Laminated point-fixing devices for glass panels : full-scale testing and current analysis methods

Glass is architecturally synonymous with lightness, brilliance and transparency but also with luxury and grandeur. However glass structures represent a great challenge for modern engineering. This thesis aims to experimentally investigate the flexural behaviour of point supported laminated glass panels in order to understand their weak points and possible failure mechanisms. In this context, point-fixing devices play an important role in determining the capacity of the system. In particular, glass panels for facades and roofs require increasingly less invasive punctual connection devices to satisfy the need for transparency. The connections represent weaknesses of the structure and points of fragility due to the impossibility of accommodating plastic deformations and redistributing stresses. In the experimental campaign conducted, three square specimens on four point-fixing supports and two rectangular specimens on six point-fixing supports were tested. Several con- straint conditions have been realized and the results are compared with other experimental data. Analytical and empirical methods were implemented to model the strain and stress fields and compare the results with the predictions from European and Italian legislation. Simplified engineering methods are proposed for a rapid preliminary design of laminated glass panel structures.

Il vetro è architettonicamente sinonimo di leggerezza, brillantezza e trasparenza ma anche di lusso e grandiosità. Tuttavia, le strutture in vetro rappresentano una grande sfida per l'ingegneria moderna. Questa tesi si propone di indagare sperimentalmente il comportamento flessionale dei pannelli di vetro laminato su supporti puntuali al fine di comprenderne i punti deboli e i possibili meccanismi di rottura. In questo contesto, i dispositivi di fissaggio puntuale svolgono un ruolo importante nel determinare la capacità del sistema. In particolare, i pannelli in vetro per facciate e coperture richiedono dispositivi di collegamento puntuale sempre meno invasivi per soddisfare l'esigenza di trasparenza. Le connessioni rappresentano debolezze della struttura e punti di fragilità per l'impossibilità di accomodare deformazioni plastiche e ridistribuire le sollecitazioni. Nella campagna sperimentale condotta sono stati testati tre lastre quadrate su quattro supporti a fissaggio puntuale e due lastre rettangolari su sei supporti a fissaggio puntuale. Sono state realizzate diverse condizioni di vincolo e i risultati sono stati confrontati con altri dati sperimentali. Sono stati implementati metodi analitici ed empirici per modellare i campi di deformazione e tensione e confrontare i risultati con le previsioni delle normative europea e italiana. Vengono proposti metodi ingegneristici semplificati per una rapida progettazione preliminare di strutture in pannelli di vetro laminato.