Schubverbund bei Verbundgläsern (VG/VSG)

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Je nach Temperaturbereich und Belastungsdauer herrscht bei VSG oder VG ein mehr oder weniger guter Schubverbund zwischen den Scheiben, da PVB-Folien (thermoplastische Kunststoffe) und reaktionsfähige Harze ein ausgeprägtes Kriechverhalten aufweisen. Bei Kurzzeitbelastungen (z.B. Windlasten) und Temperaturen unter 40° C besteht eine nahezu vollständige Verbundwirkung. Für Langzeitlasten (z.B. Schneelasten) herrscht bei niedrigen Temperaturen (um den Gefrierpunkt) ein sehr hoher Schubverbund, bei Raumtemperatur teilweise Schubverbund, aber bei hohen Temperaturen ab etwa 50° C nahezu kein Schubverbund mehr. Nach den zur Zeit üblichen Bemessungsvorgaben (z.B. TRLV) darf bei der Bemessung für Lasteinwirkung kein Schubverbund angesetzt werden. Jedoch ist bei Isoliergläsern zusätzlich der Grenzzustand des vollen Schubverbunds zu berücksichtigen.

In allen baupraktischen Temperaturbereichen kann man von einem vollständigen Haftverbund ausgehen. Eine Ablösung des Zwischenmaterials kündigt sich deutlich durch eine Eintrübung an. Um die Zwischenmaterialien bei Verbundgläsern vor Witterungseinflüssen zu schützen, sollten an den Kanten entsprechende Maßnahmen vorgesehen werden (z.B. Verklebung). Bei vollem Schubverbund verhalten sich die beiden Scheiben des VSG wie ein monolithischer Aufbau. Die Biegespannungen und Verformungen der Scheiben können unter Ansatz der gesamten Querschnittshöhe ermittelt werden. Ohne Schubverbund verteilt sich die Belastung auf die beiden Einzelscheiben entsprechend dem Verhältnis der einzelnen Biegesteifigkeiten zur gesamten Biegesteifigkeit. Beide Scheiben verformen sich hierbei gleich. Die Verformungen der VSG-Scheibe ohne Verbund können auch mit einer ideellen Ersatzdicke d* ermittelt werden.

Die Biegespannungen der Scheiben sind mit dem jeweiligen Belastungsanteil unter Ansatz des Widerstandsmomentes der Einzelscheibe zu ermitteln. Aufgrund der stark temperaturabhängigen Kriecheigenschaften der PVB-Folie sind z.B. bei Isoliergläsern beide Grenzzustände bei der Bemessung zu berücksichtigen, da klimatisch induzierte Belastungen und die Beanspruchungen der einzelnen Scheiben von den effektiven Steifigkeitsverhältnissen abhängig sind.

Zu beachten ist, dass die Vernachlässigung der Verbundwirkung bei einer Bemessung nicht generell auf der sicheren Seite liegt. Während die Vernachlässigung der Verbundwirkung bei Einwirkung äußerer Lasten im Allgemeinen auf der sicheren Seite liegt, muss der Verbund bei Zwangsbeanspruchungen berücksichtigt werden. So führen Zwängungen, z.B. durch Verformungseinwirkungen, bei einem wirksamen Verbund zu höheren Beanspruchungen des Glases. Diesem Sachverhalt muss beispielsweise bei der Bemessung von Isolierverglasungen für klimatisch induzierte Belastungen Rechnung getragen werden.