Constructief glas

1. Constructief glas Ron Kruijs Glasimpex Schiedam

2. Apple store New York

3. Apple store New York

4. Grondslagen van het ontwerpFundamentele eisen • Het ontwerp en de berekening van een toepassing met glas moet geschieden in overeenstemming met de NEN-EN1990.

5. Risicoklasse glastoepassingen • RC1 omvat constructies alleen belast door sneeuw, regen , wind en afschermingen bij een niveau verschil van meer dan 1 m1 in de woningbouw. Overige constructies vallen in klasse RC2. Klasse RC3 is niet van toepassing op glas. • RC1 (β=2,8) Ym = 1,35 (1,5 x 0,9 KFI) • RC2 (β=3,8) Ym = 1,50

6. Problematische eisen uit Nen1990 • Een constructie moet zodanig zijn ontworpen en uitgevoerd dat zij niet zal worden beschadigd bij voorvallen als: de gevolgen van menselijke fouten. • Mogelijke schade moet worden vermeden of beperkt door de juiste keuze van één of meer van de volgende maatregelen: - vermijden, uitsluiten of beperken van de bedreigingen, die de constructie te verduren kan krijgen; - kiezen van een constructietype, dat een geringe kwetsbaarheid ten aanzien van de bedreiging heeft; - kiezen van een constructietype en constructief onderwerp, die het optreden van aanvaardbare lokale schade zonder bezwijken kunnen weerstaan; - zoveel mogelijk vermijden van constructieve systemen die kunnen bezwijken zonder waarschuwing; - koppelen van constructieve elementen. . De keuze van betrouwbaarheidsniveaus voor een bepaalde constructie behoort rekening te houden met de van toepassing zijnde factoren, met inbegrip van: - de mogelijke gevolgen van het bezwijken in termen van levensgevaar, letsel, eventuele economische verliezen.

7. Toetsing Aan de in NEN-EN1990 voorgeschreven fundamentele eisen is voldaan wanneer; a) het ontwerp overeenkomstig de grenstoestanden gebeurt, waarbij de methode van de partiële factoren is gebruikt samen met de in NEN-EN1990 voorgeschreven belastingcombinaties en de in NEN-EN1991 en in deze norm voorgeschreven belastingen . b) het ontwerp rekening houd met de onder punt 5.5, per bereikbare zijde, vastgestelde schade. c) het ontwerp rekening houd met de onder punt 5.5, aan beide zijde, vastgestelde schade.

8. Materiaal eigenschap • (1)P Lineair elastisch tot aan breuk (brosse breuk).

9. Constructieve berekening van een toepassing met glas • (1)P De berekening moet zijn gebaseerd op berekeningsmodellen van de toepassing met glas die geschikt zijn voor de beschouwde grenstoestand. • (2) Het berekeningsmodel en de fundamentele aanname voor de berekeningen behoren met een geschikte nauwkeurigheid het constructieve gedrag bij de relevante grenstoestand en het verwachte gedrag van de doorsneden, elementen en opleggingen weer te geven

10. Toetsing van een toepassing met glas • 1e Gehele doorsnede op basis van de fundamentele combinaties. • 2ae Beschadigde doorsnede op basis van de belastingcombinaties voor buiten gewone ontwerpsituaties. • 2be Dubbel beschadigde doorsnede op basis van NEN8700. Wanneer de beschadigde doorsnede niet direct kan worden vervangen of er geen tijdelijke maatregelen kunnen worden getroffen dan geld 2b.

11. Evaluatie van de kwetsbaarheid van de toepassing met glas in relatie met de bedreiging • (1)P De kwetsbaarheid van de toepassing met glas moet in relatie met de te verwachten bedreiging moeten worden geëvalueerd. Vanuit deze evaluatie zal de hoeveelheid te verwachten schade en de kans op letsel tijdens de referentie periode moeten worden ingeschat. • Bijlage .. van de Nen2608 geeft de mogelijkheid om dit in te schatten m.b.t. het model van Fine en Kinney.

12. Model Fine en Kinney • Dit model geeft de mogelijkheid om het risico veroorzaak door een calamiteit in te schatten. Dit gebeurd op basis van de waarschijnlijkheid van het ontstaan van een schade, de blootstelling van de toepassing en de gevolgen van die schade. De hoogte van dit risico wordt in relatie gebracht met een niveau van schade aan het glaselement.

13. Model Fine en Kinney

14. Luifel stadhoudersplein Rotterdam

15. DETAIL BEVESTIGING LIGGER

16. VoorbeeldGlazen luifel winkelcentrum • Waarschijnlijkheid van breuk met opzet; ongewoon maar mogelijk 3 • Blootstelling; voortdurend 10 • Ernst; meerdere doden 40 • Totaal 3 x 10 x 40 = 1200 • Complete breuk van één constructief component (alleen indien al de componenten bereikbaar zijn).

