Verbundplatten mit erhöhter Tragfähigkeit für vorgehängte Fassaden

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(1)Research Collection. Journal Article. Verbundplatten mit erhöhter Tragfähigkeit für vorgehängte Fassaden Author(s): Bregenzer, René; Grazioli, Mario; Wenk, Thomas Publication Date: 1985 Permanent Link: https://doi.org/10.3929/ethz-b-000444805. Rights / License: In Copyright - Non-Commercial Use Permitted. This page was generated automatically upon download from the ETH Zurich Research Collection. For more information please consult the Terms of use.. ETH Library.

(2) Schweizer Ingenieur und Architekt. Bautechnik. Verbundplatten mit erhöhter Tragfähigkeit für vorgehängte Fassaden. Nachweis der Tragfähigkeit. Von René Bregenzer, Neuhausen, Mario Grazioli und Thomas Wenk, Zürich Alucobond-Verbundplatten eignen sich besonders gut als Fassadenplatten infolge ihres ge¬ ringen Flächengewichts und ihrer hohen Biegesteifigkeit. Beim Nachweis der Tragfähigkeit zeigt sich als Folge geometrischer Nichtlinearität ein Tragverhalten, welches zwischen der li¬ nearen Platten- und der reinen Membrantheorie liegt. Mit zunehmender Belastung bildet sich entlang dem frei verschieblichen Plattenrand ein Druckring und in Plattenmitte eine Membrane, was zu erhöhter Tragfähigkeit bei geringer Plattendeformation führt.. Verbundplatten als Fassadenelemente. Die richtige Funktion der Fassade setzt eine gleichzeitige Lösung der Statik, des Wärme-, Feuchte- und Schallschutzes, des Schutzes gegen mechanische und chemische Angriffe sowie der visuellen Gestaltung voraus [1]. Diese komplexe Aufgabenstellung hat vor 50 Jahren zur. vorgehängte Platte,z.B. Alucobond. Bildl.. Schematischer. einer. Aufbau. Entwicklung der Vorhangfassaden ge¬ führt (vgl. Bild 1). Die vorgehängten. Vorhang-. fassade. Bild 2. Zusammenhang zwischen Biegesteifigkeit und Eigengewicht Fassadenplatten. Platten schützen die Isolation, leiten die Windlast in die tragende Struktur. Platendicke, verschiedener. und bestimmen das Aussehen Gebäudes.. ab. faserverstärkte Zementplatten Verwendung. Besonders eignen Verbundplatten aus Aluminium und Kunststoff, die hohe Biegesteifig¬ keit bei niedrigem Flächengewicht auf¬ weisen (vgl. Bild 2); sie bewähren sich seit 15 Jahren in vielseitigen Anwen¬ dungen (vgl. Bilder 3 und 4). Aluco¬ bond® ist als Warenzeichen der Alumi¬ nium AG (Alusuisse), Zürich, eingetra¬ tallen,. E10 LU. 3. 2. 5. 5. usw. sich. COBOND. 6. tte. 7. 8. [m. LU CO. Sta. mimu. gen.. 3. «Space Ship Earth». 18000 m2 anodisiertes Wahrzeichen des «Epcot Centre» Orlando, Florida. Bild. Alucobond für das. S-. Bild. 4.. m. a. ê.. Bi&É. ¦ 198. P. Funktionstüchtigkeit grossformatiger Verbundplatten ist es zunächst nahelie¬ gend, ein einfaches Handrechenverfah¬ ren anzuwenden.. Mittels Bauteilversuchen an Alucobond-Platten sind die verschiedenen Rechenansätze überprüft worden. Bei Vorversuchen zeigte sich, dass solche Platten unter Flächenlast ein stark nichtlineares Verhalten aufweisen, wo¬ bei die maximale Durchbiegung ein Mehrfaches der Plattendicke beträgt. Somit scheidet die lineare Plattentheo¬ rie als Berechnungsgrundlage aus. An¬ dererseits ergeben auch Rechenansätze der Membrantheorie Resultate, die stark von den Messungen abweichen (Bild 5). Das tatsächliche Tragverhalten liegt zwischen der linearen Plattentheorie und der reinen Membrane. Sowohl Ba¬ res [2], Timoshenko [3] oder auch Wolmir [4] geben eine Beziehung zwischen Flächenlast und Deformation durch Superposition der Biege- und Mem¬ branlösung an. Aus dem Bild 5 ist die recht gute Übereinstimmimg des Ansat-. Grossflächige Alucobond-Fassadenplatten: Betriebsgebäude Gehring. #. £S&^ ¦a&. tigkeit belegen. Bei einem Grossteil der Anwendungs¬ fälle werden die vorgehängten Platten vierseitig gelenkig, verschieblich gela¬ gert und durch Windlast beansprucht.. AG, Ballwil LU (3600x1250x4 mm). m ***A-. des. Als Plattenwerkstoffe finden grossfor¬ matige Bleche aus verschiedenen Me¬. Aluminium. Sta. Zum Nachweis der Tragfähigkeit rei¬ chen Angaben von Erfahrungswerten bei neueren Plattenwerkstoffen nicht aus, wie dies bei traditionellen Baustof¬ fen noch weitgehend der Fall war. Die Baubehörden verschiedener Länder verlangen genaue Prüfungen und Be¬ rechnungen, welche die Funktionstüch¬. Bei der Suche nach einem wirtschaft¬ lich gangbaren Weg zum Nachweis der. Roh. Belüftung. 48/85.

