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Die vorliegende Erfindung betrifft eine sprengwirkungshemmende rahmenlose Glaskonstruktion mit einem Glaspaneel und mit mindestens einem entlang eines Kantenbereiches des Glaspaneels kraftschlüssig angebrachten energieabsorbierenden bzw. energieverzehrenden Elementes, im Folgenden auch „Energieverzehrstruktur“ genannt.
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Es ist bekannt, Wandkonstruktionen, beispielweise Gebäudefassaden, bei sicherheitsgefährdeten Objekten beschusshemmend oder sprengwirkungshemmend auszubilden. Ein beschusshemmendes oder sprengwirkungshemmendes Glaspaneel wird in der Regel durch miteinander verklebte, im Fachjargon „Iaminierte“ Einzelscheiben gebildet. Dadurch entstehen sogenannte Verbundglaspakete, welche aus mehreren, hintereinander angeordneten Einzelscheiben aufgebaut sind, die an ihren sich wechselseitig berührenden Oberflächen durch spezielle Folien oder Gießharz miteinander verbunden sind. Diese werden konventionell in Rahmen aus Stahl oder Aluminium fixiert, sogenannten Pfosten-Riegel Fassaden, Vorhangfassaden oder Fenster. Um eine Sprengwirkungshemmung zu erreichen, werden solche rahmengehaltenen Systeme entweder statisch ertüchtigt, um als starres System den gewünschten Effekt zu erzielen, oder mit Energieverzehrstrukturen ausgestattet, die in Kombination mit dem Rahmen einen Teil der durch die Detonation aufs die Konstruktion einwirkenden Sprengkraft absorbieren.
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Aus architektonischen Gründen werden jedoch vermehrt erhöhte Anforderungen an Glasfassaden gestellt, die sich vor allem auf die visuelle Reduktion der Rahmen bis hin zum Verzicht auf Rahmen beziehen. Darüber hinaus gib es auch vermehrt erhöhte sicherheitsrelevante Anforderungen. Zum Beispiel Sprengwirkungshemmung für Eingangsfassaden von Banken, Einkaufszentren und anderen Gebäuden, die einem erhöhten Risiko ausgesetzt sind.
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Es besteht auch ein Bedarf an sprengwirkungshemmenden Überkopfverglasungen, wie rahmenlosen Vordächern und rahmenlosen Dachkonstruktionen und rahmenlosen begehbaren Verbundsicherheitsglasscheiben. Die genannten Typen fallen ebenfalls unter den Begriff rahmenlose Glaskonstruktionen und werden daher im Folgenden als solche bezeichnet.
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In Kombination, eine rahmenlose Glaskonstruktion mit sprengwirkungshemmenden Eigenschaften, insbesondere unter Berücksichtigung großer Glasformate und hoher Anforderungen an die sprengwirkungshemmenden Eigenschaften einer solchen rahmenlosen sprengwirkungshemmenden Glaskonstruktion, gibt es aktuell keine wirtschaftliche Lösung.
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Damit derartige rahmenlose Glaskonstruktionen, die anwendungsspezifischen Tragfunktionen erfüllen können, und damit darüber hinaus auch höhere Belastungen zum Beispiel durch Sprengwirkung aufnehmen können, sind entsprechende Weiterbildungen der bisher bekannten Lösungen notwendig.
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Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche rahmenlose Glaskonstruktion anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen hiervon in den abhängigen Ansprüchen angegeben sind.
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Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere eine Glaskonstruktion, bei welcher mit Hilfe eines kraftschlüssigen Verbundes unmittelbar zwischen einem Glaspaneel und einer Energieverzehrstruktur die sprengwirkungshemmenden Eigenschaften der Glaskonstruktion erzielt werden, so dass der so gebildete Verbund insbesondere sprengwirkungshemmende Eigenschaften aufweist. Die Energieverzehrstruktur wiederum kann unmittelbar kraftschlüssig an die Primärstruktur beispielsweise eines Gebäudes angebunden sein.
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Erfindungsgemäß wird, je nach Anspruch an die zu erreichende Klasse der Sprengwirkungshemmung, der kraftschlüssige Verbund durch Verbolzen, Verkleben, oder die Kombination aus beiden Maßnahmen hergestellt. Zur Verklebung wird die Energieverzehrstruktur derart ausgebildet, dass es unmittelbar, oder durch geeignete Adapterelemente, flächig entlang mindestens einer Kante am Glaspaneel anliegt und derart die erforderliche Klebeflache hergestellt wird. Zur weiteren Ertüchtigung der kraftschlüssigen Verbindung einer derart hergestellten Verklebung kann im Kantenbereich des Glaspaneels mindestens ein Durchbruch, insbesondere in Gestalt einer Bohrung, ausgebildet werden, in welchem ein mit der Energieverzehrstruktur insbesondere Stoff- und/oder Formflüssig verbundener Metallbolzen, insbesondere Stahlbolzen, zum Ausbilden einer kraftschlüssigen Verbindung aufgenommen ist. Gemäß weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen kraftschlüssigen Verbundes zwischen Glaspaneel und Energieverzehrstruktur ist ferner eine dem Metallbolzen zugeordnete Sicherung, insbesondre in Gestalt eines Abdeckelements, vorgesehen, um die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kantenbereich des Glaspaneels und der Energieverzehrstruktur zu sichern. Mit dieser Maßnahme wird das Risiko des Versagens der rahmenlosen Glaskonstruktion, insbesondere beim Auftreten einer Explosion, noch weiter reduziert.
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Da es sich bei den rahmenlosen Glaskonstruktionen um großflächig Glaspaneele handeln kann (aktueller Stand der Technik bis zu ca. 70 Quadratmeter pro Paneel), sind die zu erwartenden Kräfte, die auf den Verbund zwischen dem Glaspaneel und die Energieverzehrstruktur einwirken, entsprechend hoch. Daher kann, insbesondere bei entsprechend hohen Anforderungen an die Sprengwirkungshemmung in Verbindung mit großflächigen Glaspaneelen, erfindungsgemäß das Glaspaneel durch entsprechende Klebeschichten und zusätzlichem Verbolzen mit der Energieverzehrstruktur verbunden sein.
