Neuerungen in der Glasnormung

Geralt Siebert

Professur für Baukonstruktion und Bauphysik Universität der Bundeswehr München, www.unibw.de/ki Ingenieurbüro Dr. Siebert, München, www.ing-siebert.de

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung • Einleitung • Überblick zu Regelungen am Bau – von gestern bis heute oder morgen • Glasnormung in Deutschland – TRXV / DIN 18008

• Glasnormung in Europa – prEN13474 bzw. prEN16612 – Eurocode 10

• Schlussbetrachtung

1

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Mitarbeitende • Universität – – – –

• Ingenieurbüro

Michael Kraus Dr. Iris Maniatis Gordon Nehring Daniel Neumer

– – – – –

Dr. Andreas Haese Tobias Herrmann Dr. Iris Maniatis Arthur Pistora Dr. Barbara Siebert

• Labor des Instituts KI – Laborleiter und Mitarbeiter

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Labor des Instituts KI

2

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung • Einleitung • Überblick zu Regelungen am Bau – von gestern bis heute oder morgen • Glasnormung in Deutschland – TRXV / DIN 18008

• Glasnormung in Europa – prEN13474 bzw. prEN16612 – Eurocode 10

• Schlussbetrachtung

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Codex Hammurabi (1728-1686 v. Chr.) •

•

•

§228 Wenn ein Baumeister einem Bürger ein Haus fix und fertig baut, so gibt er ihm als Honorar für ein Mustar (36m²) zwei Sekel Silber. §229 Wenn ein Baumeister einem Bürger ein Haus baut, aber seine Arbeit nicht fest (genug) ausführt, das Haus, das er gebaut hat, einstürzt und er (dadurch) den Hauseigentümer ums Leben bringt, so wird dieser Baumeister getötet; §230 wenn er den Sohn des Hauseigentümers (dadurch) ums Leben bringt, so tötet man den Sohn dieses Baumeisters;

3

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

BayBO §3 Allgemeine Anforderungen • (1) Bauliche Anlagen sind unter Berücksichtigung der Belange der Baukultur, insbesondere der anerkannten Regeln der Baukunst, so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass die öffentliche Sicherheit und Ordnung, insbesondere Leben und Gesundheit, und die natürlichen Lebensgrundlagen nicht gefährdet werden. Sie müssen bei ordnungsgemäßer Instandhaltung die allgemeinen Anforderungen des Satzes 1 ihrem Zweck entsprechend angemessen dauerhaft erfüllen und ohne Missstände benutzbar sein. • (2)…

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

BayBO §3 Allgemeine Anforderungen • (2) Die vom Staatsministerium des Innern oder der von ihm bestimmten Stelle durch öffentliche Bekanntmachung als Technische Baubestimmungen eingeführten technischen Regeln sind zu beachten. Bei der Bekanntmachung kann hinsichtlich ihres Inhalts auf die Fundstelle verwiesen werden. Von den Technischen Baubestimmungen kann abgewichen werden, wenn mit einer anderen Lösung in gleichem Maße die allgemeinen Anforderungen des Abs. 1 erfüllt werden; Art. 15 Abs. 3 und Art. 19 bleiben unberührt. Werden die allgemein anerkannten Regeln der Baukunst und Technik beachtet, gelten die entsprechenden bauaufsichtlichen Anforderungen dieses Gesetzes und der auf Grund dieses Gesetzes erlassenen Vorschriften als eingehalten. …

4

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

„4m-Regel“ etc. in Anlage zu (M)LTB

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

„4m-Regel“ in Erläuterungen zur TRLV

5

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Baurechtliche Grundlagen • MBO: „Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten ... dass die öffentliche Sicherheit ... Leben …Gesundheit ... nicht gefährdet werden.“ • Unterscheidung in Bauprodukt und Bauart • Bauart ist das Zusammenfügen von Bauprodukten zu baulichen Anlagen oder Teilen von baulichen Anlagen. • Unterscheidung in geregelte und ungeregelte Bauprodukte und Bauarten

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Nachweis der Verwendbarkeit Bauprodukt

Bauart

6

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Nachweis der Verwendbarkeit

geregelt

Nicht geregelt

Einleitung

Bauprodukt

Bauart

Bauregelliste (BRL)

Liste eingeführte techn. Baubest. (MLTB / LTB) www.dibt.de www.bauen.bayern.de

www.dibt.de

Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (AbZ) Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis (AbP) Zustimmung im Einzelfall (ZiE)

