Structural behaviour of innovative point-fixing devices for laminated glass

Contemporary architecture is eager for transparency, therefore the last decades have been characterized by a significant expansion and evolution of glass applications in the construction industry. The application of point-fixing connections requires a great attention in structural design, technological detailing, as well as in the specification of appropriate constructive tolerances, for both manufacturing and installation purposes. Therefore, the need of extensive testing to characterize and develop products and validate their related design methods. The mechanical characterization of an innovative embedded point-fixing device for use in laminated glass has been the trigger to develop a multidisciplinary, multi-level and multi-scale investigation. The research is based on the complementary use of experimental investigation and analytical models by resorting to appropriate idealizations and simplifications. Whenever possible, test results are also interpreted through numerical simulations, whose specific modeling assumptions are derived by experimental evidences. This research has the challenging ambition to propose a way different design and investigation methodology specifically dedicated to the study of point-supported panels. An easy safety assessment procedure, that in part try to overcome the issues pointed out in current design methods, is outlined. Despite its simplicity, this approach does not discard the essence of point-supported elements, that is the interaction between local and global behaviour.

L’architettura contemporanea è alla continua ricerca della trasparenza. Gli ultimi decenni si caratterizzano per una grande espansione ed evoluzione delle applicazioni vetrarie nell’industria delle costruzioni. L’utilizzo di dispositivi di fissaggio puntuale richiede grande attenzione nella progettazione strutturale, nella concezione del dettaglio tecnologico, così come nella designazione di appropriate tolleranze costruttive, necessarie sia nella fase di produzione, sia in quella di installazione. Da queste considerazioni nasce la necessità di fare ricorso all’approccio sperimentale per studiare e sviluppare il prodotto, così come per validarne i metodi di progettazione. Il presente lavoro di tesi tratta della caratterizzazione meccanica di un dispositivo di fissaggio puntuale innovativo per l’utilizzo in vetri stratificati e si basa sull’impiego di una metodologia d’investigazione multi-scala con diversi livelli di approfondimento. La ricerca, inoltre, fa ricorso a un utilizzo complementare delle tecniche d’indagine sperimentale e di modellazione analitica. Per gli aspetti più significativi sono realizzate anche simulazioni numeriche ricorrendo al metodo degli elementi finiti. Questo lavoro ha l’obiettivo di proporre un di approccio di studio e progettazione degli elementi in vetro su fissaggi puntuali che rivede e si differenzia da quelli esistenti attualmente in letteratura cercando in parte di superarne gli svantaggi. Nonostante una certa semplicità di approccio, il metodo proposto non trascura l’essenza di questo tipo di sistemi, cioè l’interazione tra il comportamento locale nell’intorno del fissaggio e quello globale dovuto al regime deformativo e tensionale proprio del pannello.