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Innovative Leichtbau-Dachkonstruktion: Spannglas-Dachsystem

Durch die Kombination von Spannglasträgern und ausfachenden Feldverglasungen kann ein architektonisch anspruchsvolles Spannglas-Dachsystem gestaltet werden. Spannglasträger bestehen aus zwei schlanken Verbundgläsern, die lokal miteinander gekoppelt und über ein Bewehrungsseil vorgespannt werden. Dadurch können gegenüber konventionellen Glasträgerkonstruktionen weitere Lastabtragungspfade entstehen. Die Spannglasträger weisen eine höhere Trag- und Resttragfähigkeit auf als vergleichbare Glasträger ohne externe Vorspannung. Analog zum Spannbetonbau, müssen äußere Belastungen die Vorspannung des Spannglasträgers erst überwinden, um Zugspannung in den zugempfindlichen Glaselementen zu erzeugen.

So elegant die Transparenz eines solchen Systems auf den Betrachter wirkt, so elementar ist eine ausreichende Standsicherheit für den Nutzer. Die Sprödigkeit des Werkstoffes Glas erfordert eine redundante Ausbildung der lastabtragenden Glaselemente. Diese Eigenschaft wird durch die zweiachsig gespannte Tragstruktur des Spannglas-Dachsystems erreicht. Bei Ausfall einzelner Bauteile nehmen die benachbarten Spannglasträger die vorhandenen Lasten auf und gewährleisten somit die Standsicherheit des Glasdaches im teilzerstörten Zustand.

Die Tragstruktur des Spannglas-Dachsystems basiert auf einem eigens dafür entwickelten modularen System, welches eine individuelle Anpassbarkeit an die architektonischen Wünsche ermöglicht. Dieser modulare Aufbau garantiert außerdem die Reversibilität der einzelnen Bauteile. Dadurch können beschädigte Bauteile mit begrenztem Aufwand ausgebaut und ersetzt werden. Eine besondere Bedeutung fällt dabei den Kreuzungspunkten der Glasdachkonstruktion zu. Sie gewährleisten sowohl die Lösbarkeit von bestehenden Verbindungen der Tragstruktur im Revisionsfall als auch die Tragfähigkeit des gesamten Dachsystems. Gleichzeitig werden die durchlaufenden Bewehrungsseile und somit die aufgebrachten Vorspannkräfte über die Kreuzungspunkte geführt und umgelenkt. Dadurch ist eine Überhöhung der Dachkonstruktion möglich. Das heißt, im eingebauten Zustand kann unter Einbezug der Eigenlasten ein Nulllevel der Dachverformung eingestellt werden. Dies ist insbesondere bei gewichtsintensiveren Feldverglasungen aus Mehrscheiben-Isolierglas von Vorteil.

Ziel des Forschungsprojekts an der TU Dresden ist ein filigranes Glasdachsystem für großflächige Horizontalverglasungen für Bauvorhaben mit gehobenem ästhetischen Anspruch zu schaffen. Die Kombination aus zuverlässigem Tragverhalten und modularem Aufbau verschafft dem Spannglas-Dachsystem zusätzlich – im Gegensatz zu individuellen Glasdachlösungen – eine große Anwendungssicherheit sowie eine hohe Wirtschaftlichkeit.

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