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung • Einleitung • Überblick zu Regelungen am Bau – von gestern bis heute oder morgen • Glasnormung in Deutschland – TRXV / DIN 18008

• Glasnormung in Europa – prEN13474 bzw. prEN16612 – Eurocode 10

• Schlussbetrachtung

7

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

„„Geschichte“ der Regelungen seit 1990 DIN 18008  DIN 1055-100 / Eurocode 0

Globales Konzept 1990

DIN 18516-4

1996/97

E TRVerti + TRÜko

1998

TRLV

2001/02

E TRAV

Normungsantrag BÜV / ARGEBAU FK

2003

TRAV

1. Sitzung AA

2006

TRPV, TRLV

Entwurf Teil 1 und 2, Einspruchssitzung

2009

2. Entwurf Teil 1, 2

2010

Einspruchssitzung, Veröffentlichung Dez

2011

Entwurf Teil 3, 4, 5 veröffentlicht

2012

Einspruchssitzung

2013

Veröffentlichung Teil 3,4,5

2013/2014 TRXV in MLTB gestrichen DIN 18008, 1-5 in MLTB 2015

Einleitung

TRAV in BRL gestrichen

Baurecht

Teile 1-5 in LTB und in BRL (für AbPs), Teil 6 Entwurf Feb., Einspruchssitzung Juli

Deutschland

Europa

Ausblick

Bemessungskonzepte

DIN 1055 „alt“ „Lasten“

Formeln aus Erfahrung „richtige“ Formeln FEA, linear und nichtlinear

DIN 1055 „neu“ „Einwirkungen“ EUROCODE1

Zul. Werte aus Erfahrung (Fenster) TRLV, TRAV, TRPV

DIN 18008 EC 11

8

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

DIN 18008 Glas im Bauwesen

• • • •

Teil 1: Begriffe und allgemeine Grundlagen Teil 2: Linienförmig gelagerte Verglasungen Teil 3: Punktförmig gelagerte Verglasungen Teil 4: Zusatzanforderungen an absturzsichernde Verglasungen • Teil 5: Zusatzanforderungen an begehbare Verglasungen • Teil 6: Zusatzanforderungen an zu Instandhaltungsmaßnahmen betretbare Verglasungen und an durchsturzsichere Verglasungen • Teil 7: Sonderkonstruktionen

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 1 • • • • • • • • • • •

Anwendungsbereich Normative Verweisungen Begriffe, Symbole, Einheiten Sicherheitskonzept Konstruktionswerkstoffe Einwirkungen Ermittlung von Spannungen und Verformungen Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit Nachweis der Resttragfähigkeit Generelle Konstruktionsvorgaben Anhang A

9

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 1 • • • • • • • • • • •

Einleitung

• Übliche Einwirkungen (Eigengewicht, Wind, Schnee, Verkehr…) nach Eurocode 1 • Klimalasten bei MehrscheibenIsolierglas: Einwirkungskombination für „Sommer“ und „Winter“

Anwendungsbereich Normative Verweisungen Begriffe, Symbole, Einheiten Sicherheitskonzept Konstruktionswerkstoffe Einwirkungen Ermittlung von Spannungen und Verformungen Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit Nachweis der Resttragfähigkeit Generelle Konstruktionsvorgaben Anhang A

Baurecht

– Temperaturdifferenz – Änderung Luftdruck – Ortshöhendifferenz

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel: 16 kPa Klimalast 25

20

Last in kPa, Spannung in MPa

• 4/16/4  4/12/4 • 4/16/4  4/16/6 • 4/16/4  6/16/6 a*=369  a*=500

4/16/4 phi x po kPa 4/16/4 sigma außen MPa 4/16/6 phi x po kPa 4/16/6 sigma außen MPa 4/16/8 phi x po kPa 4/16/8 sigma außen MPa 6/16/6 phi x po kPa 6/16/6 sigma außen MPa 6/16/8 phi x po kPa 6/16/8 sigma außen MPa 4/12/4 phi x po kPa 4/12/4 sigma außen MPa 4/12/6 phi x po kPa 4/12/6 sigma außen MPa 4/12/8 phi x po kPa 4/12/8 sigma außen MPa

15

10

5

0 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

Länge a in mm

10

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 1 • • • • • • • • • • •

Einleitung

Anwendungsbereich Normative Verweisungen Begriffe, Symbole, Einheiten Sicherheitskonzept Konstruktionswerkstoffe Einwirkungen Ermittlung von Spannungen und Verformungen Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit Nachweis der Resttragfähigkeit Generelle Konstruktionsvorgaben Anhang A

