SentryGlas® Plus

Aumento delle performance del vetro
stratificato grazie all’interstrato
SentryGlas® Plus
Nuove soluzioni strutturali e di sicurezza
Ing. Antonella Arcari
Sommario
Tendenze e sfide tecnologiche: facciate di
edificio trasparenti
SentryGlas® Plus: interstrato più rigido e più
resistente
Proprietà meccaniche e strutturali dell`interstrato
SentryGlas® Plus
Nuove soluzioni tecnologiche con SentryGlas®
Plus e SentryGlas® Secure™
Progetti & Applicazioni
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Tendenze e sfide tecnologiche: facciate trasparenti
Necessita` di una migliore illuminazione naturale
attraverso l`uso di ampie vetrate:
Tendenza in architettura (ampie superfici vetrate in
facciate e tetti)
Per massimizzare il confort interno
Efficienza energetica (climi “freddi”)
Performance strutturali: facciate con superfici
vetrate estese - vetro come elemento strutturale.
Sicurezza: eventi naturali e non.
Ergonomia: acustica, riverbero.
Vetro come elemento decorativo
Ma
Vetro = materiale fragile e difficile da ingegnerizzare
Pericolosita’ intrinseca in caso di rottura
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SentryGlas® Plus: interstrato più rigido e più resistente
SentryGlas® Plus
- Nuova struttura chimica
- Assenza di plasticizzante
- Rigidita`: 100 volte superiore al
PVB (temperatura ambiente)
- Resistenza allo sforzo di taglio : 5
volte superiore al PVB (temperatura
ambiente)
- Comportamento elasto-plastico
- Temperatura di transizione
vetrosa ~ 55°C.
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PVB
- Polivinilbutirrale
- Il plasticizzante impartisce al
materiale un comportamento simile
alla gomma e caratteristiche
meccaniche tipiche del PVB
- Comportamento viscoelastico
- Temperatura di transizione vetrosa
~ 18 - 23°C.
SentryGlas® Plus: interstrato più rigido e più resistente
Caratteristiche principali:
- Rigidità: 100 volte superiore al PVB
- Resistenza allo sforzo di taglio: 5 volte il PVB
- Elevata trasparenza
- Eccellente compatibilità chimica
- Temperatura di transizione vetrosa ~ 55°C.
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Bassa flessione sotto carico
Elevata adesione al vetro
Bassa deformazione e creep in condizioni di
carico
Eccellenti proprietà ottiche
Elevata resistenza meccanica in un ampio
spettro di temperature
Ottimo comportamento post-rottura
Eccellente stabilità dimensionale e dei bordi
Proprietà dell`interstrato SentryGlas® Plus
Storage Young's Modulus (MPa)
10 3
10 2
1 Hz
10 1
SentryGlas(R) Plus
Butacite(R)
10 0
-10
0
10
20
30
40
o
Temperature C
® Plus vs. PVB
sgplus_1Hz.axg
SentryGlas
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50
60
Proprietà meccaniche dell`interstrato SentryGlas® Plus
Resistenza Meccanica
Recenti studi hanno dimostrato che lastre fissate da 4 lati e stratificate con PVB
presentano almeno la stessa resistenza meccanica di lastre di vetro monolitiche di
spessore equivelente.
L`interstrato SentryGlas® Plus presenta le stesse caratteristiche di resistenza
meccanica di stratificati PVB, ma grazie alla sua elevata rigidità, estende l`uso dei
vetri stratificati anche in applicazioni soggette a flessione.
L`uso dell`interstrato SentryGlas® Plus permette in alcuni casi di fare a meno di
vetro temperato (svantaggio ottico).
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Proprietà meccaniche dell`interstrato SentryGlas® Plus
Resistenza Meccanica
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Proprietà meccaniche dell`interstrato SentryGlas® Plus
Bending Strength (3 pt)
1500
1000
500
Lastre stratificate con SentryGlas® Plus
presentano circa lo stesso comportamento di
lastre di vetro monolitico di spessore
equivalente.
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m
m
La
m
in
at
SG
e
P
La
m
in
at
e
12
m
m
G
la
ss
1
10
PV
B
m
m
10
m
m
G
la
ss
0
10
Strength, F (N)
10 mm (3/8") Glass
5 mm / 2.29 mm PVB / 5 mm
5 mm / 2.29 mm SGP / 5 mm
12 mm (1/2") Glass
Applicazioni soggette a flessione
Proprietà meccaniche dell`interstrato SentryGlas® Plus
Una lastra di 2X5mm di vetro con un
interstrato SentryGlas® Plus (2.29 mm)
sotto carico sviluppa una tensione
inferiore rispetto ad un vetro monolitico di
spessore equivalente.
Dal momento che l`interstrato è rigido e
non è soggetto a creep, la sua
performance è indipendente dalla durata
di applicazione del carico.
Le lastre stratificate con SentryGlas®
Plus presentano lo stesso
comportamento se esposte a carichi
statici o all`azione del vento.
Force/Length at Design Stress, F/L (N/m)
Three-Point Bend
2000
TM
5 mm -2.29 mm Butacite - 5 mm
5 mm -2.29 mm SentryGlasTM Plus-5 mm
10 mm Monolithic Glass
12 mm Monolithic Glass
1000
800
700
600
500
400
Design Stress ~ 14 MPa
o
T ~ 23 C
300
200
0.0001 0.001
0.01
1
10
Displacement Rate, dδ/dt (mm/s)
Applicazioni soggette a flessione
Page 10
0.1
100
Proprietà meccaniche dell`interstrato SentryGlas® Plus
Elevata resistenza
meccanica in un ampio
spettro di temperature
Grazie alla sua elevata Tg,
l`interstrato SentryGlas® Plus rimane
rigido in un più ampio spettro di
temperature rispetto al PVB.
