219 © Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin · Stahlbau 81 (2012), Heft 3 Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick bezüglich aktueller Fragestellungen im Bereich der numerischen Berechnung von Sicherheitsverglasungen und der Tragfähigkeit von Glas unter Kurz- zeiteinwirkung. Es werden Untersuchungen zur Widerstandsfä- higkeit von Verbundsicherheitsglas mittels Pendelschlagversuch (weicher Stoß) und Detonationsbeanspruchung diskutiert. Hierbei werden sowohl das Deformationsverhalten als auch das Rest- tragfähigkeitsverhalten der Verglasung berücksichtigt. Verschie- dene Modellierungsmethoden zur numerischen Simulation des Verbundmaterials mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode wer- den aufgezeigt und mit experimentellen Befunden kritisch vergli- chen. Das dynamische Verhalten von Verbundsicherheitsglas wird dabei sowohl über implizite als auch explizite Zeitintegrationsver- fahren beschrieben. Deformation behavior of laminated glass under dynamic loading. The purpose of the present paper is to give an overview of current modeling techniques for the finite element simulation of laminated glass under dynamic loading. Deformation and the post-breakage behavior of laminated glass are discussed by means of impact and blast loading. Numerical results using different modeling techniques for the numerical simulation of the composite are pre- sented and compared critically to experimental observations. The time integration for the dynamic response of laminated glass is performed by both implicit and explicit finite element solvers. 1 Materialeigenschaften und Tragverhalten 1.1 Aufbau Verbundsicherheitsglas (VSG) besteht aus mindestens zwei Glasschichten, welche durch eine polymere Zwischenschicht miteinander verbunden sind (Bild 1). Bei einem Bruch der Glasschichten bindet die Zwischenschicht auftretende Split- ter und Glasfragmente. Ein vollständiges Strukturversagen wird somit bei Überlastung vermieden und es bleibt eine Resttragfähigkeit des Verbundmaterials bis hin zu großen Deformationen erhalten. 1.2 Kurzzeitfestigkeit des Glases Auf der Widerstandsseite werden die üblichen Materialkenn- größen für Glas bei linear elastischem Materialverhalten angesetzt, z. B. für Kalk-Natron-Silikatglas: E = 70000 MPa, ν= 0,23. Da jedoch die Glasfestigkeit aufgrund des subkri- tischen Risswachstums auch von der Verzerrungsrate ab- hängt, ist zu berücksichtigen, dass sich bei kurzzeitiger Stoß- einwirkung (Stoßdauer bei weichem Stoß: 40 ms bis 60 ms, bei Explosionseinwirkungen: 1 ms bis 20 ms) höhere Fes- tigkeitswerte ergeben als bei der Prüfung der charakteristi- schen Biegefestigkeit gemäß den Produktnormen für Glas (konstante Spannungsrate von 2 N/(mm 2 · s) nach DIN EN 1288). Bruchmechanische Hintergründe zur Ermittlung der Glasfestigkeit in Abhängigkeit der Belastungsdauer fin- den sich in [1], [3]. Der Zusammenhang zwischen der Ge- schwindigkeit des Risswachstums und dem Spannungsin- tensitätsfaktor ist in Bild 2 dargestellt. Deformations- und Bruchverhalten von Verbundsicher- heitsglas unter dynamischer Beanspruchung Eine Übersicht zum Stand der Forschung Herrn Prof. Dr.-Ing. Ömer Bucak zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet Stefan Kolling Jens Schneider Norbert Gebbeken Fachthemen DOI: 10.1002/stab.201201536 Martin Larcher Christian Alter Johannes Kuntsche Glas Zwischenschicht Glas Bild 1. Aufbau von Verbundsicherheitsglas (VSG) Fig. 1. Design of laminated glass Bild 2. Schematischer Zusammenhang zwischen Rissge- schwindigkeit und Spannungsintensitätsfaktor Fig. 2. Schematic relationship between crack velocity and stress intensity factor