Método del espesor efectivo para el cálculo del esfuerzo y deformación en el vidrio laminado

Abstract

El uso del vidrio en el Perú ha tenido un crecimiento considerable en la última década. El vidrio a diferencia de otros materiales utilizados en los revestimientos de los edificios, le da un alto valor estético y a su vez permite generar un gran ahorro de energía al utilizar la iluminación natural. El vidrio recocido o primario al ser un material frágil presenta una baja resistencia a la flexión, es por ello que se somete a tratamientos térmicos y químicos con el fin de incrementar su resistencia a la flexión y darles mayor seguridad a los cerramientos. Los vidrios de seguridad que se consideran en normativas nacional e internacional es el vidrio laminado y el vidrio templado, sin embargo, en la normativa nacional no hay un método para dimensionar el espesor adecuado del vidrio laminado a diferencia de normativas internacionales, es por ello que, ante la necesidad de conocer un método para realizar un diseño preliminar, se presentará el método del espesor efectivo expuesto en normativas internacionales y últimas investigaciones desarrollados para el cálculo del vidrio laminado. En el capítulo N°1, se realizará una breve descripción referente a la necesidad de conocer algún método para el cálculo del vidrio laminado recurriendo a normativas internacionales y últimas investigaciones desarrolladas en la actualidad. En el capítulo N°2, se revisará el estado de la normativa a nivel nacional e internacional, así como, del método del espesor efectivo mejorado desarrollado en los últimos años referente al vidrio laminado. Así mismo, se realizará la descripción de los componentes del vidrio laminado. Por último, se describirá el método propuesto y un ejemplo de aplicación para placas rectangulares utilizando ecuaciones de cálculos y el software de elementos finitos SJ Mepla 5.0.14. En el capítulo N°3, se describirán las normativas internacionales utilizadas para la metodología tanto para el ensayo de las probetas realizado en el laboratorio, así como del procesamiento de los datos obtenidos. En el capítulo N°4, se realizará el análisis de los resultados obtenidos en el laboratorio en base a la metodología expuesta en el capítulo N°3, así mismo, se compararán estos resultados con los resultados obtenidos en el software de elementos finitos SJ Mepla 5.0.14. En el capítulo N°5, se obtendrán conclusiones y recomendaciones en base al análisis y comparación realizados en el capítulo N°4.

The use of glass in Peru has had considerable growth in the last decade. Glass, unlike other materials used in building cladding, gives it a high aesthetic value and, in turn, allows for great energy savings when using natural lighting. Annealed or primary glass, being a brittle material, has a low resistance to bending, which is why it is subjected to thermal and chemical treatments in order to increase its resistance to bending and give greater security to the enclosures. The safety glass that is considered in national and international regulations is laminated glass and tempered glass, however, in national regulations there is no method to size the appropriate thickness of laminated glass unlike international regulations, which is why Given the need to know a method to carry out a preliminary design, the method of effective thickness exposed in international regulations and latest research developed for the calculation of laminated glass will be presented. In chapter No. 1, a brief description will be made regarding the need to know some method for calculating laminated glass using international regulations and latest research currently developed. In chapter No. 2, the status of the regulations at a national and international level will be reviewed, as well as the method of improved effective thickness developed in recent years regarding laminated glass. Likewise, the description of the components of laminated glass will be made. Finally, the proposed method and an application example for rectangular plates will be described using calculation equations and the finite element software SJ Mepla 5.0.14. In chapter No. 3, the international regulations used for the methodology will be described both for the test tubes carried out in the laboratory, as well as for the processing of the data obtained. In chapter N°4, the analysis of the results obtained in the laboratory will be carried out based on the methodology presented in chapter N°3, likewise, these results will be compared with the results obtained in the SJ Mepla finite element software 5.0.14. In chapter N°5, conclusions and recommendations will be obtained based on the analysis and comparison carried out in chapter N°4.