Baurecht

Deutschland

• Allgemein – Geeignete Rechenmodelle – Glas linear-elastisch – Berücksichtigung von nichtlinearem Verhalten: • Darf falls günstig • Muss falls ungünstig

– Einflüsse lokaler Spannungskonzentration und Stützkonstruktion beachten

• Schubverbund, Randverbund – Nur falls ungünstig

• MehrscheibenIsolierverglasung – Kisseneffekt

Europa

Ausblick

Verbundglas - Tragverhalten

G=∞ G=? G=0

11

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Verbundwerte nach AbZ i.V.m. TRLV • Schubverbund ansetzbar mit AbZ • Schubmodul – G = E / [2(1+)] ≈ E / 3

• Beispiele für Zahlenwerte nach AbZs – PVB – SentryGlass®

0..0,4 MPa 0…100 MPa

• Abhängig von Lastfall, Temperatur… • Eingebunden in Bemessungskonzept der TRLV, d.h. für DIN 18008 Anpassung der Werte nötig?!

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Volumenmodell gemeinsame Knoten

aus [2]

Verbund - Modellierung

„glued“ Schalenmodell „glued“

„offset“

12

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

aus [2]

Verbund • Volumenmodell „glued“

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Verbund • Volumenmodell „glued“

aus [2]

Einleitung

13

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

• Volumenmodell gemeinsame Knoten

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Verbund • Volumenmodell gemeinsame Knoten

aus [2]

Einleitung

aus [2]

Verbund

14

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel: 1m x 3m – 2x6mm- Holmlast •G = 0

vs.

σ = 59,2 N/mm²

Einleitung

Baurecht

G = 0,4 N/mm²

σ = 33,0 N/mm²

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel: 1m x 3m – 2x6mm- Holmlast •G = 0

w = 184 mm

vs.

G = 0,4 N/mm²

w = 55 mm

15

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel: 1m x 3m – 1x12mm- Holmlast •12 mm monolithisch

w = 47,8 mm σ = 30,1 N/mm²

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel: 1m x 3m – 2x6mm- Holmlast •G = 65 N/mm²

w = 34,0 mm σ = 24,0 N/mm²

16

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel

17

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

RESTTRAGVERHALTEN ESG

VSG ESG

VSG TVG

18

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 1 • • • • • • • • • • •

Anwendungsbereich Normative Verweisungen Begriffe, Symbole, Einheiten Sicherheitskonzept Konstruktionswerkstoffe Einwirkungen Ermittlung von Spannungen und Verformungen Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit Nachweis der Resttragfähigkeit Generelle Konstruktionsvorgaben Anhang A

Einleitung

Baurecht

• Allgemein – „Eurocode 0“ bzw. EC 10 – Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit

• Tragsicherheit: Ed ≤ Rd

– Ed nach „Eurocode 0“ mit speziellen Werten für Kombinationsbeiwert ψ – Rd nach DIN 18008 Teil 1

• Gebrauchstauglichkeit: Ed ≤ Cd – Cd nach DIN 18008 Teil 2-7

Deutschland

Europa

Ausblick

DIN 18008 Teil 1 Tragfähigkeit: Ed  Rd Ed Bemessungswert der Beanspruchung Rd Bemessungswert des Widerstandes Beiwert zur Berücksichtigung Thermisch vorgespanntes Glas k c

Rd 

kc  f k

M

Glas ohne planmäßige thermische Vorspannung

Rd 

k mod  kc  f k

M

der Konstruktion; 1,0 oder 1,8

M

Teilsicherheitsbeiwert 1,5 thermisch vorgespannt 1,8 ohne Vorspannung

kmod

Beiwert zur Berücksichtigung der Lasteinwirkungsdauer 0,7 kurz (Wind, Holm) 0,4 mittel (Schnee, Temp.) 0,25 ständig (Eigengewicht)

Zusätzliche Elemente VSG: fk x 1,1 Kante Float unter Zug fk x 0,8

19

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Bemessungswert des Widerstands Rd in MPa Kante unter Zugsp.