Sotto carico, lastre stratificate con
SentryGlas® Plus mantengono le loro
proprietà strutturali fino a 55-60 0C.
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Proprietà meccaniche dell`interstrato SentryGlas® Plus
Elevata resistenza meccanica in un ampio spettro di temperature
La resistenza
all`impatto è migliore
rispetto ad interstrati
tradizionali, sia a
temperature molto
basse che a
temperature elevate.
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Proprietà meccaniche e strutturali dell`interstrato SentryGlas® Plus
Comportamento post-rottura
5mm HS / 2.29 mm Interlayer / 5 mm HS
0.75 m x 1.2 m Plate
5 kg steel ball dropped from 3 m
La flessione e l`edge pull-in dopo rottura
sono considerevolmente ridotte con
l`uso del SentryGlas® Plus.
Queste proprietà sono mantenute nel
tempo e in uno spettro di temperature
fino a 60 0C.
300
SGP-Lami
PVB-Lami
250
Center Displacement, (mm)
Una lastra stratificata con SentryGlas®
Plus conserva le sue eccellenti proprietà
meccaniche e gran parte delle sue
funzioni strutturali anche dopo rottura.
200
150
100
50
0
Load ramped to 330 kg.
0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Time, (Seconds)
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Proprietà meccaniche e strutturali dell`interstrato SentryGlas® Plus
Comportamento
post-rottura
L`elevata rigidità e la
resistenza allo sforzo
di taglio assicurano un
ottimo comportamento
post-rottura della lastra
anche in condizioni di
mantenimento del
carico dopo l`impatto.
4-punti di appoggio- vetro temperato di 8 mm / 2.29 mm SGP / vetro temperato di 8 mm
Sx: Vetro temperato fratturato prima dell`applicazione del carico. Dx: Dopo fire-test
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Proprietà meccaniche e strutturali dell`interstrato SentryGlas® Plus
Stabilità dei bordi, eccellente
resistenza all`azione degli
agenti atmosferici e durata
Dopo un test di 72 mesi in Florida (a
partire dal 18/09/97), nessuna
delaminazione della lastra stratificata
con SentryGlas® Plus e dei suoi bordi
e’ stata riscontrata.
Possibilità di utilizzare bordi esposti
nel design con vetro stratificato
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Proprietà ottiche dell`interstrato SentryGlas® Plus
L`intertrato
SentryGlas® Plus
permette la
produzione di
stratificati privi di
componenti
cromatiche gialle.
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Nuove soluzioni tecnologiche: SentryGlas® Secure™
Ancoraggio tradizionale
FRAME
ADHESIVE
Svantaggi:
Costruzione dipendente dal tipo di
adesivo utilizzato per i punti di
ancoraggio della lastra stratificata alla
struttura
Performance non prevedibile
Limitata tenuta a trazione assiale
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ADHESIVE
FRACTURED &
FATIGUED
GLASS
FRAME
Nuove soluzioni tecnologiche: SentryGlas® Secure™
Elevata adesione dell’interstrato
SentryGlas® Plus al metallo (Al).
Elevate performance meccaniche
post-rottura.
Frame
SentryGlas® Plus
Fastener
Possibile impiego di ancoraggi
semplificati.
Maggiore flessibilita’ nel design.
L`interstrato diventa un elemento
strutturale essenziale nella
struttura.
Glass
Metal
Ancoraggio diretto del SentryGlas® Plus
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Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Endesa HQ
Endesa HQ, Spagna (architetti: KPF) - Bellapart Engineering (3000 m2 - 135T)
Riduzione del peso del tetto dell`atrio in vetro
Elevata resistenza meccanica
Eccellente durata all`azione degli agenti atmosferici
Eccellente comportamento post-rottura
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Progetti & applicazioni con
interstrato SentryGlas®
Plus - Endesa HQ
Endesa HQ
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Projects & applications with
SentryGlas® Plus interlayer
Endesa HQ
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Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Apple Flagship
Apple Flagship in New York (Architetti: Dewhurst, MacFarlane and Partners)
Riduzione del peso della struttura in vetro
Bassa flessione sotto carico e stress nel vetro
Eccellenti proprieta’ post-rottura
Elevata resistenza meccanica
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Progetti & applicazioni con
interstrato SentryGlas® Plus
- Apple Flagship
Apple Flagship
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Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Apple Flagship
Apple Flagship in New York
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ArtHouse, residenza privata a Londra
Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Cinema
Balaustra soggetta a carico
Balaustra curva
Ancoraggi specifici
Eccellente comportamento
post-rottura
Elevata resistenza meccanica
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Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Balaustre
Phillies Stadium
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Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Bandshell
Bandshell, Minneapolis
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Progetti & applicazioni con SentryGlas® Plus e SentryGlas® Secure
Blue Glass Passage, Seattle (architetti: James Carpenter Desigh Associates)
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Progetti & applicazioni con SentryGlas® Plus e SentryGlas® Secure
Blue Glass Passage, Seattle (architetti: James Carpenter Desigh Associates)
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Tipiche applicazioni in SentryGlas® Plus
• Applicazioni soggette a flessione e con sforzi generati da carichi
- Lastre con fissaggi puntiformi
– Supporto da 1-lato; 2-lati e 3-lati
• Comportamento post-rottura
- Pavimenti / scale, carichi dinamici.
– Tetti e coperture.
– Applicazioni di sicurezza (tenuta a deflagrazione)
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