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Konstruktiver Glasbau > 1 > Flashcards

1 Flashcards

(81 cards)

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1
Q

Vorteile von Glas als Werkstoff (vier)

A

-Hochtransparenter Werkstoff
-Hohe Lichtdurchlässigkeit
-Hohe chemische Beständigkeit
-Hohe Druckfestigkeit

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2
Q

Nachteile von Glas als Werkstoff (vier)

A

-sprödes Materialversagen
-Biegefestigkeit ist keine Materialkonstante, sondern abhängig von der Oberflächenbeschaffenheit
-Bruchanfälligkeit
-schwierig zu verbinden

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3
Q

Zu welchem Zeitpunkt im Herstellugsprozess wird Glas gefärbt?

A

Glasschmelze

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4
Q

Bearbeitungsformen von Glas (drei)

A

-Schneiden
-Kantenverarbeitung
-Bohren

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5
Q

Veredelungsformen von Glas

A

-thermische Vorspannung
-Biegen
-Kombinieren
-Oberflächenveredelung

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6
Q

Oberflächenveredelungen von Glas

A

-Beschichten
-Abtragen
-Emaillieren
-Bedrucken

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7
Q

Definition: Glas

A

Als Glas bezeichnet man alle Stoffe, die strukturmäßig einer Flüssigkeit ähneln, aber bei Umgebungstemperatur ein linear elastisches Materialverhalten vorweisen und somit den Feststoffen zuzuordnen sind.

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8
Q

Zusammensetzung von Bauglas (Kalk-Natron-Glas) (prozentual)

A

-70 % Quarzsand
-10 % Kalk - stabiler
-15 % Soda - senkt Schmelztemperatur
-5 % Oxide - Stabilisator + Färbung

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9
Q

Eigenschaften von Glas

A

-linear elastisch
-homogen
-isotrop
-theoretische Glaszugfestigkeit&raquo_space; tatsächlicher Kurzzugfestigkeit
-strukturelle Defekte an Oberfläche (mikroskopische und makroskopische Risse)
-Biegefestigkeit ist keine Materialkonstante

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10
Q

Unterschied theoretische und tatsächliche Zugfestigkeit von Glas

A

-theoretisch: 5000 - 8000 N/mm^2
-tatsächlich: 30-100 N/mm^2 (Kurzzeit(zugfestigkeit))

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11
Q

Was beeinflusst die Zugfestigkeit von Glas?

A

-Größe der Glasscheibe
-Umgebendes Medium
-Glasart
-Alter der Scheibe
-Dauer der Beanspruchung

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12
Q

Besonderheiten der Oberfläche von Glas

A

-strukturelle Defekte an Oberfläche
-Spannungsspitzen
-mikro + makro Risse
-überkritisches Risswachstum

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13
Q

Je … die auf Zug beanspruchte Fläche, desto … die Wahrscheinlichkeit, dass ein gefährlicher Oberflächendefekt vorhanden ist.

A

-größer
-größer

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14
Q

Was kommt vor dem überkritischen Risswachstum

A

unterkritisches Risswachstum

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15
Q

Ist die Bruchausgangsstelle auch die Stelle mit dem maximalen Hauptzug?

A

Nein

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16
Q

Möglichkeiten Glas zu schneiden:
(dünne & dicke Scheiben)

A

-dünne: ritzen & brechen
-dicke: sägen

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17
Q

Weitere Möglichkeiten Glas zu schneiden:

A

-Laserverfahren (führt aber zu Spannungen, Glas bricht)
-Wasserstrahlschneiden (keine thermische Beanspruchung)

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18
Q

Kantenbearbeitung (fünf)

A

-geschnitten
-gesäumt
-maßgeschliffen
-geschliffen
-poliert

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19
Q

Vorteile der Beschichtung von Glas (vier)

A

-Wärmeschutz
-Sonnenschutz
-Antischmutz
-Entspiegelung

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20
Q

Bohrungsarten bei Glas

A

-konisch: Senkkopfhalter
-zylindrisch: Tellerhalter

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21
Q

Thermische Vorspannung

A

-Glas auf 600 Grad erhitzen
-parabelförmiges Vorspannprofil
-Kern erkaltet als letztes
-Kern dehnt sich aus - Zugbeanspruchung
-Rand - Druckbeanspruchung

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22
Q

Wie lange hält die thermische Vorspannung?

A

-hält Jahrhunderte an
-nimmt bei Temperaturen > 200 Grad ab

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23
Q

Je nachdem wie schnell Scheiben beim Prozess der thermischen Vorspannung abgekühlt werden entstehen unterschiedliche Glassorten, welche?

