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TRLV - Technische Regeln für die Verwendung von linienförmig gelagerten Verglasungen

- Fassung September 1998 -
(DIBt-Mitteilungen 6/1998)

1 Geltungsbereich

1.1 Die technischen Regeln gelten für Verglasungen, die an mindestens zwei gegenüberliegenden Seiten durchgehend linienförmig gelagert sind ¹. Je nach ihrer Neigung zur Vertikalen werden sie eingeteilt in

• Überkopfverglasungen: Neigung > 10°
• Vertikalverglasungen: Neigung< 10°

1.2 Die technischen Regeln gelten nicht für

• geklebte Fassadenelemente, Verglasungen, die planmäßig zur Aussteifung herangezogen werden,
• gekrümmte Überkopfverglasungen.

1.3 Für Verglasungen, die gegen Absturz sichern, und für begehbare Verglasungen sind zusätzliche Anforderungen zu berücksichtigen.

1.4 Die Bestimmungen für Überkopfverglasungen gelten auch für Vertikalverglasungen, sofern diese nicht nur kurzzeitigen veränderlichen Einwirkungen wie z.B. Windeinwirkungen unterliegen. Dazu zählen z.B. lotrechte Teile von Shed-Verglasungen, bei denen eine Belastung durch Schneeanhäufung möglich ist.

1.5 Die technischen Regeln brauchen nicht angewendet zu werden für Verglasungen von Kulturgewächshäusern (siehe DIN V 11535: 1998-02) und für alle Vertikalverglasungen, deren Oberkante nicht mehr als 4 m über einer Verkehrsfläche liegt (z.B. Schaufensterverglasungen).

2. Baustoffe

2.1 Als Glaserzeugnisse dürfen verwendet werden:

1. Spiegelglas nach DIN 1249-3: 1980-02,
2. Gußglas (Drahtglas oder Ornamentglas) nach DIN 1249-4: 1981-08,
3. Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) nach DIN 1249-12: 1990-09, aus Glas nach a) oder b),
4. Verbund-Sicherheitsglas (VSG) aus Gläsern nach a) bis c) mit Zwischenfolien aus Polyvinyl-Butyral (PVB) nach Abschnitt 2.4 oder aus anderen Gläsern bzw. mit anderen Zwischenschichten, deren Verwendbarkeit nachgewiesen ist ²,
5. Verbundglas (VG) aus Gläsern nach a) bis c) mit sonstigen Zwischenschichten.

2.2 Für Glas nach den Abschnitten 2.1a) bis 2.1c) ist ein Elastizitätsmodul von E = 70.000 N/mm² und eine Querdehnungszahl von µ = 0,23 anzunehmen. Im übrigen gelten hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften DIN 1249-10: 1990-08 und DIN 1249-12:1990-09.

2.3 ESG-Scheiben sind auf Kantenverletzungen zu prüfen. Scheiben mit Kantenverletzungen, die tiefer als 15 % der Scheibendicke ins Glasvolumen eingreifen, dürfen nicht eingebaut werden.

2.4 Zwischenfolien aus Polyvinyl-Butyral (PVB) müssen bei 23 °C die folgenden mechanischen Eigenschaften aufweisen ³:

• Reißfestigkeit: > 20 N/mm²
• Bruchdehnung: > 250

Diese Eigenschaften sind vom Hersteller der Folien durch Werksbescheinigung "2.1" nach DIN EN 10 204:1995-08 zu bestätigen.

3 Anwendungsbedingungen

3.1 Allgemeines

3.1.1 Der Glaseinstand ist so zu wählen, daß die Standsicherheit der Verglasung langfristig sichergestellt ist. Als Grundlage hierfür ist DIN 18 545-1: 1992-02 oder DIN 18 516-4: 1990-02, Abschnitte 3.3.2 und 3.3.3 heranzuziehen.

