Search

Glas är ett styvt material som används bland annat inom byggbranschen och fordonsindustrin. Glas har hög styvhet och hög hållfasthet men är ett sprött material. När en spricka uppstår i en laminerad glasbalk minskas dess bärförmåga och styvhet och säkerhetsrisken ökar. För att garantera en hög säkerhet används laminerat glas där tunna plastfilmer limmar ihop flera skikt av glas (som även kallas för lameller). När glaset lamineras fungerar det som ett paket där spänningarna kan överföras mellan de olika lamellerna. Användningsområden inom byggbranschen kan vara plana element, till exempel för fönster eller balkonräcken, dessutom finns både liggande balkar (böjning i den tunna riktningen) samt stående balkar. Även i balkar av laminerat glas kan sprickor i en av lamellerna uppstå. Dessa fångas dock upp av de andra lamellerna så att hela balken förblir intakt och hålls på plats. En sprucken balk tappar då en del av bärförmågan och styvheten jämfört med en osprucken balk. Spruckna balkar kan alltså inte bära samma last. Syftet med arbetet är att öka kunskapen om beteendet hos laminerat glas som är sprucket och få bättre förståelse för hur laminerat glas beter sig när det går till brott. Målet är att verifiera den numeriska beräkningsmodellen av Abdul Khader, Basim & Reshid (2020) genom experimentella försök. Modellen beskriver liggande balkar av laminerat glas, både spruckna och ospruckna balkar. I detta examenarbete användes olika metoder: litteraturundersökning, tillämpning av en beräkningsmodell samt experiment. Litteratundersökningen gav ett fördjupande förståelse dels om ämnet glas exempelvis om olika typer av glas och glasets generella egenskaper, dels om laminerat glas, hur det är uppbyggt, tillverkat och egenskaper förbättras genom lamineringen. Beräkningsmodellen som detta arbete bygger på är från en tidigare studie, där en beräkningsmetod för spruckna glasbalkar beskrevs med hjälp av den så kallade effektiva tjockleksmetoden för böjstyvhet av laminerat glas. Experiment genomfördes för att studera hur laminerade glasbalkar med och utan spricka i mitten beter sig när de utsätts för belastning. Resultaten visar skillnaden mellan ospruckna och spruckna balkar av laminerat glas med två skikt när det gäller böjstyvheten och bärförmågan. Experimenten visar att nedböjningen för spruckna balkar är dubbelt så stor som för ospruckna balkar. Skillnaden beror på att böjstyvheten hos spruckna balkar är lägre än hos ospruckna balkar. På grund av sprickan i mitten överförs lasterna endast i en skiva, och dessutom minskas böjstyvheten i den ospruckna delen. Beräkningsmodellen överensstämde väl med resultaten från de utförda experimenten. Detta bekräftar att modellen kan tillämpas för laminerade glasbalkar. Mer omfattande studier bör dock genomföras där de ingående parametrarna varieras, till exempel genom längre balkar, sprickor på andra ställen än i mitten, samt att olika material för mellansiktet används.

Det blir allt vanligare att använda laminerat glas som ett konstruktionsmaterial. Men glas är ett känsligt och genomskinligt material som kan ge en obehaglig känsla om det spricker. Särskilt om det handlar sig om en glaskonstruktion som ska hålla en stor del av en byggnad. En glaskonstruktion bör upplevas trygg att vistas i. Idag är det svårt att ersätta bärande konstruktionsdelar med glas i Sverige eftersom det inte finns några särskilda dimensioneringsregler för glas. I det här examensarbetet genomförs en undersökning om hur laminerat glas böjer sig när det utsätts för belastning och varierande temperaturer under en kort tid. Det studeras hur tjockleken på mellanskiktet påverkar spänningen samt skjuvstyvheten i glasen. För att få relevanta jämförelser studeras även beteendet hos en osprucken och en sprucken laminerad balk. Med hjälp av litteraturstudier och teoretiska beräkningar har beteendet hos laminerade glasbalkar med olika förutsättningar undersökts. Resultatet visar att belastningar som verkar på en laminerad balk under en kort tid leder till ett varierande beteende och deformationer beroende på temperatur, skjuvstyvhet och tjocklek hos laminatet. Det upptäcktes ett gränsvärde vid temperaturen 50 °C där en förändring sker i sambandet mellan laminatets tjocklek, temperatur och nedböjningen. Beteendet och deformationen hos en laminerad balk varierar också beroende på om balken är sprucken eller inte. It is becoming increasingly common to use laminated glass as a construction material. But glass is a sensitive and translucent material that can give an unpleasant feeling if it cracks. Especially if it is a glass structure that will hold a large part of a building. A glass structure should be considered safe to stay in. Today, it is difficult to replace supporting structural parts with glass in Sweden due to the lack of design rules. In this thesis, a study is conducted on how laminated glass bends when exposed to mechanical loads and varying temperatures for a short time. It is studied how the thickness of the middle layer plays a role, how the tension and the shear stiffness vary in the glass. In order to obtain relevant comparisons, the behavior of an unbroken and a cracked laminated beam is also studied. With the help of literature studies and theoretical calculations, the behavior of laminated beams under different conditions was examined. The results show that loads that act on a laminated beam for a short time lead to varying behavior and deformations depending on temperature, shear stiffness and interlayer thickness. A limit value was detected at the temperature of 50 °C where a change in the relation between interlayer thickness, temperature and deformation occurs. The behavior and deformation of a laminated beam also varies whether the laminate is cracked or not cracked.