Zug in Fläche (4-seitige Lagerung) Mono VSG

Glasart; fk in MPa FloatGlas (FG);45

Mono

VSG

kmod ·20

kmod ·22

kmod ·25

kmod ·27,5

FG; 45; kc=1,8*

kmod ·36

kmod ·39,6

kmod ·45

kmod ·49,5

TVG aus FG; 70

46,7

51,3

46,7

51,3

TVG emailliert; 45

30

33

30

33

ESG aus FG; 120

80

88

80

88

ESG emailliert; 75

50

55

50

55

Wenn nicht anders angegeben ist kc = 1,0. „emailliert“ für Gläser mit Emaille oder Siebdruck auf der Zugseite. * Für nach Teil 2 linienförmig gelagerte Verglasungen Quelle: Siebert, G.: Tragende Bauteile aus Glas, Ernst&Sohn, 2012, Berlin

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Vergleich Bemessungsgleichungen Globaler Sicherheitsfaktor (alt) wk   (  g  s    pk )   k k  R 2 vorh    S  max   zul   sk  global  ( g k   wk   pk ) 2  

„Globaler Teil-Sicherheitsfaktor“ (TRXVs) 



 max, d   max   Gk Qk ,1   0,i Qk ,i   

i 1

R

  Global

  zul

Teilsicherheitsbeiwerte (aktuell, DIN 18008)    k Ed   max, d   max    G Gk  Q ,1Qk ,1   Q ,i 0,i Qk ,i   R mod „zul Rd σ“ M i 1  

20

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

„zul σ“ Float in MPa nach TRXV bzw. DIN 2-seitig Mono VSG Vertikalverglasung TRXV

18,0

22,5

g=0,w≠0 16,8 18,48 Horizontalverglasung TRXV 12,0 15,0 w1,62g 19,25…18,49 s0,54g 11,32…10,57

Einleitung

Baurecht

Deutschland

4-seitig Mono VSG 18,0

22,5

21,00

23,10

12,0

15,0 9,17 24,07…23,09 9,17 14,15…13,20

Europa

Ausblick

„zul σ“ TVG/ESG [MPa] nach TRXV bzw. DIN TVG Mono Vertikalverglasung TRXV

29

ESG VSG

Mono

VSG

29

50

50

g=0,w≠0 31,11 34,22 53,33 58,66 Horizontalverglasung TRXV 29 29 50 50 g>0, 31,11…34,56 34,22…38,02 53,33…59,24 58,66…65,18 w&s≠0

21

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 1 • • • • • • • • • • •

Einleitung

Anwendungsbereich Normative Verweisungen Begriffe, Symbole, Einheiten Sicherheitskonzept Konstruktionswerkstoffe Einwirkungen Ermittlung von Spannungen und Verformungen Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit Nachweis der Resttragfähigkeit Generelle Konstruktionsvorgaben Anhang A

Baurecht

Deutschland

• Möglichkeiten für Nachweis – Bauteilversuch – Berechnung (Teilzerstörung) – Konstruktion

• Genaueres in Folgeteilen der DIN 18008 (Teile 2…7)

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 2 • • • • •

Anwendungsbereich Normative Verweisungen Begriffe Anwendungsbedingungen Zusätzliche Regelungen für Horizontalverglasungen • Zusätzliche Regelungen für Vertikalverglasungen • Einwirkungen und Nachweise • Anhang A

22

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 2 Anwendungsbereich Normative Verweisungen Begriffe Anwendungsbedingungen Zusätzliche Regelungen für Horizontalverglasungen • Zusätzliche Regelungen für Vertikalverglasungen • Einwirkungen und Nachweise • Anhang A

Einleitung

Baurecht

Deutschland

• Nachweis nach DIN 18008-1 • Für liniengelagerte Verglasung aus Float ist kc = 1,8 • Durchbiegung maximal ℓ/100 – Nicht nötig wenn bei Vertikalverglasung unter Berücksichtigung der Sehnenverkürzung noch min. 5 mm Glaseinstand

• Fenster ohne Nachweise: – – – – – –

Scheibenfläche ≤ 1,6 m² Scheibendicke ≥ 4 mm Delta Scheibendicken ≤ 4 mm SZR ≤ 16 mm wc ≤ 0,8 kN/m² Hinweis: bei 2- / 3-fach Iso aus Floatglas mit ℓ < 500 / 700 mm Bruchgefahr

Europa

Ausblick

sog. Klimalasten

aus [1]

• • • • •

23

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel • Randbedingungen wie Freistellung – wk=0,8 kN/m² – Klima Standardwerte – SZR 12 mm