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Je nach Anforderung an die sprengwirkungshemmenden Eigenschaften der Glaskonstruktion muss eine Verklebung ohne zusätzliches Verbolzen derart großflächig zur Anwendung kommen, dass die gewünschte Transparenz der Konstruktion beeinträchtigt wird. Um also die sprenghemmende Eigenschaft der Glaskonstruktion bei maximaler Transparenz durch minimale Klebefläche zu erzielen, können erfindungsgemäß Verklebung und Verbolzung im Randbereich des Glaspaneels miteinander kombiniert werden. Durch Verbolzen bzw. die Kombination aus Verkleben und Verbolzen lassen sich die zu erwartenden Kräfte zuverlässig vom Glaspaneel in die Energieverzehrstruktur und von dort durch den energieverzehrenden Aspekt der Konstruktion, entsprechend abgemindert in die angrenzenden Bauteile der Primärkonstruktion des Gebäudes einleiten.
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Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand: durch das Vorsehen einer derartig hergestellten unmittelbaren Kombination aus einem Glaspaneel und einer Energieverzehrstruktur entlang einer oder mehreren Kanten des Glaspaneels können die frei bleibenden Kanten rahmenfrei ausgeführt werden. So lässt sich zum Beispiel eine rahmenlose sprengwirkungshemmende Verglasung einer Fassade herstellen, bei der die Energieverzehrstruktur lediglich an der unteren, der oberen oder sowohl unten als auch oben zur Anwendung kommt, während die vertikalen Fugen rahmenfrei ausgeführt werden können.
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Im Falle einer Detonation bersten die einzelnen Glasscheiben des VerbundglasPaneels, wobei jedoch eine Resttragfähigkeit des Glaspaneels aufgrund der Aktivierung von Membranspannungen der im Verbundglaspaneels enthaltenen Laminierungs-Folie(n) bestehen bleibt. Somit wird bei diesem Vorgang die erforderliche Integrität des Paneels zur Aufnahme und Weiterleitung der durch die Sprengwirkung hervorgerufenen Kräfte in die Energieverzehrstruktur maßgeblich durch die Laminierungs-Folie(n) des Glaspaneels aufrechterhalten. Die geborstenen Scheiben des Glaspaneels bauchen in Richtung des Detonationsimpulses aus, überschüssige Energie wird durch die Laminierungsfolien zwischen den Scheiben des Glaspaneels über die kraftschlüssige Verbindung in die Energieverzehrstruktur eingeleitet, wobei diese in die Energieverzehrstruktur eingeleitete überschüssige Energie in der Energieverzehrstruktur als Formänderungsenergie wirkt, welche insbesondere durch elastische und/oder plastische Verformungsarbeit in andere Energieformen, insbesondere wie zum Beispiel Wärme, umgewandelt wird.
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Da im intakten Einbauzustand auf die freibleibenden Kanten der Glaskonstruktion bzw. des Glaspaneels, zum Beispiel bei rechteckigen Gläsern auf die Glaskanten im Winkel von 90 Grad zu dem/den Energieabsorptionselement(en), unter Umständen weitere Kräfte einwirken, wie zum Beispiel Windlasten, kann, um zum Beispiel die Durchbiegung unter Windlast auf die maximal zulässigen Werte zu beschränken, die Konstruktion entlang dieser ansonsten freien Fugen zusätzlich durch Glas-, Metall- Holz- Elemente (der statische Begriff hierfür ist „Stab“ und wird im Folgenden so verwendet) oder aus anderen dafür geeigneten Werkstoffen statisch ertüchtigt werden. Es kann sich bei solchen Stäben beispielsweise um Finnen und/oder um konventionell ausgebildete Pfosten- und Riegel- Profile handein. Im Unterschied zu herkömmlichen sprengwirkungshemmenden Fassaden haben diese Elemente jedoch keinerlei Funktion in Bezug auf die Sprengwirkungshemmung der Konstruktion und können entsprechend filigran dimensioniert werden. Es handelt sich also hinsichtlich der Funktion der Sprengwirkungshemmung weiterhin um eine rahmenlose Glaskonstruktion und ist Teil der Erfindung.
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Um zu vermeiden, dass sich diese zusätzlichen statischen Elemente, die als Finnen, Pfosten oder Riegel ausgeführt werden, im Falle einer Detonation unkontrolliert von der Glaskonstruktion trennen, werden diese ebenfalls an mindestens einem ihrer Endpunkte mit einer der Energieverzehrstrukturen, zum Beispiel an denen auch das Glaspaneel befestigt ist, kraftschlüssig verbunden. Der andere Endpunkt ist direkt mit dem angrenzenden Bauteil einer Primärkonstruktion des Gebäudes verbunden, oder ebenfalls, sofern das Glaspaneel zweiseitig mit einem mit einer Energieverzehrstruktur verbunden ist, entsprechend an beiden Enden mit einer jeweiligen Energieverzehrstruktur verbunden.
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Als sprenghemmend wird die Eigenschaft der rahmenfreien Glaskonstruktion bezeichnet, der Druckwelle einer vor oder hinter dem Glaspaneel stattfindenden Explosion insofern entgegenzuwirken, als völliges Ablösen desselben von den Bauteilen des Gebäudes, an welchen die Glaskonstruktion fixiert ist, zumindest weitgehend verhindert wird.
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In den zurückliegenden Jahren ist weltweit zu beobachten, dass gewaltsame Einbrüche in Gebäude immer öfter unter Einsatz von Sprengstoffen erfolgt. Darüber hinaus ist die Wahrscheinlichkeit, dass Gebäude beschädigt werden, auch insofern gestiegen, als es im Zuge der ganz allgemeinen Gefahr terroristischer Anschläge weitgehend unerheblich ist, ob ein Gebäude unmittelbares Anschlagsziel darstellt oder nur indirekt betroffen wird.
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Einerseits verursacht die durch eine Sprengstoffexplosion entstehende Druckwelle in der Regel an den Glaskonstruktionen erhebliche Schäden, andererseits führen die hochenergetisch aufgeladenen Trümmerstücke zu weiteren Zerstörungen am Gebäude und - als Folge dessen - in den meisten Fällen wiederum zu Verletzungen der sich in der Nähe der Glaskonstruktion aufhaltenden Personen. Ein weiteres Risiko besteht insbesondere bei großflächigen, weitspannenden Glaskonstruktionen darin, dass, sollten die bei einer Explosion entstehenden Kräfte auf ein starr ausgelegtes System treffen, diese Kräfte größten Teils ungemindert in die Primärkonstruktion des Gebäudes eingeleitet werden, und so die statische Integrität der Primärkonstruktion des Gebäudes bis hin zum Einsturz gefährden.