3.1.2 Die Durchbiegung der Auflagerprofile darf nicht mehr als 1/200 der aufzulagernden Scheibenlänge, höchstens jedoch 15 mm betragen. Bei der Ermittlung der Schnittgrößen der Glasscheiben kann näherungsweise eine kontinuierliche starre Auflagerung vorausgesetzt werden.

3.1.3 Auch für Windsoglasten muß eine linienförmige Lagerung der Scheiben vorhanden sein. Dies ist durch hinreichend steife Abdeckprofile oder entsprechende mechanische Befestigungen sicherzustellen.

3.1.4 Unter Last- und Temperatureinwirkung darf kein Kontakt zwischen Glas und harten Werkstoff en (z.B. Metall, Glas) auftreten.

3.1.5 Ein Verrutschen der Scheiben ist durch Distanzklötze zu verhindern. Der Abstand zwischen Falzgrund und Scheibenrand muß unter Beachtung der Grenzabmaße von Unterkonstruktion und Verglasung so groß sein, daß ein Dampfdruckausgleich möglich ist.

3.1.6 Kanten von Drahtglas dürfen nicht ständig der Feuchtigkeit ausgesetzt sein. Freie Kanten dürfen der Bewitterung ausgesetzt sein, wenn die Abtrocknung nicht behindert wird.

3.2 Zusätzliche Regelungen für Überkopfverglasungen

3.2.1 Für Einfachverglasungen bzw für die untere Scheibe von Isolierverglasungen darf nur Drahtglas oder VSG aus Spiegelglas verwendet werden.

3.2.2 VSG-Scheiben aus Spiegelglas mit einer Stützweite größer 1,20 m sind allseitig zu lagern. Dabei darf das Seitenverhältnis nicht größer als 3:1 sein.

3.2.3 Bei VSG als Einfachverglasung oder als untere Scheibe von Isolierverglasungen muß die Gesamtdicke der PVB-Folien im allgemeinen mindestens 0,76 mm betragen. Eine Dicke von 0,38 mm ist zulässig bei allseitiger Lagerung mit einem Seitenverhältnis nicht größer als 3:1 und einer Stützweite in Haupttragrichtung bis zu 0,8 m.

3.2.4 Die Auflagerung von zweiseitig gelagerten Verglasungen ist mit Dichtstoffen nach DIN 18 545-2 Gruppe E auszuführen. Bei geschraubten Andruckprofilen (Pressleisten) sind vorgefertigte Dichtprofile nach DIN 7863 Gruppen a bis D zulässig.

3.2.5 Drahtglas ist nur bei einer Stützweite in Haupttragrichtung bis zu 0.7 m zulässig. Der Glaseinstand von Drahtglas muß mindestens 15 mm betragen.

3.2.6 Von den Anwendungsbedingungen der Abschnitte 3.1 und 3.2.1 bis 3.2.5 abweichende Überkopfverglasungen dürfen verwendet werden, wenn durch geeignete Maßnahmen das Herabfallen größerer Glasteile auf Verkehrsflächen verhindert wird. Dies kann z.B. durch ausreichend tragfähige und dauerhafte Netze mit einer Maschenweite< 40 mm erreicht werden.

3.2.7 Bohrungen und Ausschnitte in den Scheiben sind nicht zulässig.

3.3 Zusätzliche Regelungen für Vertikalverglasungen

3.3.1 Einfachverglasungen aus Spiegelglas, Ornamentglas oder VG müssen allseitig gelagert sein.

3.3.2 Scheiben aus ESG,

• bei denen die Gefahr besteht, daß sie einer besonderen Temperaturbeanspruchung unterliegen können (z.B. einer Aufheizung aufgrund unmittelbar dahinter angeordneter Dämmungen) oder
• die eine Energieabsorption von mehr als 65 % aufweisen (z.B. aufgrund von Einfärbung oder Beschichtung) oder
• die nicht auf allen Seiten durchgehend eingefaßt sind, sind durch Heißlagerung nach DIN 18 516-4:1990-02 zu prüfen. Diese Prüfung ist vom Hersteller durch Werksbescheinigung "2.1" nach DIN EN 10 204:1995-08 zu bestätigen.

