P 1052 – Systematische Untersuchung des Trag- und Versagensverhaltens von geklebten Stahl-Glas Verbindungen

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ISBN: 978-3-96780-133-0 Artikelnummer: 3c8375622762 Kategorien: ,

Beschreibung

P 1052 – Systematische Untersuchung des Trag- und Versagensverhaltens von geklebten Stahl-Glas Verbindungen

Im Rahmen des durchgeführten Forschungsprojektes wurde das Trag- und Versagensverhalten von strukturellen Klebverbindungen im Glasfassadenbau untersucht. Es wurden zunächst systematisch die Parameter der Einwirkungen analysiert. Hierzu zählte in erster Linie die Zuordnung von  Größenordnungen der Beanspruchungsgeschwindigkeiten zu den maßgebenden Einwirkungen Temperatur und Wind, die Häufigkeit des gemeinsamen Auftretens von Luftfeuchte und Lufttemperatur sowie die Lagerreaktionen typischer SG-Verglasungen.
Weiterhin wurden die im Rahmen des Projektes betrachteten Substratoberflächen analysiert sowie das Werkstoffverhalten der zu untersuchenden Klebwerkstoffe charakterisiert. Alle Untersuchungen wurden an zwei verschiedenen 2KSilikonklebstoffen und einem Hochleistungsklebeband durchgeführt. Hierbei wurden u.a. der Einfluss unterschiedlicher Beanspruchungsgeschwindigkeiten bestimmt. Die dehnratenabhängigen Arbeitskurven im Zug- sowie Zugscherexperiment können zur Kalibrierung von Werkstoffmodellen genutzt werden.
An fugenähnlichen Proben mit verschiedenen Querschnitten wurden im Weiteren verschiedene Einflussparameter auf das Tragverhalten untersucht. Hierzu wurden für die beiden Silikonklebstoffe vier verschiedene Querschnitte mit unterschiedlichen Kantenverhältnissen gewählt; für das  Hochleistungsklebeband zwei verschiedene Klebebandbreiten. Die fugenähnlichen Probekörper wurden unter verschiedenen Belastungsrichtungen (Zug, Schrägzug unter 45°, Quer- und Längsschub) zerstörend geprüft. Experimentelle Untersuchungen bei unterschiedlichen Temperaturen (-20°C, +80°C) ergänzten das Prüfprogramm. Ferner wurde der Einfluss von Alterung, der Belastungsrate sowie dem Kriech- und Relaxationsverhalten untersucht. Der Einfluss der Fugengeometrie sowie der das Tragverhalten beeinflussenden Parameter bildet eine neue Bewertungsgrundlage auf dessen Basis die gegenwärtige Methodik der Kennwertermittlung nach ETAG002 diskutiert und sukzessive an reale Abmessungen angepasst werden kann.
Das experimentell bestimmte Tragverhalten der Fuge konnte mit Hilfe numerischer Simulationen für einzelne Versuchsreihen abgebildet werden. Die Simulation diskontinuierlich ausgebildeter Fugen, die sich infolge lokaler Überbeanspruchung einstellen können, hat aufgezeigt, dass das System in der Lage ist, diese weitestgehend zu kompensieren.
Die Auftragung der parametrisch ermittelten Nennfestigkeiten in Zug-SchubInteraktionsdiagrammen erlaubt die mehraxiale Beschreibung der Grenze der Beanspruchbarkeit. Dies bildet weiterführend die Grundlage zur Definition eines empirisch kalibrierten Beanspruchbarkeitskriteriums, das unter Verwendung charakteristischer Werte und Teilmodifikationsfaktoren in ein Bemessungsmodell überführt werden kann. Begleitende Betrachtungen zu geeigneten Methoden des Klebfugenmonitorings zur Überwachung bei Langzeitbeanspruchung ergänzen das Forschungsprojekt.

Veröffentlichung:
2017

Autoren:
Prof. Dr. T. Ummenhofer, Prof. Dr.-Ing. Ch. Schuler, Prof. Dr. B. Mayer