17. Veiligheidsysteem • Dakruit heeft zes bevestigingspunten, vier op de glazen ligger en twee op de stalen koker. Bij een complete breuk van één vin blijft de dakruit, onder een hoge verplaatsing, bevestigd. • Indien van de ligger de twee buitenste ruiten of de middelste ruit breekt kunnen de belastingen worden gedragen met een belastingfactor van één. • Indien van de ligger één zijruit en de middelste ruit breekt kunnen de belastingen worden gedragen met een belastingfactor van 0,5.

18. 2e draagweg werkt

19. Tweede draagweg door toevoeging van polycarbonaat tussen de glasliggers

20. Inbouwen van extra draagvermogen De middelste ruit van het laminaat ligt terug en is dus bijna niet te beschadigen. Deze ruit moet dan voldoende draagvermogen hebben voor een bijzondere belastingcombinatie.

21. Invloedsfactoren glassterkte Betrouwbaarheid index (RC 1 of 2) Tijd onder belasting (constant of niet constant) Oppervlakte onder trekspanning Thermisch voorgespannen of versterkt Randen/ gaten/oppervlakte Plaat of balk toepassing

22. Analytische benadering van de sterkte van een oppervlakte defect. • Fmt = Kic/(f x √a) • Fmt = trekspanningen aan de oppervlakte van de ruit • Kic = breuktaaiheid • f = vormfactor defect (voor een lange rechte ondiepe kras f=1,99)

23. De breuktaaiheid (belastbaarheid) is afhankelijk van de snelheid waarmee het defect zich uitbreid en het omringend medium.

24. Relatie σc met diepte kras

25. Testresultaten voor PrEn13474

26. Karakteristieke waarde fr;5% = 28,41N/mm2 (A0=0,24m2 ) Kans op breuk relateren aan betrouwbaarheidsindex fr;(β=2,8);t=5sec =24,62N/mm2 fr;(β=3,8);t=5sec =22,34N/mm2

27. Ke factor voor rand

28. Oppervlakte effect Aeff;2 = Ao =0,24M2 σmax;2 = fr;(β) b = 25

29. Relatie sterkte met tijd (constant belast)

30. Kz waarde voor de zone van de ruit

31. Uiterst opneembare trekspanning Fmt;u;d Nen2608 Fmt;u;d = Ke x Ka x Kmod x Ksp x fgk;refglas + Ke x Kz x Kv Yb(β) Yv Ke = factor voor randkwaliteit Ka = reductie factor oppervlakte onder spanning K;mod = factor reductie sterkte onder invloed van belastingstijd Ksp = factor voor oppervlakte structuur fg;kref = karakteristieke waarde uiterst opneembare trekspanning Yb(β) = materiaal factor floatglas afhankelijke van β Kz = waarde voor een zone van de ruit Kv = karakteristieke waarde voorgespandeel sterkte Yv = materiaal factor thermisch voorgespannen of versterkt glas.

32. Sterkte eigenschappen glasoppervlakte Nen2608 (N/mm2) • Tijd Float Thermisch versterkt Thermisch gehard • 5 sec   22,73 43,56 85,23 • 10 sec   21,76 42,60 84,26 • 46sec (wind) 21,50 42,34 84,00 • 1 minuut   19,46 40,29 81,96 • 5 minuut   17,60 38,43 80,10 • 1 uur   15,07 35,90 77,57 • 24 uur   12,35 33,18 74,85 • 48 uur   11,83 32,66 74,33 • 7x24uur   10,94 31,77 73,44 • maand   9,97 30,80 72,47 • 50 jaar     6,69 27,52 69,19

33. Samenwerking van gelaagd glas • Opbouwlaminaat (Glasdikten en positie PVB) Wanneer de PVB zich bevindt in het hart van de samenstelling is deze het meest effectief. Samenstellingen met relatief dunne ruiten geven meer samenwerking. • Opleggingcondities van de ruit Tweezijdig vrij opgelegde ruit onder een gelijkmatig verdeelde belasting geeft meer samenwerking in het laminaat dan een rondom ingeklemde variant. • Type belasting (gelijkmatig verdeeld, geconcentreerd, enz.) Gelijkmatig verdeelde belasting geeft meer samenwerking dan een geconcentreerde belasting. • Temperatuur en tijd Geven beide hetzelfde effect. Een hogere temperatuur en langere belastingduur geven een mindere samenwerking

34. Tijd- en temperatuurafhankelijkheid PVB