Stability problems of glass beams susceptible to torsional deformations

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Joachim Lindner
• Subject Area: Structural Engineering, Building Informatics and Construction Operation
• Term: from 2001 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5284966

Bei neueren Bauvorhaben kommen immer mehr Stahl-Glas-Konstruktionen zum Einsatz, bei denen das Glas nicht nur raumabschließende Funktionen übernimmt, sondern selbst ein tragendes Bauelement darstellt. Dabei finden zunehmend Träger aus Glas Verwendung, die überwiegend zur Stützung von großflächigen Glasscheiben und damit zur direkten Lastabtragung verwendet werden. Die wissenschaftlichen Grundlagen zur Bemessung solcher Glasträger sind zum Teil noch unbekannt. Da fertigungsbedingt die Dicke der Glasscheiben auf wenige Zentimeter begrenzt ist, besteht zwangsläufig die Gefahr des Stabilitätsversagens, worunter die plötzliche Zunahme großer Verformungen ohne Vorankündigung verstanden wird. Bei dem spröden Werkstoff Glas führt dies in der Regel zum Bruch der Konstruktion. Während für die Abtragung von Druckkräften in Gläsern, wie in Stützen, Arbeiten vorliegen, sind keine Erkenntnisse für die Abtragung von Querlasten und von Biegemomenten vorhanden, bei denen die Gefahr des Biegedrillknickens besteht, bei dem der Träger seitlich ausweicht und sich gleichzeitig verdreht. Für Stahlbauteile liegen viele Forschungen über das Biegedrillknicken vor, die jedoch nicht verwendet werden können, da Glas keine Duktilität besitzt, die Festigkeit stark von der Oberflächenbeschaffenheit abhängt und keine Erkenntnisse über anzusetzende Vorverformungen, strukturelle Imperfektionen, Torsionskennwerte vorliegen. Ziel der Arbeit ist es, ein theoretisch fundiertes, experimentell abgesichertes Nachweisverfahren für Glasträger zu entwickeln, das eine einfache und wirtschaftliche Bemessung erlaubt.

• DFG Programme: Research Grants