminados son una combinación de varios vidrios que están conectados por una capa intermedia. Dependiendo de los requisitos requeridos para el panel de vidrio, se pueden asignar diferentes propiedades.

El vidrio de seguridad laminado también impone demandas aún mayores en la capa intermedia. En este caso, se debe cumplir la seguridad requerida en caso de rotura y, por lo tanto, se debe reducir el riesgo de lesiones.

Al calcular tensiones y deformaciones, no se debe considerar una unión por cizallamiento según DIN 18008-1 si es favorable para la estructura, pero se debe tener en cuenta si se producen tensiones o deformaciones mayores.

Consideración en el cálculo

Los procedimientos más simples para aplicar el estándar para el caso sin acoplamiento de corte son los siguientes:

  • Cálculo de un solo panel con media carga
  • Calcular el espesor equivalente de la sección
    $\mathrm d^\ast\;=\;\sqrt[3]{{\mathrm d^3}_1}\;+\;{\mathrm d^3}_2$

y la caja con acoplamiento cortante:

  • Cálculo del panel de doble espesor (unión rígida)

Para los cálculos asistidos por computadora como en RFEM, se implementan soluciones más cómodas.

Especialmente en RF-GLASS, la estructura de capas se puede seleccionar a través de una base de datos y construirse según las especificaciones reales.

Figura 01 - Entrada de estructura de capas

La opción para considerar el enlace de corte entre los paneles se puede seleccionar en la casilla de verificación "Detalles". Como opción adicional, la opción de un cálculo 2D o 3D está disponible cuando se activa el acoplamiento de cortante. El trasfondo de estas dos opciones es que, en un cálculo en 2D, se crea automáticamente una sección equivalente y el sistema se calcula con la teoría de placas.

Figura 02 - Detalles sobre la estructura de capas

En el cálculo 3D, los elementos sólidos son creados por las capas individuales, por lo que el efecto del enlace de corte se representa exactamente en base a la rigidez definida. Esta opción produce los resultados más realistas, pero también requiere el mayor tiempo de cálculo.

Resumen

El cálculo asistido por computadora admite al ingeniero con sus opciones disponibles para mostrar sistemas que pueden ser demasiado complejos o incluso imposibles de trabajar mediante el cálculo manual.

Palabras clave

Vidrio laminado Vidrio laminado de seguridad Acoplamiento a cortante Lámina de PVB

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