L’obiettivo principale del Progetto Europeo “S+G - Innovative Steel Glass composite structures for high-performance building skins” è stato la progettazione di celle in vetro-acciaio, di forma curva, per il rivestimento di facciate e coperture di forma libera. Tali celle possono essere ottenute tramite curvatura a freddo di pannelli in vetro. Per poter raggiungere curvature elevate, limitando le tensioni al di sotto di quella di rottura del materiale, è necessario utilizzare pannelli di spessori molto bassi, e questo può portare all’insorgere di fenomeni di buckling (perdita di stabilità). Questo rischio può essere ridotto utilizzando un telaio in acciaio, connesso al pannello di vetro tramite adesivi strutturali. Sono state progettate tre diverse celle (HYP&R, WING and TWIST), con differenti gradi di complessità.
Test sperimentali sulle diverse celle, con differenti adesivi, sono stati condotti con carichi ortogonali al piano, sia in condizioni di pressione (carico sulla parte superiore, che simula l’effetto di neve, vento e carichi antropici), che di depressione, con carico agente sul lato inferiore. I grafici forza-spostamento ottenuti presentano una dispersione abbastanza evidente, ma, in generale, i carichi sopportati dalle celle sono di un ordine di grandezza superiore rispetto ai valori usuali di progetto dei carichi da vento e neve per strutture in vetro. Infine, è stato testato il comportamento della cella più rigida, sotto l’azione di carichi agenti nel piano.
The main goal of the European Project “S+G - Innovative Steel Glass composite structures for high-performance building skins” has been the design of hybrid steel-glass curved cells, to panelize free-form transparent building facades and roofs. The cells are obtained by cold-twisting glass panels. In order to achieve large curvatures while maintaining the stress under the limit strength of the material, very thin glass panels need to be used in cold bending, with the consequent risk of buckling. This may be reduced by means of a steel frame, bonded to the glass with a structural adhesive. Three different solutions for the unitized cell(HYP&R, WING and TWIST), with different degree of complexity, have been designed.
Out-of–plane tests have been performed both with pressure setup (to simulate wind, snow, man load), with loading from the upper side, and suction setup, with loading from the lower side, to simulate the different cases of wind, on the three different cell solutions, with three different adhesives. As expected, the evaluation of the load-displacement curves exhibi ts a scattering, but, generally, values of failure loads carried by the twisted hybrid cells are approximately an order of magnitude higher than wind loads / snow loads normally used for design of glass facades and roofs. Finally, tests have been performed on the cell with the stiffest frame, to evaluate its response under in-plane loading.