A

-abschrecken mit kalter Luft: ESG
-langsames Kühlen: TVG

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24
Q

Welche Ansprüche von Architekten und Ingenieuren müssen im Glasbau miteinander vereinbart werden?

A

Architekten:
-lichtdurchflutete Räume
-so gut wie kein Tragwerk zu sehen
Ingenieure:
-sichere Umsetzung

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25
Was ist VSG?
-Verbundsicherheitsglas -wird thermisch vorgespannt -bröckelt sehr fein (Sicherheitsaspekt, z.B. Autoscheiben) -bei Mehrfachverglasung bleiben restliche Scheiben tragfähig
26
Verformungsmöglichkeiten bei Glas (zwei)
-kalt biegen -heiß biegen
27
Besonderheit von Weißglas
besonders lichtdurchlässig
28
Was hält größere Spannungen aus: ESG oder TVG ?
ESG
29
Zusammensetzung von Borosilicatglas (prozentual)
-80 % Quarzsand -15 % Bortrioxid -5 % Oxide
30
Was bedeutet ESG und TVG?
-ESG: Einscheiben-Sicherheitsglas, schnell abgekühlt, thermisch voll vorgespannt. "Sekurit" -TVG: teilvorgespanntes Glas, langsam abgekühlt
31
Beschreibe das Bruchbild von ESG und TVG und nenne je einen Vorteil
-ESG: Krümel, sicherheit, keine scharfe Kanten -TSG: grobe Bruchstücke, positive Resttragfähigkeit
32
Die Bruchstückgröße ... mit steigender Vorspannung.
sinkt
33
Die Resttragfähigkeit ... mit abnehmender Krümelgröße.
sinkt
34
Vorspannung = Festigkeit ?
-Vorspannung ist NICHT gleich der Festigkeit *Festigkeit = Festigkeit von Floatglas + Festigkeit der Vorspannung −Dickere Scheiben weisen größere Krümel auf Nein, da gesamte Festigkeit = Überlagerung der eigentlichen Festigkeit mit der Vorspannung
35
Beschreibe Nachteile resultierend aus dem Herstellungsprozes beim Gussglas
Glas wird gewalzt, dadurch entstehen Walzmuster
36
Welchen Punkt beschreibt die Schmelztemperatur von Glas beim Herstellungsprozess
-Glas wird erwärmt - dehnt sich aus -Schmelztemperatur: Glas kristallisiert
37
Beim Erhitzen von Glas nimmt das Volumen ... . Beim Erreichen der Schmelztemperatur ... das Glas. Ab diesem Zeitpunkt nimmt das Volumen weiter zu, obwohl die Temperatur ... .
-zu -kristallisiert -gleich bleibt
38
Beschreibe die Unterschiede bei den Versagensmechanismen von Stahl und Glas
Glas: -ungeordnete Anordnung der Atomketten -einzelne Atomebenen können sich nicht gegeneinander verschieben -deshalb fließt Glas nicht so wie Stahl
39
Was spiegelt die Realbiegezugfestigkeit von Glas wieder?
Der Schädigungszustand der Oberfläche (da die Risse die Festigkeit beeinflussen).
40
Kann eine absolute Materialfestigkeit bei Glas definiert werden?
Nein, da die Oberflächendefekte niemals ausreichend genau bekannt sind.
41
Was bedeutet Emaillieren?
-meistens bei TVG Scheiben -Auftragen einer Keramikfarbe in mehreren Schichten -Verbindung durch Erhitzen (Farbe brennt ein) -ist nur auf einer Seite des Glases möglich
42
Nenne zwei Vor- & einen Nachteil des Emaillierens bei Glas
Vorteil: Kratzfestigkeit und Witterungsbeständigkeit Nachteil: Zugfestigkeit wird abgemindert
43
Nenne Abtragungsmöglichkeiten von Glasoberflächen (vier)
-schleifen -polieren -sandstrahlen -ätzen (Flusssäure)
44
Was ist VSG?
-VerbundSicherheitsGlas -kann aus mehreren Scheiben ESG oder TVG bestehen
45
Was sind die vorteile von VSG?
-Widerstand gegen Feuer und Stoß -Verringerung von Sonneneinstrahlung und Schalldurchgang
46
Wie verhält ich eine VSG-Scheibe beim Bruch, wenn sie aus -ESG-Scheiben -TVG-Scheiben besteht?
-ESG: Wird nur noch von Folie gehalten, da kleine Krümel keine Tragwirkung haben -TVG: hat größere Resttragfähigkeit, weil Bruchstücke größer
47
