Contribution to the size effect on the strength of flat glass

Abstract

Die American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) veröffentlichte ein Diagramm zur Dickenbemessung von rechteckigen Glasplatten unter homogener Flächenlast bei vierseitiger freier Randauflage, das auf experimenteller Basis, d. h. auf Grund von Biegebruchversuchen an großen Glasplatten, erstellt wurde. Der Mittelwert der Bruchlasten einer Stichprobe wurde durch den Sicherheitskoeffizienten 2,5 dividiert, und die so bestimmte Flächenlast wurde als zulässig angenommen und für das Diagramm verwendet. In der vorliegenden Arbeit werden aus diesem Diagramm für zwei ausgewählte Belastungen die zugelassenen maximalen Hauptzugspannungen bestimmt. Für große Platten (16 m2) aus gekühltem Floatglas werden danach als maximale Hauptzugspannungen 20 N/mm2, für kleine Platten (0,54 m2) 37 N/mm2 zugelassen. Der Unterschied läßt sich quantitativ mit dem sogenannten „Flächenfaktor der Glasfestigkeit" erklären; da die Spannungsverteilung jedoch inhomogen ist, darf dabei nicht mit den realen Scheibenflächen, es muß vielmehr mit „effektiven Scheibenflächen" gerechnet werden, die mit Hilfe der Weibull-Statistik definiert werden können. Bei vorgespanntem Glas ergibt sich ebenfalls eine Abhängigkeit der zugelassenen maximalen Hauptzugspannung von der Plattengröße, die aber mangels Kenntnis des Vorspannungsgrades nicht entsprechend analysiert werden konnte. Die zugelassene maximale Hauptzugspannung beträgt hier bei den größten praktisch vorkommenden Scheiben etwa 55 N/mm2. Die American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) veröffentlichte ein Diagramm zur Dickenbemessung von rechteckigen Glasplatten unter homogener Flächenlast bei vierseitiger freier Randauflage, das auf experimenteller Basis, d. h. auf Grund von Biegebruchversuchen an großen Glasplatten, erstellt wurde. Der Mittelwert der Bruchlasten einer Stichprobe wurde durch den Sicherheitskoeffizienten 2,5 dividiert, und die so bestimmte Flächenlast wurde als zulässig angenommen und für das Diagramm verwendet. In der vorliegenden Arbeit werden aus diesem Diagramm für zwei ausgewählte Belastungen die zugelassenen maximalen Hauptzugspannungen bestimmt. Für große Platten (16 m2) aus gekühltem Floatglas werden danach als maximale Hauptzugspannungen 20 N/mm2, für kleine Platten (0,54 m2) 37 N/mm2 zugelassen. Der Unterschied läßt sich quantitativ mit dem sogenannten „Flächenfaktor der Glasfestigkeit" erklären; da die Spannungsverteilung jedoch inhomogen ist, darf dabei nicht mit den realen Scheibenflächen, es muß vielmehr mit „effektiven Scheibenflächen" gerechnet werden, die mit Hilfe der Weibull-Statistik definiert werden können. Bei vorgespanntem Glas ergibt sich ebenfalls eine Abhängigkeit der zugelassenen maximalen Hauptzugspannung von der Plattengröße, die aber mangels Kenntnis des Vorspannungsgrades nicht entsprechend analysiert werden konnte. Die zugelassene maximale Hauptzugspannung beträgt hier bei den größten praktisch vorkommenden Scheiben etwa 55 N/mm2.