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Mithin stellt sich - nicht zuletzt angesichts potentieller kriegerischer Handlungen sowie terroristischer Anschläge - die Aufgabe, Schäden an Gebäuden sowie die damit im Zusammenhang stehende Gefahr für das Leben und die Gesundheit von Menschen spürbar zu verringern.
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Bekannt sind Fenster oder Türen in sprenghemmender Ausbildung gemäß der Druckschrift
DE 36 312 64 C2 , wobei diverse Abdeckungen bzw. Beplankungen in der Weise eine Einheit bilden, dass diese den durch den Explosionsdruck hervor gerufenen Kräften entgegenwirken (bis zur Stufe D3 nach DIN 52290 Teil 5 - Stand: Anmeldetag).
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Der gestaltungstechnische Aufwand einer derartigen Lösung ist allerdings relativ hoch, so dass Kosten für Fenster und Türen, die mit derartigen Beplankungsteilen ausgestattet sind, beträchtlich sind. Insbesondere lässt sich die aus dem Stand der Technik bekannte Lösung nicht oder nicht ohne weiteres auch auf rahmenlose sprengwirkungshemmende Glaskonstruktionen übertragen.
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Bekannt ist weiterhin ein sprenghemmendes Fenster gemäß der Druckschrift
DE 3717527 C2 , bei dem Blend- und der Flügelrahmen keine tragenden Bauelemente mehr sind, sondern lediglich als Tarnung nach außen dienen, während die Verbindung zwischen der Glaspaneel Anordnung und der Mauerlaibung auf annähernd direktem Wege erfolgt.
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Diesem relativ starren System mangelt es jedoch an der nötigen Elastizität, die erforderlich ist, um der Druckwelle einer Explosion standzuhalten, ohne die statische Integrität des Primärtragwerkes an welchem die Glaskonstruktion fixiert ist zu beeinträchtigen. Darüber hinaus führt diese Herangehensweise bei den zu erwartenden hohen Lasten großflächiger Glaspaneele zu unwirtschaftlichen Dimensionen hinsichtlich des Glasaufbaus.
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Bekannt ist schließlich ein gegen Sprengwirkung gesichertes Fenster für Bauwerke gemäß der Druckschrift
DE 37 29 870 C1 , welches derart ausgestaltet ist, dass innerhalb der Faltkante einer aus einer Verbundglasscheibe herausragenden Kunststoffmembran eine Rundschnur eingeführt ist, die ihrerseits mittels einer Glashalteleiste blockierend befestigt ist.
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Abgesehen von der Tatsache, dass die aus diesem Stand der Technik bekannte Lösung ebenfalls nicht oder zumindest nicht ohne weiteres auf rahmenlose sprengwirkungshemmende Glaskonstruktionen anwendbar ist, ist anzumerken, dass - obgleich durch eine derartige Befestigung des Glasscheibenverbundes eine gewünschte Elastizität gewährleistet sein mag - die Ausbildung der Membran mit einer eine rundschnuraufnehmenden Faltkante in der Praxis eine ziemlich aufwendige Befestigungsart darstellt.
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Im Ergebnis einer Analyse der Auswirkungen einer durch Sprengstoffexplosion verursachten Druckwelle sowie des die Personen gefährdeten Trümmerwurfes als auch der Gefährdung der statischen Integrität der Primärkonstruktion eines Gebäudes bleibt festzuhalten, dass die sprengwirkungshemmende rahmenlose Glaskonstruktion, wie sie erfindungsgemäß angegeben wird, aufgrund des unmittelbaren kraftschlüssigen Verbundes aus einem Glaspaneel mit einer Energieverzehrstruktur durch Verkleben, Verbolzen im Randbereich oder der Kombination aus beiden Maßnahmen, einen Verbund zwischen einem Glaspaneel und der Energieverzehrstruktur herstellt, der insofern der Druckwelle einer Explosion Stand hält, als ein Herausreisen der rahmenlosen Glaskonstruktion aus der kraftschlüssigen Verbindung mit der Energieverzehrstruktur bzw. das Herausreißen der Energieverzehrstruktur aus der Primärkonstruktion des Gebäudes, sowie eine Beeinträchtigung der statischen Integrität der Primärkonstruktion des Gebäudes wirksam verringert wird.
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Um die Festigkeit im Verbindungsbereich des Glaspaneels, d.h. in dem Kantenbereich des Glaspaneels, in welchem der Durchbruch zur Verbolzung des Glaspaneels vorgesehen ist, zu optimieren, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Innendurchmesser des Durchbruches in den Kantenbereich des Glaspaneels größer als der Außendurchmesser des die kraftschlüssige Verbindung ausbildenden Metallbolzens ist, wobei der Zwischenraum zwischen der Innenfläche des Durchbruches einerseits und der Außenfläche des Metallbolzens andererseits mit einem Füllmaterial, insbesondere mit einem Injektionsmörtel oder einem Injektionsschaummörtel, zumindest bereichsweise gefüllt ist. Selbstverständlich kommen auch andere Füllmaterialien hierfür in Frage.
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Damit die erfindungsgemäße Glaskonstruktion nicht als starres System ausgebildet ist, sondern die nötige Elastizität aufweist, die erforderlich ist, um der Druckwelle einer Explosion standzuhalten, ohne dass ein vollständiges Versagen der Glaskonstruktion befürchtet werden muss, ist gemäß Realisierungen der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion vorgesehen, dass in dem Kantenbereich des Glaspaneels eine Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrstruktur vorgesehen ist, welche mit dem Glaspaneel einerseits und einer das Glaspaneel tragenden Unterkonstruktion des Gebäudes andererseits insbesondere kraftschlüssig verbunden ist.