3.3.3 Bohrungen und Ausschnitte sind nur in Scheiben aus ESG oder VSG zulässig.

4 Einwirkungen

4.1 Es sind die Einwirkungen nach DIN 1055 zu berücksichtigen.

4.2 Bei Isolierverglasungen ist zusätzlich die Wirkung von Druckdifferenzen po zu berücksichtigen, die sich aus der Veränderung der Temperatur dT und des meteorologischen Luftdruckes d_pmet sowie aus der Differenz ΔH der Ortshöhe zwischen Herstellungs- und Einbauort ergeben. Als Herstellungsort gilt der Ort der endgültigen Scheibenabdichtung.

Es sind die beiden Einwirkungskombinationen nach Tabelle 1 zu berücksichtigen.

In Tabelle 1 ist

Tabelle 1: Rechenwerte für klimatische Einwirkungen* und den resultierenden isochoren Druck po

Tabelle 2: Zulässige Biegezugspannungen in N/mm²

Tabelle 3: Durchbiegungsbegrenzungen

p₀ aus Δ_T, Δ_pmet und Δ_H resultierender isochorer Druck (siehe Gleichung A5 in Anhang A).

Falls die Differenz der Ortshöhen dH bekannt ist, so ist statt der Rechenwerte nach Tabelle 1 der tatsächliche Wert zu berücksichtigen.

Voraussetzung für den Ansatz der Rechenwerte für die Temperaturdifferenz dT nach Tabelle 1 ist die Verwendung von Isolierglas, das einen Gesamtabsorptionsgrad von weniger als 30 % aufweist und nicht durch andere Bauteile oder Sonnenschutzeinrichtungen aufgeheizt wird.

Ist aufgrund außergewöhnlicher Einbaubedingungen - mit ungünstigeren Temperaturbedingungen zu rechnen, so sind zusätzlich die Werte dT oder dpo nach Tabelle B 1 aus Anhang B zu verwenden.

4.3 Für Isolierverglasungen mit allseitig gelagerten, rechteckigen Scheiben ist in Anhang a ein Berechnungsverfahren für den Nachweis der Einwirkungen nach den Abschnitten 4.1 und 4.2 angegeben. Die Anwendung anderer Verfahren ist zulässig.

5 Standsicherheits- und Durchbiegungsnachweise

5.1 Allgemeines

5.1.1 Die Glasscheiben sind für die Einwirkungen nach den Abschnitten 4.1 und 4.2 unter Beachtung aller beanspruchungserhöhenden Einflüsse (Bohrungen, Ausschnitte) zu bemessen. Bei Isolierverglasungen ist die Kopplung der Einzelscheiben über das eingeschlossene Gasvolumen zu berücksichtigen. Das besondere Tragverhalten gekrümmter Scheiben (Schalenwirkung) ist gegebenenfalls zu berücksichtigen.

5.1.2 Bei Standsicherheits- und Durchbiegungsnachweisen von VSG- oder VG-Einfachverglasungen darf ein günstig wirkender Schubverbund der Scheiben nicht berücksichtigt werden. Gleiches gilt für die Schubkopplung von Isolierverglasungen über den Randverbund.

Bei-Vertikalverglasungen aus Isolierglas mit VSG oder VG ist bei diesen Nachweisen für veränderliche Einwirkungen zusätzlich der Grenzzustand des vollen Schubverbunds zu berücksichtigen.

5.2 Spannungsnachweis

5.2.1 Bei der Bemessung für die Einwirkungen nach Abschnitt 4.1 gelten die zulässigen Biegezugspannungen nach Tabelle 2. Bei der Bemessung für die Überlagerung der Einwirkungen nach den Abschnitten 4.1 und 4.2 dürfen die zulässigen Biegezugspannungen nach Tabelle 2 im allgemeinen um 15 % und bei Vertikalverglasungen mit Scheiben aus Spiegelglas und Glasflächen bis zu 1,6 m² im besonderen um 25 % erhöht werden.

