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Der kleine Fensterbauer - Dokumentation

Glasstatik nach DIN 18008








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Die Berechnung der Glasstatik erfolgt auf Grundlage der DIN 18008:
Es können rechteckige Vertikalverglasungen, die allseitig linienförmig gelagert sind berechnet werden.
Nachfolgend wird der Screenshot für eine vertikale Dreifachverglasungen der Software wiedergegeben. 

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Geben Sie die Werte in die weißen Textfelder ein und wählen Sie die entsprechenden Glasarten über das Pulldown-Menü. Klicken Sie anschließend den berechne Button. Das Programm ermittelt die größte Belastung auf die Außen- und gemäß Lastverteilung nach DIN 18008-2 auf die nachfolgenden Glasscheiben (z. B. Innenscheibe) und berechnet hierfür, die maximalen Hauptzugspannungen und die maximalen Durchbiegungen f.
Es werden die üblichen Lastfallkombinationen berücksichtigt. Die verwendeten Lastfallkombinationen stellen wir Ihnen auf Wunsch zur Verfügung. Des Weiteren können bei den Mehrfachverglasungen eigene Lastfallkombinationen eingegeben werden. Es kann nur mit den zusätzlich eingegeben Kombinationen gerechnet werden, oder diese werden zusätzlich zu den fest einprogrammierten Kombinationen ausgewertet.
Die Berechnung prüft, ob die zulässigen Zugfestigkeiten gemäß nachfolgenden charakteristischen Zugfestigkeiten eingehalten werden. Die Bemessungswerte werden gemäß Einwirkungsdauer berechnet. Sofern die zulässigen Zugfestigkeiten überschritten werden wird der Warnhinweis ?? Statik ?? eingeblendet.
Bei großen oder kleinen Scheiben können die Glasdicken erhöht oder die Glasart geändert werden, um den zulässigen Berechnungsbereich einzuhalten.
Bitte beachten Sie: 
  • Die Glasabmessungen sind beschränkt auf die Mindestabmessung 200 x 200 mm² bzw. Größtabmessung 3500 x 7000 mm²
  • Das Seitenverhältnis der zu berechnenden Glasscheiben ist auf Länge zu Breite L2 /L1 ≤  10 (1:10) beschränkt. 
  • Es können nachfolgende Glasarten berechnet werde:
    • Spiegelglas (SP) entspricht Floatglas (charak. Zugfestigkeit 45 N/mm²).
    • Einscheibensicherheitsglas (ESG) aus SP (charak. Zugfestigkeit 120 N/mm²).
    • Teilvorgespanntesglas (TVG) aus SP (charak. Zugfestigkeit 70 N/mm²).
    • Verbundsicherheitsglas (VSG) aus SP.
    • Verbundsicherheitsglas (VSG) aus TVG.
    • Verbundsicherheitsglas (VSG) aus ESG.
    • Gussglas (charak. Zugfestigkeit 25 N/mm²).
  • Hinsichtlich der Durchbiegung bestehen bei Verglasungen Anforderungen aus der DIN 18008. Als Bemessungswert des Gebrauchstauglichkeitskriteriums ist 1/100 der Stützweite anzusetzen.
  • Im Programm erscheint deshalb der Hinweis ?? f > l/100 ??, wenn die Durchbiegung auf über l/100 ansteigt. 
  • Des Weiteren der Hinweis ?? f > 8 mm ??, wenn die Durchbiegung 8 mm überschreitet, da Glashersteller diesbezüglich Vorgaben treffen (Vorgaben der Glashersteller bezüglich der Durchbiegungen sind zu beachten).  
  • Auch bei großen Verformungen muss die sichere Auflagerung der Glasscheiben gegeben sein! Ggf. ist die Sehnenverkürzung der Glasscheiben aufgrund der Verformung entsprechend zu berechnen. Hierfür können Sie das Modul Sehnenverkürzung verwenden. 
  • Es ist dann nachzuweisen, dass infolge Sehnenverkürzung eine Mindestauflagerbreite von 5 mm nicht unterschritten wird, wenn die gesamte Sehnenverkürzung auf nur ein Auflager angesetzt wird.
  • Des Weiteren wird die Ausnutzung hinsichtlich der Zugspannung angegeben. Dadurch können die Glasscheiben optimiert werden.
  • Im Programm wurde ein globaler Sicherheitsfaktor fVergl. eingeführt. Auf Grundlage unserer Validierungsrechnungen sollte dieser wie eingestellt bei fVergl. = 1,20 (entspricht 20 % Zuschlag) belassen werden.
  • Das Programm unterstützt Sie bei der Berechnung der Glasstatik. Es sind jedoch weitere Kriterien (z. B. zu erwartende Temperaturunterschiede) bei der Auswahl der Verglasungen zu berücksichtigen. 
  • Es sind deshalb grundsätzlich die Vorgaben des Glasherstellers zu beachten!   
Sollten Sie den globalen Sicherheitfaktor verändern ist anschließend der berechne Button zu drücken, um den neuen Sicherheitsfaktor in die Berechnung einfliesen zu lassen.
Die Berechnung stellt ein Näherungsverfahren dar, das auch große Verformungen berücksichtigt, wie diese in der Praxis häufig vorkommen. Es liegt eine nicht lineare Berechnung zugrunde, die auch Membranspannungen berücksichtigt. Aufgrund des relativ genauen Verfahrens wurde der globale Sicherheitsfaktor eingeführt, um eine entsprechende Sicherheit vorzusehen. 
Durch anklicken des Pulldown-Menüs Lastannamen können die Windlasten nach dem vereinfachten Verfahren gemäß DIN 1055-4 : 2005-03 bestimmt werden (s. a. unter Lastannahmen). Für eine detailliertere Ermittlung der Windlasten können die cpe-Werte genauer bestimmt werden. Mit Windlast kann die Außenscheibe belastet werden, wobei Winddruck und Windsog auf die Außenscheibe berechnet werden können.
Aufgrund der Eingangsgrößen (z. B. Windlast) kann es im Einzelfall sinnvoll sein, ein genaueres Verfahren zur Lastermittlung anzuwenden. Beispielsweise, wenn bei großen Stückzahlen aus Kostengründen die Glasdicken optimiert werden sollen.
Bitte beachten Sie auch die Nachweiserleichterungen der DIN 18008. Die Hinweise der DIN 18008 bezüglich der Nachweiserleichterungen sind zu beachten. Diesbezüglich können kleine Glasscheiben, die unter die Nachweiserleichterung fallen, durch das Programm ggf. nicht nachzuweisen sein.

