Untersuchung des Verhaltens von Kalk-Natron-Silikatglas unter schwingender Belastung mit dem Ziel der Identifikation von Wöhler-Linien

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Johann-Dietrich Wörner
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2006 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 27541970

Seitdem Glas in den frühen 70er Jahren des letzten Jahrhunderts über den Einsatz als transparentes Element hinaus als konstruktives Material mit tragender Funktion entdeckt wurde, nehmen Art und Umfang des Einsatzes im Bauwesen stetig zu. In GruSiBau /1/ werden die prinzipiellen Sicherheitsanforderungen von baulichen Anlagen definiert. Um diese Ansprüche auch für tragende Bauteile aus Glas dauerhaft gewährleisten zu können, muss das Materialverhalten untersucht und in die entsprechenden Kennwerte umgesetzt werden.Zusätzlich zu der Bemessung der statischen Festigkeit ist für Bauteile, die zeitlich oder örtlich veränderlichen Lasten ausgesetzt sind, die Bemessung der Ermüdungsfestigkeit nötig. Die Ermüdungsfestigkeit ist der Oberbegriff von Schwingfestigkeit, Betriebsfestigkeit und Rissfortschritt.Das Ermüdungsverhalten von Glas ist bisher nur ansatzweise untersucht worden, weswegen es auch in den vorhandenen Regelwerken und Normen bisher keine Berücksichtigung erfährt.Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass eine zyklische Belastung die Biegezugfestigkeit von thermisch vorgespannten Gläsern deutlich reduziert.Statistisch abgesicherte wissenschaftliche Untersuchungen der Schwingfestigkeit und des Einflusses einer zyklischen Belastung auf die Biegezugfestigkeit von thermisch vorgespannten und entspannten Gläsern liegen derzeit nicht vor. Die Reduktion der Biegezugfestigkeit von ESG nach einer zyklischen Belastung bedarf besonders hinsichtlich des Einsatzes dieser Gläser an exponierten Stellen im Fassadenbereich einer wissenschaftlichen Absicherung. Ein Einfluss auf die derzeit gültigen Bemessungsregeln ist nicht ausgeschlossen.Ziel der hier beantragten Forschung ist es, das Verhalten von Glas bei dynamischer Beanspruchung experimentell zu belegen, mögliche Ursachen für die Ermüdung zu finden und Wöhlerlinien für den praktischen Gebrauch zu definieren.

• DFG Programme: Research Grants