Analysis of hybrid steel - glass beam

Abstract

De siste årene har det vært mye forskning og utvikling innen konstruksjonsglass. Grunnen er at det er en økt etterspørsel etter transparente konstruksjonselementer i arkitekturen. Dette er fordi transparente elementer har estetiske og praktiske fordeler. Glass har svak strekk-kapasitet og bjelker bestående av kun glass er derfor ikke ideelt. Ved å kombinere Glass og materialer som stål og tre, så er det mulig å dimensjonere bjelker med tilstrekkelig kapasiteter. Denne oppgaven består i hovedsak av 3 modeller; En teoretisk modell, en forenklet FE (APDL) modell og en mer omfattende FE modell (APDL). Resultatene fra disse analysene vil være basen for en diskusjon om hvordan man kan optimalisere det valgte tverrsnittet i henhold til arkitektoniske og konstruksjonsmessige forhold.

In recent years, there has been a lot of research and development on structural glass elements. This is mainly due to the increasing amount of demand for transparent material in architecture caused by the esthetic and practical upsides with these kinds of materials. Current research implies that elements effected by considerable stresses is often not sustainable if the element consist of only glass because of its properties, in regards to tensional capacity. By combining glass elements with tensional stress-resistant materials, it is possible to make transparent beams with sufficient capacities. In this thesis, a configuration of a hybrid steel – glass beam will be analyzed to further explore the potential of structural glass. The thesis consists of 3 models: one theoretical model, one simplified Finite element model (APDL) and one more in-depth Finite element model. There will also be a discussion on how one can optimize the beam in regards to both transparency and structural capacity.