Mechanisches Verhalten von Silikonklebstoffen in Abhängigkeit der Belastungsdauer (Kurzzeit-, Langzeit- und Schwingbelastung)

Vorhabenbeschreibung:

Aufgrund des sehr geringen Kenntnisstandes bezüglich ihres komplexen Tragverhaltens werden bei der Bemessung von Silikonverbindungen im konstruktiven Glasbau hohe methodische Sicherheitsfaktoren (in Deutschland bspw. Faktor 6 für Kurzzeitbelastungen) beaufschlagt. Daraus resultiert derzeit eine kostenintensive Überdimensionierung bei gleichzeitiger Einschränkung der Designmöglichkeiten, was in der Praxis zu Vorbehalten und hohen Auflagen seitens der Baubehörden und vielfach zum Abstand von einer Ausführung mit einer geklebten Verbindung führt. Betroffen sind hiervon meist Planer und Konstrukteure in Ingenieurbüros, die zu den KMU zählen. Im Forschungsantrag werden daher die Veränderungen des mechanischen Verhaltens bzw. der zur Bemessung notwendigen Kennwerte in Abhängigkeit von der Belastungsdauer (mit Fokus auf die Schwingbelastung) und fertigungsbedingter Inhomogenitäten an Kleinteilproben untersucht. Darauf aufbauend wird die Überlagerung und damit die Wertigkeit dieser beiden Einflüsse zueinander erforscht. Für eine praxisnahe und KMU-relevante Übertragung der Ergebnisse der Laborversuchen auf konkrete Anwendungsfälle wird im Projektverlauf ein reales Fassadenbauteil unmittelbar nach Einbau in situ überwacht. Parallel hierzu werden identische Fassadenbauteile definierten realitätsgetreuen Schwing- und Langzeitbelastungen unter Laborbedingungen und unter Berücksichtigung von Inhomogenitäten ausgesetzt und die Ergebnisse verglichen. Ziel ist die Ableitung von Bemessungs- und Konstruktionsregeln für Silikonklebungen, welche die Einflüsse aus Belastungsdauer und Inhomogenitäten im besten Fall über Abminderungsfaktoren berücksichtigt. Auf diese Weise wird für die KMU eine unabhängig ermittelte Bewertung und Vorgehensweise zugänglich. Durch das Potential zur Reduktion des methodischen Sicherheitsfaktors und der damit verbundenen Designfreiheit kann sich das KMU besonders in Deutschland, aber auch international wirtschaftlich besser positionieren.