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JR-Zentrum für Dünnglastechnologie für Anwendungen im Bauwesen

Dünnglas ist bei Bildschirmen, Laptops, Tablets oder Mobiltelefonen im täglichen Gebrauch eine Selbstverständlichkeit. Die Anwendung von sehr dünnem Glas im Bauwesen ist neu und stellt das innovative Forschungspotential dieses JR Zentrums dar.

Gläser mit einer Dicke von maximal 2 mm werden als Dünnglas bezeichnet, es besteht üblicherweise aus Kalk-Natron-Glas oder Aluminium-Silikat-Glas. Dünnglas zeigt ein völlig neues Baustoffverhalten u.a. mit extrem hoher Flexibilität gegenüber herkömmlichen Baumaterialien und eröffnet daher eine Vielzahl neuer Möglichkeiten für Anwendungen bei Konstruktionselementen im Bauwesen wie z.B. Stützen, Träger oder spezielle Arten von Fassadensystemen.

Für den Einsatz als tragenden Bauteil wird der Nachweis einer normativ geregelten Biegezugfestigkeit gefordert. Die theoretische Festigkeit von Glas wird in der Literatur mit rund 10.000 MPa angegeben. Die tatsächlich gemessene Biegezugfestigkeit von nicht vorgespanntem Glas liegt in der Größenordnung von rund 80 MPa. Diese enorme Differenz zwischen theoretischen und tatsächlich erreichbaren Werten ist u.a. auf Defekte an der Oberfläche oder in der Glas-Matrix selbst zurückzuführen. In Versuchsserien müssen diese wesentlichen Einflussfaktoren identifiziert und evaluiert werden, um daraus Zusammenhänge für die Nachweise der Tragfähigkeit ableiten zu können.
Die für herkömmliches Glas etablierten Prüfverfahren können jedoch nicht auf Dünnglas übertragen werden, sondern müssen entsprechend adaptiert oder neu entwickelt werden.

In den überwiegenden Fällen wird aus Sicherheitsgründen ein Verbundsicherheitsglas bestehend aus mindestens zwei Glasschichten mit einer Zwischenschicht aus Kunststoffen gefordert. Auf dem Markt werden unterschiedliche Arten von Folie als Zwischenschicht angeboten. Die mechanischen Kennwerte von Folien unterschiedlicher Zusammensetzungen und das Verbundverhalten mit Glas ist versuchstechnisch zu bewerten. Die Vor- und Nachteile sind bezüglich ihrer Eignung zu prüfen.

Die konstruktive Durchbildung in Hinblick auf die Lagerung bestimmt maßgebend das Tragverhalten einer Glaskonstruktion. In diesem Zusammenhang wird besonderes Augenmerk auf die Bauteilanschlüsse in der Fügetechnik durch Untersuchung lokaler Spannungskonzentrationen gelegt.

Auf Basis der wissenschaftlichen Erkenntnisse in Hinblick auf die Festigkeit, Verbundwirkung und Fügetechnik werden mögliche Anwendungsfelder für Dünnglas im konstruktiven Ingenieurbau identifiziert

Leitung

FH-Prof. DI Dr. Jürgen Neugebauer

Fachhochschule Joanneum Gesellschaft mbH

Institut für Bauplanung und Bauwirtschaft

Alte Poststraße 154

8020 Graz

T: +43 316 5453-8220

juergen.neugebauer(at)fh-joanneum...

Details

Laufzeit: 01.08.2016 - 31.07.2021

Unternehmenspartner:

APG International, Inc., LISEC Austria GmbH, SFL technologies GmbH

Thematischer Cluster:

Nichtmetallische Werkstoffe