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2018-07-11

Influenza del carico lineare su una lastra di vetro isolata

La percentuale di vetro utilizzata durante la pianificazione di un edificio è in aumento. Edifici aperti e pieni di luce rappresentano l'arte moderna dell'architettura. Tuttavia, gli ingegneri specializzati devono affrontare nuove sfide durante la pianificazione. Uno di questi esempi sono le facciate in vetro alte fino al soffitto caricate da un corrimano. L'influenza di questo carico, così come il calcolo della deformazione, sono mostrati in questo articolo.

Modello di analisi

Una lastra di vetro isolante con un'altezza di 2 m e una larghezza di 1 m funge da modello di analisi. All'altezza di 1,10 m è applicato un carico orizzontale di 0,5 kN. Come struttura del vetro è stato scelto il vetro isolante 5-16-5.

Calcolo dei spostamenti generalizzati

La progettazione di entrambi i pannelli è piuttosto complessa a causa del solido racchiuso nell'intercapedine del vetro camera. Il caricamento di una lastra causa inevitabilmente anche il caricamento della seconda lastra a causa del sistema collegato e, quindi, una distribuzione del carico su entrambe le lastre. La dimensione della distribuzione del carico dipende dal vetro camera scelto e dalla rigidezza dei singoli pannelli.

Il software FEM (come RFEM o RF-GLASS) viene solitamente utilizzato per analizzare il vetro isolante, che risolve il problema strutturale. Tuttavia, in [1] sono presenti le formule per la risoluzione analitica del problema.

In caso di calcolo manuale, si ottengono i seguenti valori di risultati.

Calcolo del solido sotto carico unitario


Calcolo delle quantità ausiliari




Pressione nell'intercapedine del pannello di vetro

È ora possibile determinare l'inflessione nella campata mediana da questi valori.

Dal carico distribuito


e dal carico interno

viene una risultante deformazione del pannello caricato di
6,0 mm - 2,2 mm = 3,8 mm.

Tali valori corrispondono quasi esattamente al calcolo numero di RF-GLASS: uz = 3,5 mm. Si verificano piccole differenze perché le formule di calcolo sono linearizzate e il programma calcola secondo l'analisi a grandi spostamenti e utilizza un approccio alla capacità portante della membrana.

Il pannello secondario caricato viene deformato dalla pressione del gas nell'intercapedine del vetro camera. Poiché entrambe le lastre hanno la stessa rigidezza, questo valore è già stato calcolato con uz = 2,2 mm.

Conclusione

La teoria di calcolo in [1] mostra che è possibile verificare sistemi collegati tra di loro anche manualmente. Il calcolo manuale diviene più complesso quando si utilizzano sistemi strutturali diversi, ad esempio pannelli con spessori differenti o vetro stratificato su un lato. Il calcolo supportato dal computer, ad esempio con RF-GLASS, offre al progettista un buon supporto e facilitazione.

Autore

Il signor Lex è responsabile dello sviluppo di prodotti per strutture in vetro e della garanzia della qualità del programma RFEM. Fornisce anche supporto tecnico per i nostri clienti.

Link
Bibliografia
  1. Feldmeier, F.: Klimabelastung und Lastverteilung bei Mehrscheiben-Isolierglas, Stahlbau 75, Seiten 467 - 478. Berlin: Ernst & Sohn, 2006
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