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Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrstruktur, mindestens ein regenerativ ausgebildetes Energieabsorptionselement aufweist zum Abdämpfen einer insbesondere kurzfristig auf den Rahmen-Glas-Verbund einwirkenden Impulskraft. Dabei kann das mindestens eine regenerativ ausgebildete Energieabsorptionselement insbesondere als Elastomer- oder Silikondämpfer ausgebildet sein und beispielsweise in dem Kantenbereich des Glaspaneels zumindest bereichsweise zwischen einer in Richtung der Unterkonstruktion des Gebäudes zeigenden Oberfläche des Glaspaneels und einer in Richtung des Glaspaneels zeigenden Oberfläche der Unterkonstruktion des Gebäudes angeordnet sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann das mindestens eine regenerativ ausgebildete Energieabsorptionselement insbesondere als Elastomer- oder Silikondämpfer ausgebildet sein und in dem Kantenbereich des Glaspaneels zumindest bereichsweise zwischen der stirnseitigen Kante des Glaspaneels und der Unterkonstruktion des Gebäudes angeordnet sein.
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Bei den zuvor genannten denkbaren Realisierungen der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion liefert das mindestens eine regenerativ ausgebildete Energieabsorptionselement die erforderliche Elastizität des Gesamtsystems, welche notwendig ist, um der Druckwelle einer Explosion standzuhalten, ohne dass ein vollständiges Versagen des Glaskonstruktion befürchtet werden muss.
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Selbstverständlich kommen als regenerativ ausgebildete Energieabsorptionselemente auch andere Ausführungsformen in Frage. Genannt seien in diesem Zusammenhang Beispiel Dämpferelemente, insbesondere auf Federtechnik basierende, hydraulische oder pneumatische Dämpferelemente, welche zusätzlich zu oder anstelle von Elastomer- und/oder Silikondämpfer zum Einsatz kommen können. Allerdings sind Elastomer- und/oder Silikondämpfer unter Umständen vorteilhaft, da sich diese Dämpfer in einer besonders platzsparenden aber effektiven Weise in Gestalt von entsprechenden Elastomer- oder Silikonkissen ausbilden lassen.
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Damit die erfindungsgemäße rahmenlose Glaskonstruktion den zu erwartende erhöhten Explosionskräften wirksam Stand halten kann, ist gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Energieverzehrstruktur mindestens ein destruktiv ausgebildetes Energieverzehrelement aufweist, welche ausgebildet ist, um insbesondere kurzfristig auftretende kinetische Energie, die bei einer Explosion auf die rahmenfreie Glaskonstruktion wirkt, durch Verformungsarbeit wie z.B. Wärme umzuwandeln und somit zu „verzehren“.
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Als destruktiv ausgebildete Energieverzehrelemente kommen unterschiedliche Ausgestaltungen in Frage. Beispielsweise ist es denkbar, das Energieverzehrelement mit einer metallischen Struktur, beispielsweise einer gefalteten Metallstruktur oder einer metallischen Wabenstruktur zu versehen, wobei bei Überschreiten einer kritischen in das Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelement eingeleiteten Stoßkraft durch plastische Verformung des Metalls zumindest ein Teil der kinetischen Energie durch plastische Verformungsarbeit in andere Energieformen, wie zum Beispiel Wärme, umgewandelt wird. Solche Strukturen sind insbesondere dafür geeignet die plastische Verformungsarbeit durch ein Aufziehen (Verlängerung) der Struktur zu verrichten.
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Ebenso denkbar ist es, dass das metallische destruktive Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelement die plastische Verformungsarbeit durch Kompression in andere Energieformen wie zum Beispiel Wärme umwandelt. Hier können zum Beispiel sogenannte hochfeste zylindrische Energieverzehrelemente zur Anwendung kommen die aus ringförmigen Zylindern hergestellt sind und sich besonders gut zur einmaligen Aufnahme von Energie durch Absorption eignen.
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Grundsätzlich denkbar wäre es, dass das destruktiv ausgebildete Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelement ein entsprechendes Energieverzehrelement zusätzlich aufweist, welches sich nicht plastisch verformt, wie es bei den zuvor genannten Energieverzehrvorrichtungen der Fall ist, sondern dessen Materialstruktur zumindest teilweise in Einzelteile zerlegt wird.
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So kann gemäß Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion vorgesehen sein, dass das mindestens eine destruktiv ausgebildete Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelement zumindest bereichsweise derart insbesondere aus einem Kunststoffmaterial und/oder einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet ist, dass bei Überschreiten einer kritischen, in das Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelement eingeleiteten Stoßkraft die Struktur des Kunststoffmaterials und/oder des Faserverbundwerkstoffes zumindest teilweise nicht-duktil zerstört, insbesondere zerfasert wird.
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Mit anderen Worten, bei Ansprechen eines solchen destruktiv ausgebildeten Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelements wird die in das Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelement eingeleitete Stoßenergie zum Zerstören, insbesondere zum Zerfasern eines Energieverzehrbereiches genutzt und somit teilweise abgebaut.
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Da das Zerstören der Struktur eines Werkstückes, insbesondere das Zerfasern und Pulverisieren des Werkstückes im Vergleich zu einem plastischen Verformen wesentlich mehr Energie erfordert, ist diese Ausführungsform insbesondere für Anwendungen geeignet, bei welchen hohe gewichtsspezifische Stoßenergien abzubauen sind.
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Andererseits zeichnen sich aus einem Kunststoffmaterial oder aus Faserverbundwerkstoff ausgebildete Energieverzehrelemente im Vergleich zu aus Metall ausgebildeten Energieverzehrelementen durch ihre leichte Bauweise aus, so dass das Gesamtgewicht des Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelements reduziert werden kann.
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Als mögliches Material für ein solches Energieabsorption- bzw. Energieverzehrelement bietet sich ein Faserverbundwerkstoff an. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen Faserverbundwerkstoff, welcher auf in Polymere-Matrixsysteme eingebetteten Verstärkungsfasern aufgebaut ist. Während die Matrix die Fasern in einer vorbestimmten Position hält, Spannungen zwischen den Fasern überträgt und die Fasern vor äußeren Einschlüssen schützt, kommen dem Verstärkungsfasern die tragenden mechanischen Eigenschaften zu. Als Verstärkungsfasern sind insbesondere Aramid-, Glas- oder Kohlenstofffasern geeignet. Da Aramidfasern aufgrund ihrer Dehnbarkeit nur eine relativ niedrige Steifigkeit aufweisen, werden zur Ausbildung des regenerativ ausgebildeten Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelements insbesondere Glas- und Kohlenstofffasern bevorzugt.
