Il vetro strutturale

Il vetro strutturale:
Comportamenti e materiali per l’interstrato
Ing. Valentina Gizzi
DuPont Glass Laminating Solutions
‰Vetro di sicurezza
‰Intercalari per il vetro di sicurezza
‰SentryGlas®Plus
‰Riduzione di peso
‰Comportamento post-rottura
‰Sistemi di calcolo
‰Attacchi metallici
‰Durabilità
‰Applicazioni ad alta permeabilità UV
‰Ulteriori informazioni
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DuPont Glass Laminating Solutions
Vetro di sicurezza
‰Importante: Protezione quando il vetro si rompe!
Vetro
Intercalare:
Butacite®, SentryGlas®
Vetro
Vetro Float
• Si rompe in frammenti
taglienti
Vetro Temperato
• Si rompe in piccoli
frammenti
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Vetro Stratiicato
9 L’intercalare tiene
insieme i frammenti
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Butacite®
Architectural
SentryGlas®Expressions
Automotive
Spallshield®TM
Sunroof safety
SentryGlas®Plus
Storm
Security
Architectural
Marine
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Vetro stratificato tradizionale con Butacite®PVB (Commercializzazione 1938)
Il vetro stratificato di sicurezza nacque dalla ricerca operata da un consorzio di aziende, tra
cui DuPont, negli anni 30.
PVB tradizionale: proprietà dettate dalle esigenze dei parabrezza nel settore auto
‰ Rottura sicura, quando il vetro si rompe, i frammenti sono tenuti insieme dal polimero.
‰ Alte performances nel caso d’impatto esterno: per esempio penetrazione di oggetti,
sassi etc.
‰ Sicurezza dei passeggeri
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SentryGlas®Plus (Commercializzato nel 1998)
Il materiale fu sviluppato per rispondere ai
requisiti delle nuove norme anti-uragano in
Florida:
DESCRIZIONE DEL TEST
‰Il vetro viene rotto dall’impatto di asta in
legno sparata da un cannone ad una determinata
velocità
• Dimensioni dell’asta: 0.05X 0.1 X 2.4 m , peso 4 kg.
• Velocità 56 Km/ora
‰ Cicli in pressione e depressione per simulare
l’uragano,
‰ 4,500 cicli in pressione e 4500 in depressione. La
pressione e’ data dalla forza del vento di progetto
‰Invecchiamento/durabilità (requisiti del Dade
County)
Piu’ di 1 milione di m^2 installati nella sola
FLORIDA!
..\SGP\HURRICANES\Missile Test Video Clip.mpg
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SentryGlas®Plus
¾Nuova struttura chimica:
Assenza di plasticizzante
¾Rigidità: 100 volte
superiore al PVB
(temperatura ambiente)
¾Resistenza allo sforzo di
taglio : 5 volte superiore al
PVB (temperatura
ambiente)
¾Comportamento elastoplastico
¾Temperatura di
transizione vetrosa ~ 55°C.
PVB-Butacite®
¾Polivinilbutirale
¾ Il plasticizzante
impartisce al materiale un
comportamento simile alla
gomma e caratteristiche
meccaniche tipiche del PVB
¾ Comportamento
viscoelastico
¾Temperatura di transizione
vetrosa ~ 18 - 23°C.
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Elevata rigidita’ e proprieta’ meccaniche
‰ SentryGlas® Plus vs. Butacite®
‰SentryGlas® Plus e’ piu’ rigido del PVB in un ampio range di temperature
Storage Young's Modulus (MPa)
10 3
10 2
1 Hz
10 1
SentryGlas(R) Plus
Butacite(R)
10 0
-10
0
10
20
30
Temperature oC
40
50
60
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Esigenze dell’ Architettura Moderna
Caratteristiche del
SentryGlas®Plus
9 Strutture più leggere
Riduzione di peso della struttura vetrata
9 Superfici vetrate più grandi
Riduzione del peso dal 20% al 30% rispetto ad una
struttura con PVB
9 Miglior comportamento post rottura nelle
applicazioni come TETTI e PAVIMENTI
Comportamento post rottura
9 Nuovi sistemi di aggancio
9 Minimally supported facades
Resistenza a rottura : 5 volte
superiore al PVB (temperatura ambiente)
SentryGlas®Plus 100 volte piu’ rigido del PVB
Adesione ai metalli
possibilità’ di poter creare attacchi di ogni tipo
- Maglie metalliche
9 Maggior trasparenza (con vetro
extrachiaro)
9 Applicazioni a bordi esposti
Trasparenza
Basso indice di ingiallimento
Eccellente invecchiamento
Eccellente stabilità dei bordi
9 Durabilità ad un’ ampia gamma di
temperature e climi
Nessun difetto a seguito di estensivo
invecchiamento naturale e accelerato.
