Durch die bundesweite Einführung der DIN 18008-4 Norm wird ab sofort bei der Pendelschlagprüfung für absturzsichernde Verglasung ein verminderter Reifendruck des Pendelkörpers von 3,50 bar vorgeschrieben. Das sind 0,50 bar weniger als bei Prüfungen nach der abgelösten TRAV „Technische Regeln für die Verwendung von absturzsichernden Verglasungen“.
Aufgrund dieser Reduzierung des Luftfülldruckes wird im Allgemeinen davon ausgegangen, dass während des Stoßvorganges im Versuch eine größere Deformation des Stoßkörpers zugelassen wird. In der Energiebilanz folgen dadurch eine Zunahme der Verformungsenergie im Reifen und eine resultierende Abnahme der Stoßenergie in der Glastafel.
Die durchgeführte Versuchsreihe der bauaufsichtlich anerkannten Prüfstelle Verrotec GmbH (RPF 14) in Kooperation mit der Hochschule Mainz hat sich zum Ziel gesetzt, diese allgemeine Annahme systematisch experimentell zu bestätigen.
Mithilfe eines umfangreichen Prüfkonzeptes wurden unterschiedliche Scheibenabmessungen, Lagerungstypen und Anprallpunkte in Abhängigkeit des differenten Reifendruckes verglichen.
Als Grundlage der Prüfung diente die Messung der Dehnungen bzw. Spannungen an Monoscheiben aus ESG, die durch den Pendelstoß aus unterschiedlichen Fallhöhen dynamisch angeregt wurden. Die Spannungsmessung beschränkte sich hierbei auf die Richtung der horizontalen und der vertikalen Scheibenkante (σxx und σyy).
Ziel der Untersuchungen war es, die Versuchsergebnisse nach TRAV auf die neuen Anforderungen der nun gültigen DIN 18008-4 zu übertragen, indem die Stoßenergieabnahme infolge der Reifendruckabminderung versuchstechnisch in Abhängigkeit verschiedener Systemparameter bestätigt wird.
Es wurden insgesamt sechs Konfigurationen betrachtet (siehe Tabelle).
Die Konfigurationen 01a, 01b, 02a und 02b wurden gemäß DIN EN 12600 „Glas im Bauwesen – Pendelschlagversuch – Verfahren für die Stoßprüfung und Klassifizierung von Flachglas“ konzipiert.
Bei der Konfiguration 01 wurde eine allseitige Lagerung der Scheibe untersucht, bei Konfiguration 02 eine zweiseitige Lagerung und mit Konfiguration 03 wurde eine allseitig gelagerte quadratische Glastafel getestet.
Die Dicke der Monoscheiben betrug bei allen Konfigurationen t = 12 mm. Es wurden sowohl die Scheibenmitte als auch der Scheibenrand und die Scheibenecke gependelt. Um die Auswirkung des Fülldruckes beurteilen zu können, wurden alle Konfigurationen (K01 bis K03) mit 3,50 bar (a) und 4,00 bar (b) geprüft.
Darstellung der sechs Prüfkonfiguration
Jede Konfiguration wurde an den drei Anprallpunkten mindestens dreimal pro Fallhöhe gependelt (200 mm, 450 mm, 700 mm, 900 mm und 1200 mm); der Reifendruck lag bei 3,50/4,00 bar. Die Versuche wurden an einem nach DIN EN 12600 Anhang B kalibrierten Prüfrahmen ausgeführt.
Das im Rahmen der Untersuchungen entwickelte Konzept zeigte anhand der Prüfungen beim weichen Stoß nach DIN 18008-4 eine Abnahme der induzierten Glasspannungen von bis zu 14 N/mm² (Δσxx).
Die aus der geringeren Reifensteifigkeit resultierende Spannungsabnahme ist grundsätzlich in allen Messungen erkennbar. Je nach Kategorisierung der absturzsichernden Verglasung nach DIN 18008-4 werden in der Praxis nur die Fallhöhen 450 mm, 700 mm und 900 mm geprüft.
Die Diagramme zeigen für diese Fallhöhen aller Konfigurationen und Anprallpunkte den Spannungsvergleich in horizontaler Richtung zwischen den Stößen mit 3,50 bzw. 4,00 bar Reifenfülldruck. Der vermeintlich geringe Einfluss kann gerade für größere Fallhöhen im Test über das Bestehen oder Versagen der absturzsichernden Wirkung der Verglasung entscheidend sein.
Mit Einführung der Bauregelliste 2015/02 werden die für allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse erforderlichen Pendelschlagprüfungen an absturzsichernden Verglasungen mit dem Reifendruck von 3,50 bar nach DIN 18008-4 ausgeführt. Damit werden – wenn auch im geringeren Maße – geringere Stoßimpulse auf die zu prüfenden Verglasungen aufgebracht im Vergleich zur Prüfung nach der alten TRAV.
Das Fazit der Autoren
Der Pendelschlagversuch nach TRAV hat bei den Tests zu höheren Glasbeanspruchungen geführt, als dies durch Prüfungen nach DIN 18008-4 der Fall ist. Grund dafür ist der höhere Reifenfülldruck des Pendelkörpers. Die Übertragbarkeit aus Bauteilversuchsergebnissen nach TRAV auf Pendelschlagversuche nach DIN 18008-4 wurde hiermit experimentell bestätigt.
Die Autoren
M.Eng. Marcel Reshamvala, Projektingenieur der Verrotec GmbH in Mainz.
Dr.-Ing. Mascha Baitinger, Öffentlich bestellte und vereidigte Sachverständige für Glasbau, Leiterin der amtlichen Prüfstelle (RPF14) der Verrotec GmbH in Mainz