• Breite x Höhe – 500 x 2000 mm² – 1000 x 2000 mm² – 2000 x 2000 mm²

• Aufbauten – – – –

Einleitung

4/4/4 4/4/6 4/4/8 6/4/6

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel • Untersuchte Einwirkungskombinationen LF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Klima 1,5WiL 1,5WiL 1,5SoL 1,5SoL 1,5WiL 1,5SoL 0,9WiK 0,9WiK 0,9SoK 0,9SoK 1,5WidH 1,5SodH

Wind 0,9Ws 0,9Wd 0,9Ws 0,9Wd

1,5Ws 1,5Wd 1,5Ws 1,5Wd

k mod 0,7 Klima als Leiteinwirkung 0,7 Klima als Leiteinwirkung 0,7 Klima als Leiteinwirkung 0,7 Klima als Leiteinwirkung 0,4 Klima als Leiteinwirkung 0,4 Klima als Leiteinwirkung 0,7 Klima als KombiEinwirkung 0,7 Klima als KombiEinwirkung 0,7 Klima als KombiEinwirkung 0,7 Klima als KombiEinwirkung 0,25 nur dH: ständig 0,25 nur dH: ständig

24

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel • Unterschied nichtlineare – lineare Berechnung

Aufbau Belastung Abmessung

i -> a

kmod 0,7 31,5 0,4 2000x2000 18 n.l. 0,25 11,3 0,7 31,5 0,4 2000x2000 18 l. 0,25 11,3

Einleitung

σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe

Baurecht

4+4+4 G+W+K

4+4+6 G+W+K

4+4+8 G+W+K

6+4+6 G+W+K

20,69 9/a 3,19 6/i+a 1,32 12/i+a 29,63 9/a 3,09 6/i+a 1,23 12/i+a

16,68 10/i 4,37 6/i 1,83 12/i 24,80 9/a 4,47 6/i 1,79 12/i

13,42 10/i 5,51 6/i 2,15 12/i 17,76 9/a 5,26 6/i 2,11 12/i

14,75 9/a 4,83 6/i+a 1,97 12/i+a 19,44 9/a 4,63 6/i+a 1,86 12/i+a

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel • Unterschied Abmessungen und Aufbauten Aufbau Belastung Abmessung

i -> a

kmod 0,7 31,5 0,4 500x2000 18 n.l. 0,25 11,3 0,7 31,5 0,4 1000x2000 18 n.l. 0,25 11,3 0,7 31,5 0,4 2000x2000 18 n.l. 0,25 11,3

σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe

4+4+4 G+W+K

4+4+6 G+W+K

4+4+8 G+W+K

6+4+6 G+W+K

35,50 3/a 32,02 6/i+a 12,94 12/i+a 17,61 9/a 10,05 6/i+a 4,22 12/i+a 20,69 9/a 3,19 6/i+a 1,32 12/i+a

43,93 4/i 42,73 6/i 17,36 12/i 17,84 9/a 13,36 6/i 5,93 12/i 16,68 10/i 4,37 6/i 1,83 12/i

48,90 4/i 48,27 6/i 19,64 12/i 17,16 4/i 15,40 6/i 6,92 12/i 13,42 10/i 5,51 6/i 2,15 12/i

38,59 3/a 36,34 6/i+a 15,04 12/i+a 19,34 3/a 14,96 6/i+a 6,18 12/i+a 14,75 9/a 4,83 6/i+a 1,97 12/i+a

25

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel • Unterschied Ausnutzung TRXV  DIN 18008

DIN 18008

TRXV

Aufbau Belastung

Einleitung

4+4+4 G+W+K

4+4+6 G+W+K

4+4+8 G+W+K

6+4+6 G+W+K

500x2000 nl

113%

136%

150%

122%

1000x2000 nl

69%

67%

64%

76%

2000x2000 nl

70%

58%

48%

52%

2000x2000 l

98%

82%

59%

66%

Aufbau Belastung

i -> a

i -> a

4+4+4

4+4+6

4+4+8

6+4+6

G+W+K

G+W+K

G+W+K

G+W+K

500x2000 nl

178%

237%

268%

202%

1000x2000 nl

56%

74%

86%

83%

2000x2000 nl

66%

53%

43%

47%

2000x2000 l

94%

79%

56%

62%

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

DIN 18008 Glas im Bauwesen • • • •

Teil 1: Begriffe und allgemeine Grundlagen Teil 2: Linienförmig gelagerte Verglasungen Teil 3: Punktförmig gelagerte Verglasungen Teil 4: Zusatzanforderungen an absturzsichernde Verglasungen • Teil 5: Zusatzanforderungen an begehbare Verglasungen • Teil 6: Zusatzanforderungen an zu Instandhaltungsmaßnahmen betretbare Verglasungen • Teil 7: Sonderkonstruktionen