(3) Schweizer Ingenieur und Architekt. Bautechnik. 48/85. D ung. z. Ba. J£. Ba. ve BO. CT. 20. ipi. 20. T3. Bild. 6.. Bild. 5. 1. Prüfung von Alucobond-Fassadenplaten 1250x1250x4 mm unter Flächenlast. tte. ea. 30. 20. 10. Durchbiegung. eo. 40 f. in. mm. (links).. Rechenverfahren im Vergleich mit. einem Bauteilversuch. zes. von Bares mit dem Bauteilversuch. ersichtlich.. "E u. Bei zunehmender Belastung nimmt je¬ doch auch hier die Abweichung gegen¬ über dem Bauteilversuch deutlich zu. Werden die Spannungen in den Deck¬ blechen bestimmt, so liegen die Diffe¬. renzen. zwischen. Rechenansatz. Z. 5,0. C. «. 4.0. ^J^. FE-RECHNUNG - Unterseite. -<s"^^. ¦^^"^. Ë. und. C. Bauteilversuch bei 10 bis 50%, d. h. die Abweichungen sind auch bei diesen Re¬ chenverfahren zu gross.. 3.0. s*Xf. V ¦+-». °\*. -4-» CO. E. 2.0. 0,0 I. c. Im Gegensatz dazu zeigte sich, dass das Verhalten einer Verbundplatte mit einer geometrisch nichtlinearen Fini-. c 0). 1. "Messung. FE-RECHNUNG Oberseite. 3. ten-Element-Berechnung (FE-Berechnung) mit dem Computerprogramm Marc [5] sehr gut erfasst und untersucht. 0,0 CO. a. W. [TL. ^X***^. 1.0. 0). iNj. TL. V^-^f-. "~~. 1.0. -1,0. 3,0. 2.0. 4.0. 5,0. werden kann.. Bild 5 zeigt den Vergleich zwischen FERechnung und Bauteilversuch am Bei¬ spiel einer quadratischen AlucobondPlatte. Bild 6 zeigt den Aufbau des Bau¬ teilversuches auf der Fassadenprüfwand des Forschungsinstitutes der Alu¬ suisse in Neuhausen/Rhf. Man sieht, dass die Rechnung das Verhalten der Platte auch bei sehr grossen Deforma¬ tionen (5 bis lOx Plattendicke) ausge¬ zeichnet vorhersagt. Wie die Abbildun¬ gen 7 und 8 zeigen, herrscht auch bei den Spannungen gute Übereinstim¬ mung zwischen Rechnung und Ver¬ such. Eine ebensogute Übereinstim¬ mung wird auch bei anderen Abmes¬ sungen der Platte erreicht. Der Nachweis der Tragfähigkeit von Fassadenelementen mit einer nichtli¬ nearen FE-Berechnung ist natürlich für den Einzelfall zu aufwendig. Aus die¬ sem Grunde sind mit Hilfe solcher FE-. Berechnungen allgemeingültige Bemes¬ sungstabellen erstellt worden, die dem. Anwender von Alucobond-Fassadenplatten zur Verfügung stehen.. Bild. Bild. 7.. Seite, an der die Last angreift). Spannungen in der Mitte einer quadratischen Platte (Oberseite. Spannungen parallel zum Rand («Druckring»). 8.. "E u. z TJ. c. -2,0. ng. CD. c. JS Q.. RECHI. FE. -4,0 -6,0. Ob. MG. rse ite. -. E CO. -8,0. c. FE-RECHT UNG. a>. O). c. -10,0. C C. -12,0. Unterseite. 3 (0. a. W. 1.0. 2,0. 3,0. Windlast. q. 4,0. in. 5,0. kN/m. 1199.

(4) Bautechnik. 1200. /. Bücher. Schweizer Ingenieur und Architekt. 48/85.

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