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Zur Konstruktion eines entsprechenden Energieverzehrbereiches des destruktiv ausgebildeten Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelements sollte eine bestimmte Faserarchitektur oder Lagenaufbau der Fasern realisiert werden, um an den zu erwarteten Lastfall angepasste Eigenschaften des Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelements zu erhalten. Insbesondere ist es bevorzugt, als Material des Energieverzehrbereiches des regenerativ ausgebildeten Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelements einen kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff einzusetzen, da ein derartiger Werkstoff sehr hohe spezifische Festigkeiten aufweist. Indem der Anteil der in Richtung der Stoßkraftübertragung verlegten Fasern variiert wird, kann die Festigkeit und das Ansprechverhalten des regenerativ ausgebildeten Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelements eingestellt werden.
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Unter dem hierin verwendeten Ausdruck „Zerstören einer Struktur“ bzw. „Zerfasern des Werkstoffes“ ist ein (gewollt herbeigeführtes) Zerstören der Kunststoff- bzw. Faserstruktur des Kunststoffmaterials bzw. des Faserverbundwerkstoffes zu verstehen, aus welchem der Energieverzehrbereich des destruktiv ausgebildeten Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelements gebildet ist. Ein Zerfasern des aus Faserverbundwerkstoff gebildeten Energieverzehrbereiches ist insbesondere nicht mit dem Auftreten lediglich eines (Spröd-) Bruches im Energieverzehrbereich zu vergleichen; vielmehr wird beim Zerfasern des Faserverbundwerkstoffes des Energieverzehrbereiches in Einzelteile (Fragmente) bis hin zur Pulversierung zerlegt.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass es nicht zwingend notwendig ist, ein regenerativ ausgebildetes Energieabsorptionselement einzusetzen. Vielmehr kommt bei bevorzugten Realisierungen der Erfindung lediglich mindestens ein destruktiv ausgebildetes Energieverzehrelement zum Einsatz.
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Unabhängig von der Realisierung eines regenerativ ausgebildeten Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelements ist es bevorzugt, dass dieses mindestens eine destruktiv ausgebildete Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelement in den Kantenbereich des Glaspaneels zumindest bereichsweise zwischen einer in Richtung einer Tragstruktur des Gebäudes zeigenden Oberfläche des Glaspaneels und einer in Richtung des Glaspaneels zeigenden Oberfläche der Tragstruktur des Gebäudes angeordnet ist, wobei selbstverständlich auch andere Positionen des mindestens einen destruktiv ausgebildeten Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelements denkbar sind.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion ist ferner eine dem Metallbolzen zugeordnete Sicherung, insbesondere in Gestalt eines Abdeckelements, vorgesehen, um die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kantenbereich des Glaspaneels und der Energieverzehrstruktur zu sichern. Mit dieser Maßnahme wird das Risiko des Versagens der Glaskonstruktion insbesondere beim Auftreten einer Explosion noch weiter reduziert.
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Zur Bemessung der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion in Abhängigkeit einer definierten Sprengwirkung und der angestrebten Sprengwirkungshemmung wird die erforderliche Kraft-Verformungskurve der Energieverzehrstruktur (durch Versuche und/oder Berechnung) ermittelt, und in Abhängigkeit hiervon der Glasaufbau des Glaspaneels und die Ausführung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Glaspaneel und der Energieverzehrstruktur, als auch zwischen der Energieverzehrstruktur und der angrenzenden Primärkonstruktion des Gebäudes ermittelt.
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Im Hinblick auf das Glaspaneel der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion ist es bevorzugt, wenn dieses als ein ballistischer Block aus mindestens zwei transparenten Scheiben ausgeführt ist, welche über eine Zwischenlage miteinander verbunden sind.
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Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass als Glaspaneel ein sprengwirkungshemmendes Isolierglaspaneel zum Einsatz kommt. Hierbei ist es denkbar, dass das Glaspaneel aus einem ballistischen Block aus mindestens zwei transparenten Scheiben besteht, die über eine Zwischenlage miteinander verbunden sind, wobei zusätzlich hierzu mindestens eine weitere transparente Scheibe zum Einsatz kommt, die parallel zu den Scheiben des ballistischen Blockes und beanstandet hiervon angeordnet und über einen umlaufenden Abstandhalter derart mit dem ballistischen Block verbunden ist, dass zwischen dem ballistischen Block und der mindestens einen weiteren Scheibe ein Hohlraum gebildet wird.
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Gemäß Ausführungsformen des bei der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion zum Einsatz kommenden Glaspaneels ist vorgesehen, dass die Zwischenlage zwischen den mindestens zwei transparenten Scheiben des ballistischen Blockes aus einem Material gebildet ist, welches gegenüber herkömmlichen Polyvinylbutyral (PVB) hochfest ist. Selbstverständlich ist dieser Aspekt jedoch nicht als einschränkend anzusehen.
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Insbesondere ist bei dem Glaspaneel vorgesehen, dass die Zwischenlage, über welche die mindestens zwei transparenten Scheiben des ballistischen Blockes miteinander verbunden sind, eine transparente Zwischenlage umfasst, welche die Scheiben hochfest miteinander verbindet.
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Beispielsweise kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die Zwischenlage des ballistischen Blockes zumindest teil- oder bereichsweise aus einem Ionoplast-Polymer oder einem Material mit ähnlichem Materialeigenschaften gebildet ist.
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In diesem Zusammenhang bietet sich als Material für die Zwischenlage des ballistischen Blockes beispielsweise auch ein zweikomponentiges und insbesondere glasklares Silikon an. Ein solches zweikomponentiges Silikonmaterial ist insbesondere auch im Hinblick auf das Brandverhalten von Vorteil, da es sich nicht oder nur schwer entzünden lässt.
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Gemäß Ausführungsformen dieses Aspekts kommt insbesondere ein reaktives und vorzugsweise glasklares Silikonmaterial zum Einsatz, welches ab einer vorab festlegbaren kritischen Temperatur ausreagiert. Ein solches Silikonmaterial kann dann im gekühlten Zustand, d.h. in einem Zustand unterhalb der kritischen Aushärtetemperatur, in einen Zwischenraum zwischen zwei Scheiben des ballistischen Blockes eingegossen oder andersartig eingebracht werden.
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Gegenüber herkömmlichen PVB-Folien oder PVB-Platten bzw. herkömmlichen Polycarbonat-Platten, die als energieabsorbierende Struktur auf eine Außenoberfläche der Scheiben aufgebracht sein können, ist eine Zwischenlage aus beispielsweise hochfestem Polyvinylbutyral oder aus einem zweikomponentigen Silikonmaterial oder eine Ionoplast-Zwischenlage wesentlich zäher und steifer, so dass der ballistische Block auch bei einem größeren Gewicht (d.h. bei größeren Abmessungen) nicht labil wird, sondern insgesamt statisch selbsttragend stabil bleibt.
