Fakta om dimensionering af  termoruder i to eller tre lag

Eksempel på et typisk termisk brud, der udgår fra kanten af ruden, men som ikke må forveksles med brud pga klimalast, se nedenfor. Kilde: Glasfakta.

Fakta om dimensionering af termoruder i to eller tre lag

18. oktober 2017

Mens der findes retningslinjer for dimensionering af termoruder med to lag glas, er tilsvarende for 3-lags ruder endnu under forberedelse. En ny anvisning ventes klar i dette efterår 

 

Af Carl Axel Lorentzen

Diplomingeniør

Formand for teknisk

udvalg i GLASINDUSTRIEN        

Der foreligger på nuværende tidspunkt ikke nogen dansk eller europæisk standard for dimensionering af glas og termoruder. Retningslinjer for dimensionering af 2-lag ruder findes i SBi-anvisning 215 1. udgave 'Dimensionering af glas i klimaskærmen'. GLASINDUSTRIEN tilbyder sin egen Dimensioneringstabel for Termoruder. Ved anvendelse af udenlandske retningslinjer vil grundlag og forudsætninger være anderledes.

Termoruder er oftest opbygget af to eller tre lag glas.

Lasten på termoruder består dels af ydre last fra vind, sne og egenlast, dels af en indre last, kaldet klimalasten. Klimalasten opstår i termorudens hulrum. Der er et hulrum i 2-lags, to hulrum i 3-lags ruder.

Trykket fra klimalasten betegnes også 'det isochore tryk'. Bliver trykket for stort, revner glasset i et karakteristisk mønster.

Klimalast er trykændringer i termoruders forseglede hulrum, der er forårsaget af ændringer i temperatur og atmosfæretryk i forhold til tidspunktet, hvor termoruden blev forseglet. Klimalasten bestemmes ved hjælp af det isochore tryk, (p0) dvs. trykændringen uden hensyn til glaslagenes deformation. Trykket i hulrummet vil i praksis normalt blive væsentlig mindre end det teoretiske. Det skyldes, at glaslagene deformeres. Dermed reduceres trykket, til der opstår ligevægt mellem trykket og spændingerne i glaslagene.

For at bestemme største og mindste værdi af p0 betragtes tryk under sommer-forhold for ruder produceret under vinterforhold og omvendt.

For bestemmelse af hulrumstemperaturerne forudsættes kendskab til termorudeopbygningen i form af typer af glas, belægninger, glasafstande, indesluttede luftarter, indbyggede persienner m.m.

Ved normale formater og store ruder vil det resulterende tryk være beskedent; men ved små ruder (og ruder med stort sideforhold) kan klimalasten give store spændinger i glasset, da ruden kun deformeres lidt. Stor glasafstand vil øge virkningen af klimalasten, da større volumen også giver større volumenændring. I termoruder med 3 lag glas fås også en større effekt af klimalasten på grund af det større hulrumsvolumen i det enkelte hulrum.

Valg af glas afhænger af funktionskrav som personsikkerhed, sikring, brand og støj.

Glassets styrkeegenskaber afhænger af glastype, lastvarighed, kantbearbejdning og overfladebehandling.

Hvilke lastkombinationer, der skal undersøges, og hvilke partialkoefficienter, og lastkombinationsfaktorer, der skal anvendes på lasterne, foreskrives i Eurocode 0: Projekteringsgrundlag for bærende konstruktioner med tilhørende nationale annekser (Dansk Standard, 2007).

Lastkombinationer opdeles i brudgrænsetilstand, evt. ulykkeslast og anvendelsesgrænsetilstand.

De lasttilfælde, der oftest er relevante for glas, er optagelse af egenlast, vindlast og snelast samt – specielt for termoruder – klimalast

 Termisk brud. Brud begynder fra kanten og er vinkel ret på såvel kant som flade. Kilde: Glasfakta.    

 

Klimalastbrud. Brud begynder fra hjørner over diagonal. Kilde: Glasfakta.

Brudgrænsetilstand

Glasset undersøges i brudgrænsetilstanden, iht. det nationale anneks (variable laster), er normalt dimensionsgivende for glas, men det kan også forekomme, at det er lastkombination med ren egenlast.

Lastkombinationen for klimalast vil ofte blive afgørende for små termoruder (og termoruder med stort sideforhold), der bliver forholdsvis stive, når de fremstilles af 4 mm glas. Hvis sjældne svigt af det ene glaslag kan accepteres, og de øvrige laster kan optages af det andet glaslag, kan der ses bort fra lastkombinationen. I stedet skal klimalast undersøges for styrke i anvendelsesgrænsetilstanden. Ved brud i små termoruder vil hovedparten af glasset blive fastholdt af rudens forsegling, således at nedfaldsrisikoen er lille.

Anvendelsesgrænsetilstand

Udbøjning af glas i facader og tag må begrænses af hensyn til den æstetiske opfattelse af bygningens fremtoning. Store udbøjninger kan også opfattes som ubehagelige af bygningens brugere, selv om de ikke er farlige.

Udbøjningen gælder for den hyppige kombination af laster, der i henhold til Eurocode 0: Projekteringsgrundlag for bærende konstruktioner (Dansk Standard, 2007), anbefales for reversible grænsetilstande (elastiske udbøjninger). Den hyppige last er en last, der optræder flere gange årligt. Den hyppige værdi af en variabel last bestemmes for vindlast og snelast.

For egentlige glasfacader og større glastage må udbøjnings-kriterierne fastlægges i projektmaterialet. Her vil udbøjningen af den konstruktion, der understøtter glasset, også være væsentlig at specificere.

Hvis klimalasten ikke eftervises i brudgrænsetilstanden, skal det vises, at klimalasten ikke giver spændinger større end styrken for klimalast. (Dette betegnes den karakteristiske kombination i Eurocode 0, der anvendes for irreversible grænsetilstande). Det anbefales at anvende den regningsmæssige styrke ved eftervisningen.

Grafik, der illustrerer udbøjningen af glas i 2 - og 3-lags ruder.