5.2.2 Die untere Scheibe einer Überkopfverglasung aus Isolierglas ist außer für den Fall der planmäßigen Einwirkungen nach den Abschnitten 4.1 und 4.2 auch für den Fall des Versagens der oberen Scheibe mit deren Belastung zu bemessen.

5.3 Durchbiegungsnachweis

5.3.1 Die Durchbiegungen der Glasscheiben dürfen an ungünstigster Stelle nicht größer als die Werte nach Tabelle 3 sein.

5.3.2 Bei der Bemessung der unteren Scheibe einer Überkopfverglasung aus Isolierglas nach Abschnitt 5.2.2 ist ein Durchbiegungsnachweis nicht erforderlich.

5.4 Nachweiserleichterungen für Vertikalverglasungen

Allseitig gelagerte Isolierverglasungen, bei denen folgende Bedingungen eingehalten sind

• Glaserzeugnis Spiegelglas oder ESG
• Fläche:< 1,6 m²
• Scheibendicke:> 4 mm
• Differenz der Scheibendicken:< 4 mm
• Scheibenzwischenraum:< 16 mm
• Windlast w:< 0,8 kN/m²

können für Einbauhöhen bis 20 m über Gelände bei normalen Produktions- und Einbaubedingungen (Ansatz der Rechenwerte nach Tabelle 1) ohne weiteren Nachweis verwendet werden. Unterschreitet die Länge der kürzeren Kante den Wert von 500 mm, so erhöht sich jedoch bei Scheiben aus Spiegelglas das Bruchrisiko infolge von Klimaeinwirkungen.

.

Für Isolierverglasungen mit allseitig gelagerten rechteckigen Glasscheiben können der Lastabtragungsanteil der äußeren und inneren Scheibe und die Einwirkungen infolge klimatischer Veränderungen bei kleinen Deformationen wie folgt berücksichtigt werden:

• Berechnung der Anteile Sa und Si der Einzelscheiben an der Gesamtbiegesteifigkeit

  Δa = da3 / (da3 + di3)	(A1)
  Δi = di3 / (da3 + di3) = 1 - δa	(A2)

• Berechnung der charakteristischen Kantenlänge a*

  (A3)

  Der Beiwert Bv ist in Abhängigkeit vom Seitenverhältnis a/b in Tabelle Al angegeben.

  Werte für a* sind für gebräuchliche Isolierglasaufbauten in Abhängigkeit vom Seitenverhältnis a/b in Tabelle A3 zusammengestellt.

• Berechnung des Faktors 9

  Φ = 1+ / (1 + (a / a*)4)

  (A4)

• Ermittlung des isochoren Druckes po

  Der isochore Druck po im Scheibenzwischenraum (Druck bei gleichbleibendem Volumen) ergibt sich wie folgt aus den klimatischen Veränderungen:

  p0 = c1 ⋅ ΔT - Δpmet + C2 ⋅ ΔH

  (A5)

  mit c₁ = 0,34 kPa/K
  und c₂ = 0,012 kPa/m

• Verteilung der Einwirkungen

  Die Verteilung der Einwirkungen und der Wirkung des isochoren Druckes auf die äußere und innere Scheibe kann entsprechend den Angaben von Tabelle A2 erfolgen.

In den Gleichungen A1 bis A5 ist

a kleinere Kantenlänge der Isolierverglasung in mm

b größere Kantenlänge der Isolierverglasung in mm dSZR Abstand zwischen den Scheiben (Scheibenzwischenraum) in mm

d_a Dicke der äußeren Scheibe in mm

d_i Dicke der inneren Scheibe in mm

Anmerkung: Bei VSG- und VG-Scheiben mit den Einzelscheiben (1, 2 ...) ist als Glasdicke die Ersatzdicke d * wie folgt zu berücksichtigen:

• voller Verbund: d* = di + d2 + ...
• ohne Verbund: d* = (d₁³ + d₂³ + ...)^0,333

TabelleA1: Beiwert Bv *)

*) Die Werte wurden auf der Basis der Kirchhoff'schen Plattentheorie für g = 0,23 berechnet, Zwischenwerte können linear interpoliert werden.