26

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teile 3, 4, 5 • • • • • •

1 Anwendungsbereich 2 Normative Verweisungen 3 Begriffe, Symbole, Einheiten 4 Bauprodukte 5 Anwendungsbedingungen 6 Zusätzliche Regelungen für Horizontalverglasungen * • 7 Zusätzliche Regelungen für Vertikalverglasungen * • 8 Einwirkungen und Nachweise • Anhänge A, B… • * gibt es in Teil 4 und 5 nicht, da i.d.R. Absturzsicherungen nur vertikal und begehbare Verglasungen nur vertikal

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Anwendungen Teil 2 und 3

Quelle: Siebert, G.; Maniatis, I.: Tragende Bauteile aus Glas, Ernst & Sohn, 2012, Berlin

27

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 3 • • • • • •

1 Anwendungsbereich 2 Normative Verweisungen 3 Begriffe, Symbole, Einheiten 4 Bauprodukte 5 Anwendungsbedingungen 6 Zusätzliche Regelungen für Horizontalverglasungen • 7 Zusätzliche Regelungen für Vertikalverglasungen • 8 Einwirkungen und Nachweise • Anhänge A, B…

Einleitung

Baurecht

Deutschland

• Anhang A Materialien • Anhang B Verifizierung / Validierung FEM • Anhang C Vereinfachtes Verfahren zum Nachweis punktgestützter Verglasungen • Anhang D Versuchstechnische Nachweise Punkthalter

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 4 • • • • • •

1 Anwendungsbereich 2 Normative Verweisungen 3 Begriffe, Symbole, Einheiten 4 Bauprodukte 5 Anwendungsbedingungen

• • 6 Einwirkungen und Nachweise • Anhänge A, B…

• Anhang A Nachweis der Stoßsicherheit von Verglasungskonstruktion durch Pendelschlagversuch • Anhang B Konstruktionen mit nachgewiesener Stoßsicherheit (Glas) • Anhang C Nachweis Stoßsicherheit Glasaufbauten durch Rechnung • Anhang D Nachweis Stoßsicherheit von Lagerungskonstruktionen • Anhang E Nachweis Kantenschutz

28

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel • Randbedingungen wie Freistellung – wk=0,8 kN/m² – Klima Standardwerte – SZR 12 mm

• Breite x Höhe – 500 x 2000 mm² – 1000 x 2000 mm² – 2000 x 2000 mm²

• Aufbau – 8+4+2x5 mit Verbund – 8+4+2x5 ohne Verbund

• Zusätzlich Holmlast – 1,0 kN/m

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel • Einwirkungskombinationen x 2! (VSG) LF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Klima 1,5 WiL 1,5 WiL 1,5 SoL 1,5 SoL 1,5 WiL 1,5 WiL 1,5 SoL 1,5 SoL 1,5 WiL 1,5 SoL 0,9 WiK 0,9 WiK 0,9 SoK 0,9 SoK 0,9 WiK 0,9 WiK 0,9 SoK 0,9 SoK 0,9 WiK 0,9 WiK 0,9 SoK 0,9 SoK 1,5 WidH 1,5 SodH

Wind 0,9 Ws 0,9 Wd 0,9 Ws 0,9 Wd 0,9 Ws 0,9 Wd 0,9 Ws 0,9 Wd

Holm

1,05 H 1,05 H 1,05 H 1,05 H

1,5 Ws 1,5 Wd 1,5 Ws 1,5 Wd 1,5 Ws 1,5 Wd 1,5 Ws 1,5 Wd 0,9 Ws 0,9 Wd 0,9 Ws 0,9 Wd

1,05 H 1,05 H 1,05 H 1,05 H 1,5 H 1,5 H 1,5 H 1,5 H

k mod 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,4 0,4 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,25 0,25

Klima als Leiteinwirkung Klima als Leiteinwirkung Klima als Leiteinwirkung Klima als Leiteinwirkung Klima als Leiteinwirkung Klima als Leiteinwirkung Klima als Leiteinwirkung Klima als Leiteinwirkung Klima als Leiteinwirkung Klima als Leiteinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung Klima als KombiEinwirkung nur dH: ständig nur dH: ständig

29

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Beispiel • Unterschied Abmessungen und Verbund Aufbau Belastung Abmessung

500x2000 n.l.