9 Possibilità di applicazioni come le serre
Versione del polimero disponibile ad alta permeabilità
UV
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Resistenza del vetro
Resistenza a flessione
12 mm
5 mm
2.28 mm SGP
5 mm
Mo 12
no mm
lith
gla
ss
To 12.2
tal 8 m
thi
ck m
ne
ss
0
To 12.2
tal 8 m
thi
ck m
ne
ss
9Lastre stratificate con
SentryGlas® Plus
presentano un
comportamento analogo a
quelle in vetro monolitico
di spessore equivalente.
9Gli stratificati con
SentryGlas® Plus sono più
resistenti di quelli con PVB
2.28 mm PVB
10 mm
500
5 mm
5 mm
1000
Mo 10
no mm
lith
gla
ss
Forza a rottura (N)
1500
10
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SentryGlas®Plus comportamento post rottura
5mm HS / 2.29 mm Interlayer / 5 mm HS
0.75 m x 1.2 m Plate
5 kg steel ball dropped from 3 m
300
SGP-Lami
PVB-Lami
Center Displacement, (mm)
250
200
150
100
50
Load ramped to 330 kg.
0
0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Time, (Seconds)
Vetro supportato su 4 lati 8 + 8 mm
temperato,2.29 mm SGP. Il vetro e’ stato rotto
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Lighter weight
Strutture
leggere& Comportamento post-rottura
Grand Canyon Skywalk
MRJ Architects
Saint Gobain Glass
‰Il vetro e’ stato stratificato con SentryGlas®Plus, spessore totale 54 mm
‰La soluzione con PVB richiederebbe uno spessore totale di 72 mm
Riduzione dello spessore del 28% con SentryGlas®Plus
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Strutture leggere& Comportamento post-rottura
•Planar™ | SentryGlas® Plus System
‰Partnership between DuPont and
Pilkington UK
‰Yorkdale Mall, Toronto Canada
‰Installation W&W
‰MMC International Architects ,
•
Tetto, progettazione carico di lunga durata
Neve(3.1 kPa)
•
Soluzione con PVB: 10 mm (T) / ARIA / 25.5 mm
PVB vetro stratificato=> 34 mm spessore totale
Soluzione con SentryGlas® Plus: 10 mm (T) / ARIA
/ 17.5 mm SentryGlas®Plus=> 26 mm in totale
•
riduzione di spessore del 24 %
DuPont Glass Laminating Solutions
Strutture leggere& Comportamento post-rottura
RZVK Façade, Koeln
Architects: Ihab Morgan & Dominique Renner
&Thomas Krause&Bruno Diener & c/o Schmdilin AG
Structure design and lamination: FlachGlas Wernberg
La facciata di Colonia :
‰Grande Trasparenza e leggerezza,
‰Incredibili proprieta’ post rottura
‰riduzione di spessore del 24 %
Construzione 6mm+1.52mm SentryGlas®Plus+ 8 mm
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Vetri sempre piu’ grandi
Torre del Gas Natural Barcelona
Architect E. Miralles B.Tagliabue
Structural design: Bellapart Engineering
Installation: Permasteelisa
SentryGlas®Plus fu scelto
a causa della forma delle grandi lastre.