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen exemplarische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion näher beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 schematisch eine erste exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion in einer Längsschnittansicht;
- 2 schematisch eine zweite exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion in einer Längsschnittansicht;
- 3 schematisch eine dritte exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion in einer Längsschnittansicht;
- 4 schematisch ein Detail der dritten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion gemäß 3, und zwar an dem Kantenbereich eines zu der Glaskonstruktion gehörenden Glaspaneels; und
- 5 schematisch die erste exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion in einer Längsschnittansicht gemäß 2 mit zusätzlich eingebrachtem Stab zur Aufnahme von zum Beispiel Windlasten.
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Die exemplarischen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Glaspaneels, die schematisch in den Zeichnungen gezeigt sind, betreffen durchweg sprengungshemmende rahmenlose Glaskonstruktionen 1, die jeweils mindestens ein Glaspaneel 2 aufweisen sowie mindestens eine in einem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 unmittelbar kraftschlüssig verbundene Energieabsorptionsstruktur 8 und/oder eine Energieverzehrstruktur 9.
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Bei der in 1 und 2 zum Einsatz kommenden Energieverzehrstruktur 9 handelt es sich insbesondere um ein destruktiv ausgebildetes Energieabsorptionselement 9, welches ein gefaltetes Blechpaket aufweist, und welches ausgebildet ist, bei Einleiten einer (kritischen) Kraft in das Energieverzehrsystem plastisch zu verformen, infolgedessen Energie in Verformungsarbeit und/oder Wärme umgewandelt und somit „abgebaut“ wird.
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Die in 1 und 2 gezeigte Energieverzehrstruktur 9 weist aufgrund der mäanderförmigen Anordnung des Blechpaketes aber auch einen regenerativen Anteil auf, d.h. einen Anteil, der eine eingeleitete Impulskraft abdämpft.
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Im Einzelnen ist bei der in den Zeichnungen gezeigten exemplarischen Ausführungsform gemäß 1, 2 und 5 das destruktiv ausgebildete Energieverzehrstruktur 9 sandwichartig zwischen der Oberfläche des Glaspaneels 2 einerseits und dem Metallprofil 4 angeordnet.
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Unabhängig von der genauen Ausgestaltung der Energieverzehrstruktur 9 ist zu betonen, dass erfindungsgemäß das Glaspaneel 1 kraftschlüssig mit der Energieverzehrstruktur 9 verbunden ist, wobei die Energieverzehrstruktur selber ebenfalls kraftschlüssig mit einer Unterkonstruktion 10 verbunden ist. Mit anderen Worten, das Glaspaneel 2 ist erfindungsgemäß nur indirekt mit der Unterkonstruktion 10, welche beispielsweise als Tragkonstruktion ausgebildet sein kann, verbunden. „Indirekt“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Verbindung zwischen dem Glaspaneel 1 und der Unterkonstruktion bzw. Tragstruktur 10 über die Energieverzehrstruktur 9 erfolgt.
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Dabei ist vorgesehen, dass das Glaspaneel 2 mit einem Kantenbereich 3 unmittelbar kraftschlüssig mit der Energieverzehrstruktur 9 verbunden ist. Diese unmittelbare und kraftschlüssige Verbindung kann beispielsweise durch Klebung erfolgen.
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Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform wird hingegen die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 und der Energieverzehrstruktur 9 mit Hilfe eines Metallbolzens 6 realisiert.
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Im Einzelnen ist bei der Ausführungsform gemäß 1 in dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 mindestens ein Durchbruch 5, beispielsweise in Gestalt einer Bohrung, ausgebildet, in welchem zur Ausbildung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 und der Energieverzehrstruktur 9 ein mit der Energieverzehrstruktur 9 kraftschlüssig verbundener Metallbolzen 6 aufgenommen ist.
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Dabei ist der Innendurchmesser des mindestens einen Durchbruches 5 größer als der Außendurchmesser des Metallbolzens 6, wobei der Zwischenraum zwischen der Innenfläche des Durchbruches 5 und der Außenfläche des Metallbolzens 6 mit einem Füllmaterial 7, insbesondere einem Injektionsmörtel oder einem Injektionsschaummörtel, zumindest bereichsweise gefüllt ist.
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Der Darstellung in 1 ist ferner zu entnehmen, dass dem Metallbolzen 6 eine Sicherung 11 zugeordnet ist, die beispielsweise in Gestalt eines Abdeckelementes ausgeführt sein kann. Diese Sicherung 11 dient zum Sichern der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 und der Energieverzehrstruktur 9.
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Der Darstellung in 1 ist ferner zu entnehmen, dass mindestens ein zusätzliches erstes Metallprofil 4.1 vorgesehen ist, welches einerseits mit der Tragstruktur oder Unterkonstruktion 10 und andererseits mit der Energieverzehrstruktur 9 kraftschlüssig verbunden oder verbindbar ist. Ferner ist ein zusätzliches zweites Metallprofil 4.2 vorgesehen, welches einerseits mit der Tragstruktur oder Unterkonstruktion 10 und andererseits mit einem Kantenbereich 2 kraftschlüssig verbunden oder verbindbar ist das ausschließlich zur statischen und sprengwirkungsresistenten Befestigung der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion 1 am Tragwerk des Gebäudes dient, und mit keiner weiteren Energieverzehrstruktur ausgestattet ist.
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Die Möglichkeit der Kombination aus mit Energieverzehrstruktur 9 ausgestatteten Metallprofilen 4.1 und ohne Energieverzehrstruktur ausgestatteten Metallprofilen 4.2 hängt von den jeweiligen Anforderungen an die Sprengwirkungshemmung der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion 1 ab.
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2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine weitere exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion 1.
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Die Glaskonstruktion 1 gemäß der in 2 schematisch dargestellten Ausführungsform entspricht in struktureller und funktioneller Hinsicht im Wesentlichen der Glaskonstruktion 1 gemäß 1, wobei allerdings bei der in 2 gezeigten Ausführungsform die beiden gegenüberliegenden Kantenbereiche 3 des Glaspaneels 2 jeweils kraftschlüssig und unmittelbar mit einer entsprechenden Energieverzehrstruktur 9 verbunden sind, wobei die jeweilige Energieverzehrstruktur 9 über jeweils ein Metallprofil 4.1, 4.2 mit der Unterkonstruktion 10 des Gebäudes kraftschlüssig verbunden ist.
