Cálculo y uso de vidrio laminado

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Artículo técnico

En el ámbito de la construcción con vidrio hay varios vidrios y estructuras con capas que se utilizan para diferentes propósitos. Se suelen utilizar los siguientes tipos: vidrio flotado, vidrio parcialmente templado y vidrio de seguridad templado.

El vidrio flotado es un producto de vidrio básico y su propio nombre describe el proceso de producción. Estos vidrios no tienen tensiones de auto-equilibrado y, por lo tanto, también se los puede llamar vidrios recocidos. Estos vidrios se usan, por ejemplo, en la construcción de ventanas, construcción de fachadas, en el diseño de interiores y en la construcción de muebles.

El vidrio parcialmente templado y el vidrio de seguridad templado son productos que se fabrican refinando el vidrio flotado. Al calentar posteriormente el vidrio y luego realizar un proceso de enfriamiento definido, se crean productos con un estado de tensiones internas. El proceso crea un perfil de pretensado parabólico a través de la sección, lo que conduce a una mayor resistencia de los vidrios y se pueden absorber mayores tensiones de flexión.

En este proceso se hace una distinción entre el pretensado parcial o total de la sección transversal. Por supuesto, se consiguen diferentes rigideces de flexión, pero también cambian otras propiedades, como el patrón de fractura. El vidrio de seguridad templado tiene un patrón de fractura con fragmentos pequeños, lo que reduce significativamente el riesgo de cortes. Sin embargo, en contraste con el vidrio flotado, el vidrio parcialmente templado muestra un patrón de fractura con trozos gruesos, que puede ser decisivo, por ejemplo, para la capacidad residual de cubiertas acristaladas.

Vidrio laminado y laminado de seguridad

Los vidrios laminados son una combinación de varios vidrios que están unidos mediante una capa intermedia. Dependiendo de los requisitos requeridos para el panel de vidrio, pueden mostrar diferentes propiedades.

El vidrio laminado de seguridad impone además requisitos aún mayores en la capa intermedia. En este caso, se debería de cumplir el requisito de seguridad en caso de rotura y, por lo tanto, se debería de reducir el riesgo de lesiones.

Al calcular tensiones y deformaciones, no se debe considerar un acoplamiento a cortante según DIN 18008-1 si es favorable a la estructura, pero se debe tener en cuenta si se producen tensiones o deformaciones mayores.

Consideración en el cálculo

Los procedimientos más simples para la aplicación de la norma para el caso sin acoplamiento a cortante son los siguientes:

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

y en el caso con acoplamiento a cortante:

  • Cálculo del panel con doble espesor (unión rígida)

En los cálculos asistidos por computadora como en RFEM, hay disponibles soluciones más cómodas.

Especialmente en RF-GLASS, se puede seleccionar la estructura de capas por medio de una base de datos y montar según las especificaciones reales.

Figura 01 - Introducción de la estructura de capas

La opción para la consideración del acoplamiento a cortante entre las capas se puede seleccionar en la casilla de verificación "Editar detalles de composición". Como opción adicional, la opción de un cálculo 2D o 3D está disponible cuando se activa el acoplamiento a cortante. La explicación 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 de la composición

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

Resumen

El cálculo asistido por computadora ayuda con sus opciones disponibles a los calculistas de estructuras a mostrar sistemas que podrían ser demasiado complejos o incluso no editables mediante un cálculo manual.

Autor

Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Lex

Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Lex

Product Engineering & Customer Support

El Sr. Lex es responsable del desarrollo de los productos para estructuras de vidrio y del aseguramiento de la calidad del programa RFEM.
También proporciona soporte técnico para clientes.

Palabras clave

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

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  • Actualizado 22. octubre 2020

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