1000x2000 n.l.

2000x2000 n.l.

Einleitung

i -> a kmod 0,7 31,5 0,4 18 0,25 11,3 0,7 31,5 0,4 18 0,25 11,3 0,7 31,5 0,4 18 0,25 11,3

σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe σmax [N/mm²] in LF / Scheibe

Baurecht

8+4+2x5 mV 8+4+2x5 oV G+W+K+H G+W+K+H nur außen nur außen 26,40 35,75 7 7 24,96 33,77 10 10 10,39 14,02 24 24 24,41 19,15 7 7 16,30 15,06 10 10 6,56 6,54 24 24 15,29 14,54 17 17 5,98 4,77 10 10 2,23 2,11 24 24

Deutschland

Europa

Ausblick

DIN 18008 Glas im Bauwesen

• • • •

Teil 1: Begriffe und allgemeine Grundlagen Teil 2: Linienförmig gelagerte Verglasungen Teil 3: Punktförmig gelagerte Verglasungen Teil 4: Zusatzanforderungen an absturzsichernde Verglasungen • Teil 5: Zusatzanforderungen an begehbare Verglasungen • Teil 6: Zusatzanforderungen an zu Instandhaltungsmaßnahmen betretbare Verglasungen und an durchsturzsichere Verglasungen • Teil 7: Sonderkonstruktionen

30

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 6 • • • • • •

1 Anwendungsbereich 2 Normative Verweisungen 3 Begriffe, Symbole, Einheiten 4 Bauprodukte 5 Anwendungsbedingungen

• • 6 Einwirkungen und Nachweise • Anhänge A, B…

Einleitung

Baurecht

Deutschland

• Abgestimmt auf neue DIN 4426… • Nachweise für Betretbarkeit und für Durchsturzsicherheit mittels Doppelreifen, versuchstechnisch oder rechnerisch

Europa

Ausblick

Prüfung nach Anhang A

31

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung DIN 18008 Teil 7 • • • • • •

1 Anwendungsbereich 2 Normative Verweisungen 3 Begriffe, Symbole, Einheiten 4 Bauprodukte 5 Anwendungsbedingungen

• • 6 Einwirkungen und Nachweise • Anhänge A, B…

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Überarbeitung DIN 18008 • Teile 1 und 2 stehen nach 5 Jahren zur Überarbeitung an. „Wünsche“ dafür: – Erweitertes Nachweiskonzept für Verglasungen mit bemessungsmaßgebenden Klimalasten – Ausweitung Anwendungsbereich • Gebogene Verglasungen

– Diverse Präzisierungen • • • •

Bezeichnungen Resttragfähigkeit Verbundansatz Anforderungen für Verwendung von Sicherheitsglas

32

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung • Einleitung • Überblick zu Regelungen am Bau – von gestern bis heute oder morgen • Glasnormung in Deutschland – TRXV / DIN 18008

• Glasnormung in Europa – prEN13474 bzw. prEN16612 – Eurocode 11

• Schlussbetrachtung

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Produkt – Bemessung – Ausführung

Grafik aus : Guidance for European Structural Design of Glass Components, JRC Scientific and policy reports, Report EUR 26439 EN, 2014

33

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Produkt – Bemessung – Ausführung

Grafik aus : Guidance for European Structural Design of Glass Components, JRC Scientific and policy reports, Report EUR 26439 EN, 2014

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

CEN/TC 129 WG 8 • prEN13474… heißt jetzt • prEN16612 und wird ergänzt durch • prEN16613 • Aktuell Überarbeitung von prEN16612 und prEN16613 mit Präzisierung/Einschränkung des Anwendungsbereiches auf non-structural bzw. Product Specification abgeschlossen… • neue Entwurfsfassung oder „formal vote“ ?

34

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

prEN16612 • “European Standard prEN 16612 gives the principles of determining the lateral load resistance of linearly supported glass elements.” • In the design processes, the reliability is part of national competency. For that reason this European Standard foresees that, to conform the rules applied by the Eurocodes, the following parameters are subject to nationally determined parameters: – – – –

material partial factors, γM;A and γM;v factors for the load duration, kmod partial factor for actions, γG , γQ , and ψ factor for stressed edges, ke

• The values can be found in the National Annex to the Eurocode for Glass when this becomes available. Until such time … Member State … the recommended values given in this European Standard should be used.

