SentryGlas® Plus
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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 Page 2 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 Page 3 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. Page 4 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. Page 5 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 Page 6 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). Page 7 Proprietà meccaniche dell`interstrato SentryGlas® Plus Resistenza Meccanica Page 8 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. Page 9 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. Page 11 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. Page 12 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) Page 13 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 Page 14 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 Page 15 Proprietà ottiche dell`interstrato SentryGlas® Plus L`intertrato SentryGlas® Plus permette la produzione di stratificati privi di componenti cromatiche gialle. Page 16 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 Page 17 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 Page 18 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 Page 19 Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Endesa HQ Endesa HQ Page 20 Projects & applications with SentryGlas® Plus interlayer Endesa HQ Page 21 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 Page 22 Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Apple Flagship Apple Flagship Page 23 Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Apple Flagship Apple Flagship in New York Page 24 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 Page 25 Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Balaustre Phillies Stadium Page 26 Progetti & applicazioni con interstrato SentryGlas® Plus - Bandshell Bandshell, Minneapolis Page 27 Progetti & applicazioni con SentryGlas® Plus e SentryGlas® Secure Blue Glass Passage, Seattle (architetti: James Carpenter Desigh Associates) Page 28 Progetti & applicazioni con SentryGlas® Plus e SentryGlas® Secure Blue Glass Passage, Seattle (architetti: James Carpenter Desigh Associates) Page 29 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) Page 30