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Pendelschlagversuch

Aufgrund der spröden Materialeigenschaften des Werkstoffes Glas muss dessen Verhalten unter Stoßeinwirkung bei der Dimensionierung von absturzsichernden Glasbauteilen berücksichtigt werden. Im Gegensatz zu statischen Lasten, wie z.B. dem Eigengewicht von Bauteilen, ist diese Einwirkung in der Regel an einem dynamisch reagierenden System Scheibe/Stoßkörper zu untersuchen. Sofern ein leicht deformierbarer Körper (z.B. eine stürzende Person) das Bauteil beansprucht, wird dieser Vorgang als „weicher Stoߓ bezeichnet.

Zur Untersuchung der Widerstandsfähigkeit von Sicherheitsglas (VSG) und absturzsichernden Verglasungen gegenüber Stoßbelastungen werden Pendelschlagversuche am Bauteil mit einem Stoßkörper nach DIN 12600 Glas im Bauwesen: Pendelschlagversuch - Verfahren für die Stoßprüfung und Klassifizierung von Flachglas durchgeführt.  Der hierfür verwendete „weiche“ Pendelkörper simuliert dabei den Anprall eines menschlichen Körpers. Er besteht grundsätzlich aus zwei Reifen (Fülldruck: 3,5 bar) und einem Stahlgewicht. Die Masse des Pendelkörpers beträgt 50 kg. Je nach Kategorie der Verglasung beträgt die Fallhöhe des Pendels 450 mm, 700 mm oder 900 mm. Der Stoßkörper wird hierfür an einer Aufhängevorrichtung befestigt. Die experimentelle Prüfung muss an den Originalbauteilen durchgeführt werden; durch den Versuchsaufbau müssen die statischen und konstruktiven Randbedingungen am Bauwerk ausreichend genau abgebildet werden.

Die derzeitige Entwurfsfassung der DIN 18008-4 Glas im Bauwesen: Bemessungs- und Konstruktionsregeln, Teil 4: Zusatzanforderungen an absturzsichernde Verglasungen sieht zwei Berechnungsverfahren zur Bemessung von weichen Stoßvorgängen vor, die den realen Stoßversuch mit dem Pendelkörper sehr gut abbilden. Zum einen handelt es sich um ein vereinfachtes Verfahren mit Ersatzlasten, zum anderen um eine transiente Berechnungsmethode. Im Gegensatz zu einer „quasi-statischen“ Berechnung, bei der die Belastung in einem Zeitschritt aufgebracht wird, werden bei der transienten Berechnung die Massenträgheiten des Systems berücksichtigt und die Berechnung in viele kleine Zeitschritte unterteilt. Der Pendelschlagversuch wird also wie im Realen komplett dynamisch abgebildet. Oder anders ausgedrückt: Man kann verfolgen, wie das Pendel auf die Scheibe auftrifft, der Kontakt stattfindet und sich beide Systempartner wieder voneinander trennen.

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