Bestimmung von Material- und Modellparametern hyperelastischer Silikonklebungen im konstruktiven Glasbau/Determination of material and model parameters of hyperelastic silicone bondings in structural glass construction

Zusammenfassung Der Einsatzbereich geklebter Glaskonstruktion unter Verwendung von Silikonen mit hyperelastischem Materialverhalten ist aufgrund hoher bauaufsichtlicher Hürden sehr eingeschränkt.

Hinsichtlich der Bemessung von Structural Silicone Glazing (SSG) Klebungen ist die Europäische Technische Zulassungsrichtlinie ETAG 002 für Silikon-Klebungen das einzige normative Dokument. Darin wird eine Berechnungsmethode empfohlen, bei der sich die Normalspannungen aus der einwirkenden Kraft über die Klebfläche berechnen, was jedoch als eine grobe Schätzung angesehen werden kann und dazu beiträgt, dass hohe Sicherheitsfaktoren anzusetzen sind.

Im Rahmen von FE-Berechnungen zur Bemessung von Klebverbindungen wird das Material des Klebstoffs in der Regel durch hyperelastische Materialmodelle wie Ogden oder Mooney-Rivlin beschrieben. Diese Materialmodelle und ihre Herleitungen sind jedoch komplex und die Bestimmung der Materialparameter wird als aufwändig empfunden.

Der Beitrag gibt einen Überblick über den Stand der Technik und beschreibt verschiedene Kennwertversuche sowie die Bestimmung der Materialparameter innerhalb des Programms ANSYS und gibt einen Ausblick auf ein neu entwickeltes Materialmodell.