Was bedeutet vollständiges Versagen bei einer VSG-Scheibe?
Scheibe bricht nicht nur, sonder fällt aus der Halterung heraus
48
Wovon ist bei einer VSG-Scheibe der Widerstand gegen vollständiges Versagen abhängig?
-Lagerungsart -glasbruchverhalten (ESG oder TVG) -Foliendicke
49
Was ist MSG?
-MehrScheibenisolierGlas -werden hintereinander angeordnet -in den Zwischenräumen befindet sich Gas (z.B. Argon) -> geringer U-Wert -Abstandshalter aus Aluminium -zusätzliches Entfeuchtungsmittel
50
Was genau verursacht Spontanbrüche bei Glasscheiben ?
Nickel-Sulfit-Einschlüsse aus Verunreinigung beim Herstellungsprozess (Glasschmelze)
51
Was ist das Problem bei den Einschlüssen?
-Nickel-Sulfit hat größeren Wärmedehnungskoeffizienten als Glas -es treten Spannungen auf -Floatglas innen ohnehin auf Zug beansprucht -Überlagerung der beiden Spannungen übersteigt Zugefestigkeit -Bruch
52
Wie kann man Nickel-Sulfit-Einschlüsse verhindern?
-Garnicht, aber man kann die betroffenen Scheiben aussortieren -Heat-Soak-Test -Lagerung bei 290 grad für 4 h, betroffene Scheiben werden dabei zerstört -Erweiterung ESG-H, für Scheiben die test bestehen
53
Nenne Vorteile der Klebtechnik (fünf)
-stoffschlüssige Verbindung -keine Beeinträchtigung des Grundwerkstoffs -keine Spanungskonzentration -Gewichtsoptimierung -Toleranzausgleich
54
Nenne Einflussfaktoren auf die Klebverbindung (fünf)
-Belastung -klebgerechte Verbindung -geometrische Gestaltung -Klebstoff -Oberfläche
55
Wodurch wird der Einsatz von Klebstoff im Glasbau geregelt?
teilweise durch ETAG-002 (für Silikone)
56
Was ist Silikon?
-Elastomere -weitmaschig vernetzt -hyperelastisch
57
Nenne Klebstoffeigenschaften
-1 - 40 MPa -1 - 800 % Dehnung -temepraturabhängig -eingeschränkt thermisch beständig -alterungsabhängig
58
Was ist für die Güte der Klebung von entscheidender Bedeutung?
-Benetzungsverhalten der Fügeteile -Klebstoff sollte geringere Oberfläche als Fügeteil haben
59
Wofür steht die Abkürzung MVVBT?
Musterverwaltungsvorschrift technische Baubestimmung
60
Welche Absturzsicherungen sind notwendig bei Gläsern, die geöffnet werden können: -unter 1 m ? -ab 1 m ? -bis zu 12 m ? -ab 12 m ?
-keine -Absturzsicherung -Brüstung min. 0,9 m -Brüstung min. 1,1 m
61
Wofür steht die Abkürzung SZR?
Scheibenzwischenraum
62
Welche zusätzlichen Lasten wirken auf Isolierglasscheiben?
Volumenänderungen des Gases im SZR, z.B.: -unterschiedliche Höhe zwischen Standorten produktion und Einbau -klimatische Schwankungen (Hoch- & Tiefdruck) -Temperaturänderungen
63
Eine Glasscheibe gilt als weicher, wenn ihre Größe ...
zunimmt
64
Je steifer ein System, desto ... sind die Klimalasten.
größer (Anmerkung d. Redaktion: Weicheres System kann also mehr Klimalasten abfangen).
65
Die mechanischen Eigenschaften der Klebstoffe sind i. allg. abhängig von: (vier)
-Verarbeitung (Mischungsverhältnis) -Einwirkungsdauer (kriechen) -Zeit (Alterung) -Temperatur
66
In Anschlussdetails entstehen i.d.R. Spannungsspitzen. Was ist das? Ist das gut o. schlecht? Wo entstehen diese?
-Bereiche, in denen Spannung am höchsten ist -soll vermieden werden -bei Klebungen in den Randbereichen
67
Je größer die Überlappungslänge, desto größer die aufnehmabre Spannung?
Nein, da der Mittelbereich mit zunehmender Überlappungslänge immer weniger Kräfte aufnimmt.
68
Funktionen von SG-Verklebungen: (drei)
-dynamische Lasten -statische Dauerlasten -thermische Verformungen
69
Welche Kategorien werden bei der Absturzsichernden Verglasung unterschieden? Geben Sie jeweils die Fallhöhen und die Charakterisierung an.
