Piastre di vetro stratificato con appoggi puntuali : evidenze sperimentali e simulazioni numeriche

Structural glass is gaining an increasingly important role in construction engineering, thanks to its excellent optical properties and the ability to combine aesthetics with high structural performance. However, the current regulatory framework does not provide adequate guidelines for the design of laminated glass structures with steel point supports, creating a gap in design methodologies. This thesis aims to analyze the static behavior before and after failure of laminated glass plates, through experimental tests on tempered glass samples with SG interlayer, maintaining constant dimensions. The analysis focuses on the effect of the number of supports and the different configurations of the glass (intact and damaged), comparing the experimental results with those obtained through FEM numerical modeling and with the calculation methods proposed by the future Eurocode (document developed by CEN/TC 250/SC 11/WG 1 "Design of Glass Structures"). The influence of interlayers with different stiffness (SG and PVB) and the dimensions of the plates on the structural behavior is also discussed, highlighting how the use of stiffer interlayers, such as SG, is more effective for relatively small elements because it significantly improves the stiffness and strength of the system. However, beyond a certain plate size, the differences in behavior between laminated plates with the two interlayers decrease, making more expensive laminations with the SG interlayer unnecessary, thus achieving a better cost-effectiveness ratio. The ultimate goal of the thesis is to provide useful guidelines for optimizing the design of glass structures, improving their efficiency and safety.

Il vetro strutturale sta acquisendo un ruolo sempre più rilevante nell'ingegneria delle costruzioni, grazie alle sue eccellenti proprietà ottiche e alla capacità di combinare estetica e alte prestazioni strutturali. Tuttavia, il quadro normativo attuale non fornisce linee guida adeguate alla progettazione di strutture in vetro stratificato con appoggi puntuali in acciaio, creando una lacuna nelle metodologie di progettazione. Questa tesi si propone di analizzare il comportamento statico pre e post-rottura di piastre in vetro stratificato, mediante prove sperimentali su campioni di vetro temperato e indurito con interlayer in SG, mantenendo dimensioni costanti. L'analisi si concentra sull'effetto del numero di appoggi e sulle diverse configurazioni del vetro (integro e danneggiato), confrontando i risultati sperimentali con quelli ottenuti tramite modellazione numerica FEM e con i metodi di calcolo proposti dal futuro Eurocodice (documento elaborato dal CEN/TC 250/SC 11/WG 1 "Design of Glass Structures"). Viene inoltre discussa l'influenza di interlayer di diversa rigidezza (SG e PVB) e delle dimensioni delle piastre sul comportamento strutturale, evidenziando come l'uso di interlayer più rigidi, come l'SG, risulta più efficace per elementi di dimensioni relativamente contenute perché migliora in modo significativo la rigidezza e la resistenza del sistema. Tuttavia, oltre una certa dimensione della piastra, le differenze di comportamento delle piastre stratificate con i due interlayer si riducono, rendendo non necessarie più costose stratificazioni con l'interlayer SG, ottenendo un miglior rapporto costo/efficacia. L'obiettivo finale della tesi è fornire indicazioni utili per ottimizzare la progettazione delle strutture in vetro, migliorandone l’efficienza e la sicurezza.