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

prEN16612 • Bemessungsgleichung prEN16612

35

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

prEN16612 • Bemessungsgleichung prEN16612 – Floatglas

– Vorgespanntes Glas

wobei mit t Lasteinwirkungsdauer in h γM;A = 1,8 γM;v = 1,2

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

„zul σ“ Float in MPa nach TRXV, DIN, prEN 2-seitig Mono VSG Vertikalverglasung, d.h. g=0, w≠0

4-seitig Mono VSG

TRXV

18,0

22,5

18,0

22,5

DIN 18008 prEN 16612 prEN 16612 national ?

16,8

18,48

21,00

23,10

36

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

prEN16612 • The resistance to bending of laminated glass shall be evaluated using a suitable engineering formula or calculation method which takes into account the plastic or viscoelastic properties of the interlayer material and its variation with temperature and load duration. • The viscoelastic properties of the interlayer materials are determined according to EN 16613. • As an alternative to more complex calculation methods, the simplified method described in Annex E can be used for glass panes with linearly supported edges subject to uniformly distributed loads.

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

prEN16613 • This standard specifies a test method for determining the mechanical viscoelastic properties of interlayer materials. The interlayers under examination are those used in the production of laminated glass and/or laminated safety glass. The interlayer properties are needed in order to determine the load resistance of laminated glass in accordance with prEN 16612. • From the tensile modulus in particular conditions of temperature and load duration, an interlayer can be placed into a family that relates to a specific interlayer shear transfer coefficient, ω. This value can be used in a simplified calculation method.

37

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Produkt – Bemessung – Ausführung

Grafik aus : Guidance for European Structural Design of Glass Components, JRC Scientific and policy reports, Report EUR 26439 EN, 2014

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

CEN/TC 250 – Eurocodes EN 1990 Eurocode 10: Grundlagen der Tragwerksplanung EN 1991 Eurocode 1: Einwirkungen

EN 1992 bis EN 1996 Eurocode 2: E.B.u.B. von Stahlbetonbauten Eurocode 3: E.B.u.B. von Stahlbauten Eurocode 4: E.B.u.B. von Stahl‐Beton   Verbundbauten Eurocode 5: E.B.u.B. von Holzbauten Eurocode 6: E.B.u.B. von Mauerwerksbauten

Teil 1

Allgemeine Einwirkungen

Teil 1‐1

Wichten, Eigengewicht und  Nutzlasten im Hochbau Brandeinwirkungen auf Tragwerke Schneelasten Windlasten Temperatureinwirkungen Einwirkungen während der EN 1997 und EN 1998 Bauausführung Eurocode 7: E.B.u.B. von in der Geotechnik Außergewöhnliche Einwirkungen

Teil 1‐2 Teil 1‐3 Teil 1‐4 Teil 1‐5 Teil 1‐6 Teil 1‐7

Teil 2 Teil 3 Teil 4

Verkehrslasten auf Brücken Einwirkungen infolge  von Kranen und Maschinen Einwirkungen auf Silos und  Flüssigkeitsbehälter

Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben

EN 1999 Eurocode 9: E.B.u.B. von Aluminium‐ konstruktionen E.B.u.B. = Entwurf, Berechnung und Bemessung

38

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

CEN/TC 250 WG3 • Schritte zum Eurocode für Glas – Erste Sitzung der Gruppe: Oktober 2012 – Erstellung eines Technischen Berichtes: SAP Report Anfang 2014 (ca. 200 Seiten) – Erstellung einer technischen Spezifikation mit Zuarbeit durch „project team“ – Erarbeitung einer Vornorm – Erarbeitung des Eurocodes Glas (Europäische Norm), Ziel: 2019

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Gliederung • Einleitung • Überblick zu Regelungen am Bau – von gestern bis heute oder morgen • Glasnormung in Deutschland – TRXV / DIN 18008

• Glasnormung in Europa – prEN13474 bzw. prEN16612 – Eurocode 11

• Schlussbetrachtung

39

Einleitung

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Nachweis d. Verwendbarkeit mit DIN 18008 T1-5

geregelt

Nicht geregelt

Einleitung

Bauprodukt

Bauart

Bauregelliste (BRL)

Liste eingeführte techn. Baubest. (MLTB / LTB) www.dibt.de www.bauen.bayern.de

www.dibt.de

Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (AbZ) Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis (AbP) Zustimmung im Einzelfall (ZiE)

Baurecht

Deutschland

Europa

Ausblick

Literatur

40