A (Fallhöhe 900 mm): -Glas übernimmt Holmlasten, d.h. kein lastabtragender Riegel/Brüstungsholm B (Fallhöhe 700 mm): -Unten eingespannte Glasbrüstung, einzelne Scheiben werden durch lastabtragenden Holm verbunden C (Fallhöhe 450 mm): -Ausfachende Verglasung dient nicht zur Abtragung von Holmlasten
70
Was muss man beachten für eine klebgerechte Ausbildung? (vier)
-große Klebfläche -gleichmäßiger Spannungsverlauf -symmetrischer Aufbau -Hauptklebefläche in Achse
71
Was sollte man vermeiden bei Klebverbindungen? (vier)
-hoher Materialaufwand / dicke Verbindung -Klebfläche außerhalb d. Kraftlinie -aufwendige Herstellung
72
Welche äußeren Einflüsse wirken auf Klebverbindungen? (fünf)
-Regen -Reinigungsmittel -UV-Strahlung -Schnee, Frost, Eis -Beschädigung
73
Für welche Randbedingungen gilt ETAG-002 (Klebverbindungen) ?
-Silikonklebstoff -linienförmig -d = 6 - 20 mm -Neigungswinkel d. Fassade 7 - 90 Grad
74
mechanische Eigenschaften Glas
-Wichte 25 kN/m^3 -E-Modul 70.000 N/mm^2 -Querkontraktionszahl 0,23 -Druckfestigkeit 700 - 900 N/mm^2
75
Versagensmechanismus Glas
-Niedrigere Spannung aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit aufnehmbar *Wirkt glatt, enthält aber in Wirklichkeit eine Vielzahl kleiner Fehlstellen ➢An Fehlstellen bilden sich Spannungsspitzen −Spannungsspitzen können aufgrund des nicht vorhandenen plastischen Materialverhaltens nicht abgebaut werden
76
Aussage über die Biegefestigkeit
-Reale Biegezugfestigkeit ist keine Materialkonstante *Spiegelt den Schädigungszustand der Oberfläche wider −Keine Aussage über Oberflächendefekte möglich *Keine Definition einer „absoluten“ Materialfestigkeit möglich −Je größer die auf Zug beanspruchte Fläche ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein gefährlicher Oberflächendefekt vorhanden ist −Bevor es zum überkritischen Risswachstum kommt, liegt ein unterkritisches Risswachstum vor −Bruchausgang stimmt nicht unbedingt mit der Stelle überein, an der die max. Hauptzugspannungen auftreten
77
Beschichtungsanwendungen
-Wärmeschutz -Sonnenschutz -Antischmutz -Entspiegelung
78
Beschichtungsverfahren
Online Verfahren →„Hard-Coating“ (während der Floatglasherstellung) ➢In flüssige bzw. viskose Glasschmelze werden Beschichtungen auf heißem Glasband aufgebracht (über Flüssigkeiten oder Pulver) *Offline Verfahren (nach der Floatglasherstellung) ➢Tauchverfahren ➢Verdampfen ➢Kathodenstrahlverfahren →„Soft-Coating“ (im Hochvakuum nacheinander mehrere Schichten auf Verglasung aufgetragen)
79
Herstellung Thermische Vorspannung
-Erwärmung der Glasscheibe auf ca. 600 °C *Anschließendes schnelles Abkühlen (Abschrecken) der Glasscheibe *Biegen der Glasscheibe ist im gleichen Arbeitsschritt möglich −Produkte: *ESG (Einscheiben-Sicherheitsglas) = thermisch voll vorgespanntes Glas = „Sekurit“ *TVG = Teilvorgespanntes Glas −Beständigkeit: *Bleibt über Jahrhunderte erhalten *Spannungen relaxieren langsam bei Temperaturen über 200 °C
80
Verbundglas
−Eine oder mehrere Glasscheiben, die über Zwischenschichten miteinander verbunden sind −Eigenschaften: *Widerstand gegen Feuer *Widerstand gegen Stoß *Verringerung der Sonneneinstrahlung und des Schalldurchgangs −Untergruppe: Verbundsicherheitsgläser *Im Falle eines Glasbruchs liegen folgende Eigenschaften vor: -Zusammenhalten der Bruchstücke -Begrenzung der Öffnungsgröße -Gewährleistung der Resttragfähigkeit -Verringerung des Risikos von Schnittverletzungen -Mögliche Verbundsysteme: Folien-und Gießharzverbund
80

Konstruktiver Glasbau (1 decks)

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