New static analysis methods for plates made of monolithic and laminated glass

• Autorzy: Gwóźdź M. , Woźniczka P.

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2020.135239

Warianty tytułu

PL

Nowe metody analizy statycznej płyt ze szkła monolitycznego i laminowanego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The implementation of a new, high-performance float flat glass manufacturing technology in Europe, in conjunction with the growing interest in new glass functions expressed by the construction industry, has led to significant developments in the theory of glass structures. Long time research conducted in the EU countries has been concluded by the technical document CEN/TC 250 N 1060, drawn up as a part of the work of the European Committee for Standardization on the second edition of Eurocodes (EC). The recommendations pertaining to the design of glass structures have been foreseen in the second edition of the Eurocodes, in particular the development of a separate design standard containing modern procedures for static calculations and stability of glass building structures (cf. works M. Feldmann, R. Kasper, K. Langosch and other). In this paper new static analysis methods for glass plates made of monolithic and laminated glass, declared in the document CEN/TC 250 N 1060 (2014) and recommended in the national standarization document CNR-DT 210 (National Research Council of Italy, 2013) are presented. These static analysis methods are not commonly known in our national engineering environment, and thus require popularization and regional verification. Numerical and analytical simulations presented in this paper for rectangular plates made of monolithic and laminated glass and having various support conditions are of this character. The results of numerical calculations constitute a basis for the discussion of new static analysis methods for plates.

PL

Wdrożenie w Europie nowej, wysokowydajnej technologii produkcji szkła płaskiego float, w powiązaniu z rosnącymi wymaganiami budownictwa, dotyczącymi nowych funkcji szkła, doprowadziło do znaczącego rozwoju teorii konstrukcji szklanych. Wieloletnie badania naukowe prowadzone w krajach Unii Europejskiej zostały zwieńczone dokumentem technicznym CEN/TC 250 N 1060, zredagowanym w ramach prac Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego nad drugą edycją Eurokodów (EC). W drugiej edycji Eurokodów przewidziano rekomendacje w/z projektowania konstrukcji szklanych, a w szczególności opracowanie odrębnej normy projektowania, zawierającej nowoczesne procedury w zakresie obliczeń statycznych i stateczności konstrukcji budowlanych szklanych (por. prace M. Feldmann, R. Kasper, K. Langosch i inne). W artykule podano nowe metody analizy statycznej płyt ze szkła monolitycznego i laminowanego, zadeklarowane w dokumencie CEN/TC 250 N 1060 (2014) i rekomendowane w dokumencie normalizacyjnym krajowym CNR-DT 210 (Włoski Komitet Normalizacyjny, Włochy, 2013). Przywołane metody analizy statycznej płyt nie są w krajowym środowisku inżynierskim powszechnie znane dlatego wymagają popularyzacji i weryfikacji regionalnej. Taki charakter mają przeprowadzone w pracy symulacje analityczne i numeryczne dla płyt prostokątnych ze szkła monolitycznego i laminowanego, o różnych warunkach podparcia. Rezultaty obliczeń numerycznych stanowią podstawę przeprowadzonej dyskusji nowych metod analizy statycznej płyt.

Słowa kluczowe

EN

glass structure; glass; glass strength; glass plate; non-linear static; computer modelling

PL

konstrukcja szklana; szkło; wytrzymałość szkła; płyta szklana; statyka nieliniowa; modelowanie komputerowe

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 66, nr 4
• Strony: 593--609
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Gwóźdź M.

• University of Bielsko-Biala (ATH), Institute of Building Industry, Bielsko-Biała, Poland

autor

Woźniczka P.

• Cracow University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Cracow, Poland

Bibliografia

• 1. J. Belis, D. Mocibob, A. Luible A, M. Vanderbroek, “On the size and shape of initial out-of-plane curvatures in structural glass components” in Constriction and Building Materials, vol 25, no 5, pp. 2700-2712. 2011.
• 2. DIN-EN 13474. Glas im Bauwesen: Teil 1: Allgemeine Grundlagen für Entwurf, Berechnung und Bemes-sung, 1999. Teil 2: Bemessung von Glasscheiben; Bemessung für gleichmäßig ver-teilte Belastungen, 2000.
• 3. Document CNR-DT 210/2013, “Guide for the design. Construction and control of buildings with structural glass elements”. National Research Council of Italy. 2013.
• 4. M. Feldmann, R. Kasper,... “Guidance for European Structural Design of Glass Components”. JRC and Policy Reports, Document CEN/TC 250 N 1060. 2014.
• 5. M. Feldmann, R. Kasper, K. Langosch, “Glass für tragende Bauteile”. Werner Verlag 2012.
• 6. M. Feldmann, K. Langosch, “Zum Biegeverchalten von VSG-Laminaten unter Quer- oder Lӓngsbelastung”. Stahlbau Spezial 2011: Glasbau - Glass in Building. Heft Mӓrz. Ernst & Sohn Verlag 2011.
• 7. L. Galuppi, L. G. Royer-Carfagni, “The effective thickness of laminated glass plates”, Journal of Mechanics of Materials and Structures, 7: 375-400, 2012.
• 8. L. Galuppi, G. Royer-Carfagni, “Effective thickness of laminated glass beams: New expression via a variational approach”, Engineering Structures, 38:53-67, 2012.
• 9. M. Gwóźdź, “Konstrukcje szklane i aluminiowo-szklane”. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2020.
• 10. M. Gwóźdź, “Formulae for buckling load bearing capacity of glass structure elements”. Archives of Civil Engineering. Vol. LXVI, Issue 2,2020.
• 11. T. Holberndt, “Entwicklung eines Bemessungskonzepts für den Nachweis von stablilitӓtsgefӓhrdeten Glastrӓgern unter Biegebeanspruchung”. Dissertation, TU Berlin, Germany 2006.
• 12. K. Langosch, “Das tragverhalten von Glasstützen mit Mono- und Verbundquerschnitten”. Dissertation RWTH Aachen University, Lehrstuhl für Stahlbau und Leichtmetalbau
• 13. K. Langosch, M. Feldmann, “Wandartige Monoglasstützen unter axialen Drucklasten Und Biegung”. In Glasbau 2013, Hrsg. Weller B., Tasche S., Ernst & Sohn.
• 14. A. Luible, “Stabilitӓt von Tragelementen aus Glas”. Dissertation Thèse No 3014, EPFL Lausanne, Switzerland, 2004.
• 15. J. Liess, “Bemessung druckbelasteter Bauteile aus Glas”. Dissertation, Universitӓt Kasse, Germany 2001.
• 16. pr-EN 16612, “Glass in building. - Determination of the load resistance of glass panes by calculation and testing”. NA 005-09-25 AA N870, CEN/TC 129/WG8-N312.
• 17. Saflex® DG structural interlayer (www.mepla.net/media/medien/product...). Architectural Technical Applications Center. 2015
• 18. E. Wölfel, “Elastic Composite: An Approximation Solution and its Application Possibilities”. Stahlbau, 6: 173-180. 1987.
• 19. AxisVM X5 User’s Manual, Inter-CAD Kft., Hungary 2020.
• 20. Program RFEM 5. Program Description, Dlubal Software GmbH, Germany 2016