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Wie in 2 dargestellt, wird die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem jeweiligen Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 und der entsprechend zugeordneten Energieverzehrstruktur 9 jeweils mit Hilfe eines Metallbolzens 6 realisiert. Hierzu ist bei der Ausführungsform gemäß 2 bei den gegenüberliegenden Kantenbereichen 3 des Glaspaneels 2 jeweils ein Durchbruch 5 in Gestalt einer Bohrung ausgebildet, in welcher zur Ausbildung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 und der Energieverzehrstruktur 9 kraftschlüssig verbundener Metallbolzen 6 aufgenommen ist.
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Wie auch bei der in 1 gezeigten schematischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion können bei der in 2 gezeigten Ausführungsform die Innendurchmesser der Durchbrüche 5 in den gegenüberliegenden Kantenbereichen 3 des Glaspaneels 2 größer als der Außendurchmesser des entsprechend von dem Durchbruch 5 aufgenommenen Metallbolzens 6 ausgeführt sein, wobei der Zwischenraum zwischen der Innenfläche des entsprechenden Durchbruches 5 und der Außenfläche des Metallbolzens 6 mit einem Füllmaterial 7, insbesondere einem Injektionsmörtel oder einem Injektionsschaummörtel oder aber auch mit einem Elastomer oder einem Klebstoff, zumindest bereichsweise gefüllt ist.
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Wie es ferner der 2 entnommen werden kann, ist vorzugsweise jedem Metallbolzen 6 eine entsprechende Sicherung 11 zugeordnet, die beispielsweise in Gestalt eines Abdeckbleches ausgeführt sein kann. Diese Sicherung 11 dient zum Sichern der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem jeweiligen Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 und der Energieverzehrstruktur 9.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 eine weitere exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion 1 näher beschrieben.
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Wie dargestellt weist die weiter exemplarische Ausführungsform der sprengwirkungshemmenden rahmenlosen Glaskonstruktion 1 ein Glaspaneel 2 sowie entsprechende Metallprofile 4 auf, die das Glaspaneel 2 an entsprechenden Kantenbereichen 3 des Glaspaneels 2 tragen.
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Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform sind die entsprechenden Metallprofile 4 als Stützprofile ausgebildet, auf welchen das Glaspaneel 2 mit den entsprechenden Kantenbereichen 3 aufliegt.
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Ferner ist bei der in 3 und 4 dargestellten exemplarischen Ausführungsform einer Überkopfverglasung bzw. einer begehbaren Verglasung vorgesehen, dass das Glaspaneel 2 von den Metallprofilen 4 zweiseitig gelagert wird. Mit anderen Worten, bei der dargestellten exemplarischen Ausführungsform ist an zwei gegenüberliegenden Seiten des Glaspaneels 2 jeweils ein Metallprofil 4 vorgesehen, welches den entsprechenden Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 trägt.
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Wie es der vergrößerten Darstellung in 4 insbesondere entnommen werden kann, ist bei der exemplarischen Ausführungsform das Glaspaneel 2 als ballistischer Block ausgebildet, welcher eine Vielzahl von transparenten Scheiben 12 aufweist, die jeweils über eine Zwischenlage 13 miteinander verbunden sind. Hierbei ist es denkbar, dass optional ferner eine energieabsorbierende Lage oder Folie aus Polycarbonat oder einem ähnlichen Material vorgesehen ist, welche an der Außen- oder Innenseite des als ballistischer Block ausgeführten Glaspaneels 2 angeordnet ist.
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Die Zwischenlagen 13 des ballistischen Blocks können zumindest teil- oder bereichsweise aus einem Ionoplast-Polymer oder einem Material mit ähnlichen Materialeigenschaften gebildet sein, wie beispielsweise insbesondere hochfestes Polyvinylbutyral (PVB).
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In diesem Zusammenhang bietet sich insbesondere auch ein zweikomponentiges und insbesondere glasklares Silikon als Material für die Zwischenlagen 13 des ballistischen Blockes an. Ein solches zweikomponentiges Silikonmaterial ist insbesondere auch im Hinblick auf das Brandverhalten von Vorteil, da es sich nicht oder nur schwer entzünden lässt.
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Gemäß Ausführungsformen kommen insbesondere ein reaktives und vorzugsweise glasklares Silikonmaterial zum Einsatz, welches ab einer vorab festlegbaren kritischen Temperatur ausreagiert. Ein solches Silikonmaterial kann dann im gekühlten Zustand, d.h. in einem Zustand unterhalb der kritischen Aushärtetemperatur, in einem Zwischenraum zwischen zwei Scheiben 12 des ballistischen Blockes eingegossen oder andersartig eingebracht werden.
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Wie bereits angedeutet, können PVB-Folien oder PVB-Platten oder herkömmliche Polycarbonat-Platten, die als energieabsorbierende Struktur ausgeführt sind, auf einer Außenoberfläche des Glaspaneels 2 aufgebracht sein. Von Vorteil ist es alternativ oder zusätzlich hierzu denkbar, die Zwischenlagen 13 des ballistischen Blockes aus hochfestem Polyvinylbutyral oder einem zweikomponentigen Silikonmaterial oder einer Ionoplast-Zwischenlage 13 auszuführen, welche besonders zäh und steif sind, so dass der ballistische Block auch bei einem größeren Gewicht und insbesondere bei größeren Abmessungen nicht labil wird, sondern insgesamt statisch selbsttragend stabil bleibt.
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Für die Dicke des ballistischen Blockes haben sich Werte zwischen 30 mm und 150 mm als vorteilhaft erwiesen. Hierbei spiegeln sowohl ein höchstmöglicher Schutz, das Gewicht der gesamten Verglasung, aber auch die Tragfähigkeit (bei einer begehbaren Ausführungsform) eine Rolle.