TabelleA2:. Verteilung der Einwirkungen*

Tabelle A3: Anteil der Einzelscheiben an der Gesamtsteifigkeit eines Zweischeiben-Isolierglases und charakteristische Kantenlänge a* in mm für den Scheibenabstand d_SZR = 10; 12; 14 und 16 mm und für ein Seitenverhältnis von a/b = 0,33; 0,50; 0,67 und 1,0.

.

B1: Erläuterungen zu den Mindestwerten für klimatische Einwirkungen

Bei der Festlegung der Klimawerte in Tabelle 1 wurde von folgenden Randbedingungen ausgegangen:

• Einwirkungskombination Sommer
• Einbaubedingungen
  Einstrahlung 800 W/m² unter Einstrahlwinkel 45°; Absorption der Scheibe 30 %;
  Lufttemperatur innen und außen 28 °C; mittlerer Luftdruck 1010 hPa;
  Wärmeübergangswiderstand innen und außen 0,12 m²K/W; resultierende Temperatur im Scheibenzwischenraum ca. + 39 °C .
• Produktionsbedingungen
  Herstellung im Winter bei + 19 °C und einem hohen Luftdruck von 1030 hPa
• Einwirkungskombination Winter
• Einbaubedingungen
  keine Einstrahlung;
  k-Wert des Glases 1,8 W/m²k;
  Lufttemperatur innen 19 °C und außen - 10 °C; hoher Luftdruck 1030 hPa;
  Wärmeübergangswiderstand innen 0,13 m2K/W und außen 0,04 m2K/W;
  resultierende Temperatur im Scheibenzwischenraum ca. + 2 °C
• Produktionsbedingungen
  Herstellung im Sommer bei + 27 °C und einem niedrigen Luftdruck von 990 hPa
  Eventuell vorhandenen besonderen Temperaturbedingungen am Einbauort kann mit den in Tabelle B1 angegebenen zusätzlichen Werten für AT und Apo Rechnung getragen werden.

Tabelle B1: Zusätzliche Werte für AT und Apo zur Berücksichtigung besonderer Temperaturbedingungen am Einbauort

B2: Erläuterungen zur Vorzeichenregelung

Das positive Vorzeichen wird in Richtung der "Hauptlast" gewählt, z.B. bei einer Vertikalverglasung in Richtung des Winddrucks auf die äußere Scheibe (siehe Bild B2). Der Richtungspfeil zeigt damit von "außen" nach "innen". Diese Regelung bleibt auch erhalten, wenn andere Lasten dominieren, z.B. Windsog oder bei Isolierglas der Innendruck.

Bild B2: Vorzeichen der Einwirkungen und Vorzeichen der Verformung bei einer Vertikalverglasung (dargestellt ist der verformte Zustand):

1. Winddruck auf die äußere Scheibe positiv, damit auch die Durchbiegung nach" innen" positiv
2. Überdruck im Scheibenzwischenraum (positiv) bewirkt Ausbauchung der Innenscheibe nach innen (positiv) und Ausbauchung der Außenscheibe nach außen (negativ)
3. Bei Unterdruck im Scheibenzwischenraum ergeben sich die Vorzeichen entsprechend.

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1) Für hinterlüftete Außenwandbekleidungen aus Einscheiben-Sicherheitsglas gilt DIN 18 516-4: 1990-02.

2) Z. B. durch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung.

3) Prüfung nach EN ISO 527-3: 1995-10. Prüfgeschwindigkeit 50 mm/min.