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gli uni rispetto agli altri), si crea uno sforzo di compressione sulla superficie e di trazione all’ interno; accade esattamente il contrario quando inizia un raffreddamento, zona dalla quale può aver origine la frattura( esempio: bordi del vetro intelaiato). Rotture per differenziale termico possono poi essere generate da situazioni progettuali o di installazione dove non siano stati considerati differenziali di temperatura tra gli strati contigui di un materiale che possono generare sforzi temporanei legati alle caratteristiche fisiche e meccaniche del materiale stesso, come ad esempio:
• riscaldamento localizzato( radiatori);
• conducibilità e dilatazione termica del tipo di telaio dove è alloggiato il vetro
• oggetti o strutture che intrappolano o riflettono il calore nel vetro( tende, adesivi);
• ombre prodotte sul vetro( frangisole, parti di edificio, portici).
VALORI IDICATIVI DEI COEFFICIENTI DI CONDUCIBILITÀ TERMICA
Materiale
Vetro 1 Alluminio 236 Acciaio 36-54 Silicone 0,25 Calcestruzzo 0,70
VALORI INDICATIVI DEI COEFFICIENTI DI DILATAZIONE TERMICA
Materiale
Vetro 9 * 10-6 Alluminio 23 * 10-6 Acciaio 12 * 10-6 Silicone 80 * 10-6 Calcestruzzo 12 * 10-6
Coeff. di conducibilità termica λ [ W m-1 K-1 ]
Coefficiente di dilatazione termica α [ K-1 ]
Le fratture per stress termico sono riconoscibili in quanto l’ origine parte sempre dal bordo; diventa quindi importante che la qualità del taglio sia ottimale o vengano effettuate lavorazioni quali la molatura a filo grezzo. I valori tipici di differenziale di temperatura minimo sopportabili dal vetro sono, a livello bibliografico, quelli riportati nella seguente tabella.
Tipo di vetro
Tagliato e / o sfilettato
Stato del bordo
Molato grezzo
Molato lucido
Vetro float spessore ≤12 mm 35 40 45 Vetro float spessore 15 mm o 19 mm 30 35 40 Vetro float spessore 25 mm 26 30 35 Vetro stampato 26 26 26 Vetro stampato retinato o vetro lustro retinato 22 22 22 Vetro indurito termicamente( tutti i tipi) 100 100 100 Vetro temprato( tutti i tipi) 200 200 200 Vetro stratificato valore minimo per le lastre componenti
PROVE DI SHOCK TERMICO Per valutare in modo pratico il contributo alla resistenza allo sbalzo termico generata dalla lavorazione del bordo, abbiamo effettuato un test di un reale shock termico di vetrate isolanti realizzate con doppio vetro stratificato( 3.3.1), nelle quali uno dei due vetri era rivestito( con coating); una campionatura con molatura a filo grezzo e una campionatura senza molatura( taglio vivo). In assenza di metodologie precise, per il test ci siamo ispirati alla norma francese NF DTU 39 P3, alla norma inglese BS 3193 oltre che a diverse pubblicazioni e riferimenti che troverete nella nota bibliografica a fine articolo. Lo scopo della prova era di generare un differenziale termico elevato in modo brusco così da valutare un eventuale differente comportamento delle lastre. Quello che abbiamo fatto per arrivare a valutare la differenza di comportamento tra vetrocamera con vetro a taglio vivo e vetrocamera con vetro molato è stato di riscaldare in modo omogeneo le vetrate in step di 10 ° C partendo da temperatura ambiente e immergendole per metà in acqua a 0 ° C al termine del riscaldamento, fino ad arrivare a ottenere una rottura. Il delta termico massimo raggiunto( non siamo andati oltre) è
BIBLIOGRAFIA- CNR-DT 210 / 2013- Assovetro: Vademecum“ sollecitazioni di natura termica del vetro”- BS 3193:2008- NF DTU 39 P3- Vetri di Toninato- Locardi- Scarinci- Thermal Assessment of Glass Façade Panels under Radiant Heating – Experimental and preliminary numerical studies di Chiara Bedon- Daniel Honfi- Marcin Kozłowski
- Experimental and Numerical Analysis of Thermo-Mechanical Behaviour of Glass Panes Exposed to Radiant Heating di Dániel Honfi, Johan Sjöström, Chiara Bedon and Marcin Kozłowski
- Commissione Europea: Guidance for European Structural Design of
Glass Components di M. Feldmann, R. Kasper and B. Abeln, P. Cruz, J. Belis, J. Beyer, J. Colvin, F. Ensslen, M. Eliasova, L. Galuppi, A. Geßler, C. Grenier, A. Haese, H. Hoegner, R. Kruijs, K. Langosch, Ch. Louter, G. Manara, T. Morgan, J. Neugebauer, V. Rajcic, G. Royer-Carfagni, J. Schneider, S. Schula, G. Siebert, Z. Sulcova, F. Wellershoff, R. Zarnic
- Study of Crack Generation and Expansion Behavior of Frame- Supported Float Glass after Heat Exposure di Yanni Zhang, Luoxin Huang, Jun Deng, Zhichao Feng, Dan Yang, Xuemeng Liu and Shuai Zhang
- Fracture Resistance, Surface Defects and Structural Strength of Glass di Yurii Rodichev, G. S. Pisarenko Institute for Problems of Strength, Ukraine, and Frederic Veer Delft University of Technology.
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