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Wie es der Darstellung in 3 insbesondere entnommen werden kann, ist das insbesondere als ballistischer Block ausgebildete Glaspaneel 2 zumindest zweiseitig randseitig auf dem Metallprofil 4 gelagert. Zur weiteren Ertüchtigung dieses Auflagers welche wirkungsvoll verhindert, dass sich das Glas im Bruchfall von der Tragkonstruktion löst und somit abstürzt, ist in den jeweiligen Kantenbereichen 3 des Glaspaneels 2 mindestens ein Durchbruch 5, insbesondere in Gestalt einer Bohrung, ausgebildet.
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In dem Durchbruch 5 ist ein Bolzen 6, insbesondere Metallbolzen und vorzugsweise ein Stahlbolzen aufgenommen, welcher wiederum insbesondere stoff- und/oder formschlüssig mit dem Metallprofil 4 verbunden ist. Auf diese Weise kann eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 und dem Metallprofil 4 hergestellt werden.
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Dabei ist der Innendurchmesser des Durchbruches 5 im Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 größer als der Außendurchmesser des Metallbolzens 6, wobei der sich so bildende Zwischenraum zwischen der Innenfläche des Durchbruches 5 und der Außenfläche des Metallbolzens 6 mit einem entsprechenden Füllmaterial 7 gefüllt ist, um im Verbindungsbereich des Glaspaneels 2 die Druckfestigkeit des Glaspaneels 2 zu verbessern und an den Rest des Glaspaneels 2 anzupassen, und zwar trotz des im Randbereich des Glaspaneels 2 vorgesehenen mindestens einen Durchbruches 5.
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Als Füllmaterial 7 kommen unterschiedliche Materialien zum Einsatz, wobei allerdings bei bevorzugten Realisierungen des Rahmen-Glas-Verbunds 1 Injektionsmörtel oder Injektionsschaummörtel als geeignet für das Füllmaterial 7 erwiesen haben.
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Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich nicht nur durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 und dem Metallprofil 4 aus, welche insbesondere durch den in dem Durchbruch 5 im Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 aufgenommenen Metallbolzen 6 gebildet wird, sondern auch durch das Vorsehen einer Energieabsorptions- oder Energieverzehrstruktur - in 4 dargestellt in Form einer regenerativen Energieabsorptionsstruktur 8 in dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2. Diese Energieabsorptions- oder Energieverzehrstruktur 8 ist dabei mit dem Glaspaneel 2 einerseits und dem Metallprofil 4 oder einer das Metallprofil 4 tragenden Unterkonstruktion 10 andererseits verbunden. Diese Variante kann selbstverständlich ebenso mit einer destruktiv ausgebildeten Energieverzehrstruktur gemäß 1 und 2 kombiniert werden.
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Bei der in den Zeichnungen schematisch gezeigten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion 1 kann demnach als Energieabsorptions- oder Energieverzehrstruktur 8, 9 eine Kombination aus regenerativ ausgebildeten Energieverzehrelementen 8 einerseits und destruktiv ausgebildeten Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelementen 9 andererseits zum Einsatz, wie es nachfolgend kurz beschrieben wird.
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Die bei der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion gemäß 4 zum Einsatz kommenden regenerativ ausgebildeten Energieabsorptionselemente 8 dienen insbesondere dazu, kurzfristig auf die Glaskonstruktion 1 einwirkende Impulslasten abzudämpfen. Hierzu ist bei der exemplarischen Ausführungsform vorgesehen, dass insbesondere als Elastomer- oder Silikondämpfer ausgebildete regenerativ ausgeführte Energieabsorptionselemente 8 zum Einsatz kommen, welche einerseits in dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 zumindest bereichsweise zwischen einer in Richtung des Metallprofils 4 zeigenden Oberfläche des Glaspaneels 2 und einer in Richtung des Glaspaneels 2 zeigenden Oberfläche des Metallprofils 4 angeordnet sind.
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Weitere regenerativ ausgebildete Energieabsorptionselemente 8, welche als Elastomer- oder Silikondämpfer ausgebildet sind, können in dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 zumindest bereichsweise zwischen der stirnseitigen Kante des Glaspaneels 2 und dem Metallprofil 4 bzw. einer das Metallprofil 4 tragenden Unterkonstruktion 10 angeordnet werden.
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Die zu der kombinierten Energieabsorptions- oder Energieverzehrstruktur 8, 9 gehörenden destruktiv ausgebildeten Energieverzehrelemente 9 dienen weniger zum Abdämpfen einer insbesondere kurzfristig auf die rahmenlose Glaskonstruktion 1 einwirkenden Impulskraft, sondern in erster Linie zum Umwandeln von insbesondere kurzfristig auftretender kinetischer Energie in Verformungsarbeit und/oder Wärme.
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Zu diesem Zweck ist bei der in 1 und 2 gezeigten exemplarischen Ausführungsform mindestens ein destruktiv ausgebildetes Energieabsorptions- bzw. Energieverzehrelement 9 in dem Kantenbereich 3 des Glaspaneels 2 zumindest bereichsweise zwischen einer in Richtung des Metallprofils 4 zeigenden Oberfläche des Glaspaneels 2 und einer in Richtung des Glaspaneels 2 zeigenden Oberfläche des Metallprofils 4 angeordnet und kraftschlüssig mit dem Glaspaneel 2 verbunden.
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Der Darstellung in 5 ist zu entnehmen, dass entlang der freien Fuge zwischen zwei Gläsern, ein zusätzlicher Stab (stabförmiges Element 14) angebracht ist, der die Durchbiegung der Gläser unter Windlast reduziert. Dieser Stab 14 kann zum Beispiel als Glasfinne, Metallfinne, Metallprofil oder Profilholz ausgeführt werden.
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Es ist an dieser Stelle jedoch zu betonen, dass die zusätzlichen Stäbe 14 rein optional sind. Diese Stäbe 14 dienen lediglich zur Windlastaufnahme und haben keine bzw. nur untergeordnete Funktion in Bezug auf die Funktion der Sprengwirkungshemmung der erfindungsgemäßen Glaskonstruktion 1. Diese Stäbe 14 werden entweder mit der Energieverzehrstruktur 9 verbunden oder mit einer eigenen Energieverzehrstruktur zur Anbindung an das Tragwerk des Gebäudes versehen, um ein unkontrolliertes Ablösen des Stabes 14 vom Tragwerk durch Einwirkung des Detonationsimpulses zu vermeiden.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte exemplarische Ausführungsform beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3631264 C2 [0021]
- DE 3717527 C2 [0023]
- DE 3729870 C1 [0025]