Alcune dei vetri trapezoidali sono lunghi 5 m
Costruzione:
8mm + 1.52 mm SentryGlas®Plus+ 8mm
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Vetri sempre piu’ grandi
Villa TICINO
Architect: Studio di Architettura Sandri (Milano) – www.studiosandri.itit
Structural design: Studio di Ingegneria Iorio(Bergamo)-www.studioiorio.it
Installation: Permasteelisa
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Comportamento post-rottura
Endesa HQ - Madrid, Spain
Architects: KPF
Bellapart Engineering
(Size: 3300 m2 - Weight: 135T)
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Come calcolare strutture con SentryGlas®Plus?
‰ Spessore effettivo prEN 13474
‰Analisi agli elementi finiti: ABAQUS™
‰ Consultare DuPont
‰Window Glass Design 2004
‰ Software basato su ASTM E1300
‰ Carico uniforme, differenti tipi di supporti, vetro
stratificato, vetro camera
‰ Diagrammi del vento per PVB e SentryGlas®Plus
‰DuPont Strength of Glass Calculator™
‰ Calcolatore sul web
‰ Trave, carico uniforme, carico per punti, supporti
su 1 -2 lati.
‰ Basato sul metodo dello “Spessore Effettivo”
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SentryGlas® Secure™ : nuove soluzioni tecnologiche
Soluzione tradizionale:
‰ Si basa su un attacco realizzato
con silicone strutturale
FRAME
ADHESIVE
Tradional framing
‰Ampia variazione delle
performances in base
all’applicazione
Soluzione SentryGlas®Secure:
SentryGlas®
‰
Plus aderisce
direttamente ai metalli
Frame
SentryGlas® Plus
Fastener
‰Aumento delle prestazioni post
rottura
L’interstrato diventa un
componente strutturale
Glass
Metal
Key is to attach to SentryGlas® Plus
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Nuovi attacchi metallici
Seele glass stairs
The aplication won the Innovation Award Architecture & glass
at Glasstech 2006
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Nuovi attacchi metallici
Geco di Teleya
L’applicazione ha vinto il
premio Costruire 2006
Progetti:
•Centro Commerciale Cesena
Cesena shopping mall
Architect: Delio Corbara
Engineering & Installation: Teleya, Coop7
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Adesione ai metalli: Maglie Metalliche
Shanghai Oriental Art Center
designed by Paul Andreu (ADP)
Installation & Structures: Waagner Biro Holding AG
Butterfly shape building
16 000 m^2 laminated glass
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SentryGlas® Plus: Elevata trasparenza
SentryGlas® Plus
PVB
• L’elevata trasparenza di
SentryGlas® Plus rende il
materiale molto adatto per
l’accoppiamento con vetro
extrachiaro
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Transparenza
Architect: Bohlin Cywinski Jackson Architects Planning Interior Design, Berkeley, CA, USA.
Engineering: Dewhurst Macfarlane and Partners Inc, New York City, USA.
Fabrication, installation and safety tests: Seele GmbH & Co, Gerthofen, Germany
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Trasparenza: La Pedrera
La pedrera renovation
Architects Lluis Pau, MBM arquitectos
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Stabilita’ dei bordi
Philadelphia-based architects and engineers
Ewing Cole, in association with HOK Sports.
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Stabilita’ dei bordi
Architect SLCE Architects of New York
W&W Glass, LLC of Nanuet (NY)
Exterior wall consultant Israel Berger & Associates
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Prestazioni a bassa e alta temperatura
Schubert Club Heilmaier Memorial Bandstand, Minnesota, U.S.A
Architects: J. Carpenter Design and associates
Structural engineering: SOM
Struttura montata nel 2002
Temperatura media in estate: + 34 ºC,
Temperatura media. Inverno : – 20 ºC
Vetro a bordi esposti
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Barcelona: Serra
SentryGlas®Plus disponibile anche ad alta permeabilità UV!
Museo de la Ciencia de Barcelona
Architects: Robert and Esteve Terradas
Engineering: Bellapart
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DuPontTM SentryGlas® Plus: Informazioni
www.dupont.com/safetyglass
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