Die Klimalasten können detailliert mit nachfolgend dargestellten Fenster ermittelt werden, das aufklappt sofern der Button Klimalast berechnen angeklickt wird.
 
Klimalasten

Ändern Sie die Werte in den weißen Textfeldern entsprechend ab und klicken Sie den berechne Button sofern Sie eine detaillierte Klimalastberechnung wünschen. Die vorgegebenen Werte entsprechen den Standardannahmen für die Klimallastberechnung. Sie können auch zusätzliche Klimalasten Pzusätzl. eingeben, die Sie unter Sonstiges im Menü aufrufen können (s. a. DIN 18008).
Durch Auswahl einer VSG-Scheibe (Combobox Glasart) wird nachfolgendes Fenster geöffnet, das die Berechnung der äquivalenten Glasdicke einer Verbundsicherheitsglasscheibe (VSG) erlaubt.

d* VSG

Die äquivalenten Glasdicken werden bei Ansatz ohne Schubverbund der Berechnung zugrunde gelegt (s. DIN 18008). Die berechnete Glasdicke wird durch das Schließen des Fensters übernommen.
 
Für VSG-Scheiben gilt:
ohne Verbund =>    d* f,äqu =  3(d13 +d23 + ...),  (für Verformung)
ohne Verbund =>    d* s,äqu =  3(d12 +d22 + ...),  (für Spannung)
mit Verbund =>     d* =  d1 + d2 + ...  ,  

Bei Angabe von Verbundglasscheiben (VSG) über die ComboBox wird die Verglasung zusätzlich mit vollem Schubverbund hinsichtlich der Spannung geprüft. Sofern die Berechnung mit vollem Verbund maßgebend wird, erfolgt die Einblendung eines entsprechenden Hinweises.
Ansonsten werden stets die eingegebenen Glasdicken der Berechnung zugrunde gelegt.

Die "Technische Regeln für die Verwendung von linienförmig gelagerten Verglasungen" TRLV 2006, welche in weiten Teilen in die DIN 18008 eingeflossen ist können Sie hier beziehen: TRLV 2006.pdf
Die Kenntnis der DIN 18008 wird für die statische Berechnung von Glasscheiben als Voraussetzung angesehen. 
Des Weiteren können Sie für die detaillierte Zuordnung der Windzonen nach Verwaltungsgrenzen die vom DIBt zur Verfügung gestellten Excel-Tabelle hier abrufen:
                        Windlastzonen.xls
                       
Nachfolgend wird auszugsweise ein weiterer Screenshot der Software Der kleine Fensterbauer dargestellt:
Vertikale Zweifachverglasung:
Geneigte Dreifachverglasung




Impressum, 2016 Ingenieurbüro Dipl.-Ing. (FH) Guido Strasser, info@Fenster-Soft.de 
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