Piastre di vetro laminato : influenza della rigidezza dell'intercalare sulla risposta meccanica

In recent decades, the use of glass in structural applications has significantly increased. The fragility of the material and the poor ability to deformation make its structural reliability very limited. Since the introduction of laminated glass, i.e. glass sheets coupled with polymeric materials, which guarantee better mechanical strength and safety post-breaking. The coupling with a polymeric material leads to the need to study the distinctive features of the interlayers and observe their behavior in laminated glass. The study of the most used materials allowed to examine the viscoelastic characteristics of the interlayer, which significantly influence the mechanical features. As published in scientific literature, the boundary conditions and the load application time are the variables that affect the rigidity of the laminated glass. However, there are no specific standard references that allow to evaluate these aspects in designing. The experimental campaign allowed to observe the behavior of the balustrade as a function of the variation of the parameters that most influence the properties of the interlayer, such as temperature and stiffness. This has made it possible to characterize the materials of the interlayer and assess how they affect the behavior of the structural elements in question. The analysis of the experimental data then allowed to study how the constraints affected the performance of the parapets. Finally, through the finite element software SJ Mepla, calibrated with the experimental data obtained, it was possible to perform a comparison of the results between the experimental tests, the numerical analysis and the standard requirements.

Negli ultimi decenni l’utilizzo del vetro in applicazioni strutturali è notevolmente aumentato. La fragilità del materiale e la scarsa attitudine alla deformazione rendono la sua affidabilità strutturale molto limitata. Da qui deriva l’introduzione dei vetri laminati, ovvero lastre di vetro accoppiate con materiali polimerici, che garantiscono miglior resistenza meccanica e sicurezza nel comportamento post-rottura. L’accoppiamento con un materiale polimerico porta alla necessità di studiare le proprietà degli intercalari e osservare il loro comportamento nel vetro stratificato. Lo studio dei materiali maggiormente utilizzati ha permesso di esaminare le caratteristiche viscoelastiche degli interlayer, che influenzano significativamente le proprietà meccaniche. Come mostrato dalla letteratura scientifica, le condizioni al contorno e il tempo di applicazione del carico sono le variabili che influiscono sulla rigidezza del vetro stratificato. Tuttavia non esistono specifici riferimenti normativi che permettono di valutare questi aspetti in fase di progettazione. La campagna sperimentale ha permesso di osservare il comportamento dei parapetti in funzione della variazione dei parametri che influenzano maggiormente le proprietà degli interlayer, quali la temperatura e la rigidezza. Questo ha consentito di caratterizzare i materiali degli intercalari e valutare come influiscono sul comportamento degli elementi strutturali in esame. L’analisi dei dati sperimentali ha poi permesso di studiare come i vincoli condizionato le prestazioni dei parapetti. Infine, attraverso il software ad elementi finiti SJ Mepla, calibrato con i dati sperimentali ottenuti, è stato possibile eseguire un confronto dei risultati tra le prove sperimentali, le analisi numeriche e prescrizioni della normativa.