Cesta ke správnému návrhu skla jako ochrany

Krok 1 – lineární užitné zatížení 
Užitné lineární zatížení, působící ve výšce v rozmezí 0,8  metru až 1,2 metru nad podlahou, je definováno v normě ČSN EN 1991-1-1 + NA. Pro výpočet skla se aplikuje v případě, že v zasklení není v takové výšce použit příčný profil nebo v případě celoskleněného zábradlí bez sloupků, kde sklo plní funkci nosného prvku zábradlí.

Lineární zatížení se podle normy uvažuje následující:

Krok 2 – zatížení větrem
Zatížení větrem se uvažuje na okenní a fasádní prosklení (a to nejen plnící funkci zábradlí), ale také na volně stojící zábradlí ve venkovním prostoru – na balkónech, terasách, střechách. Výpočet se provádí postupem podle normy ČSN EN 1991-1-4 + NA. Při výpočtu se musí zohlednit nejen tlak, ale i sání větru, které může vyvolat větší zatížení a také spolupůsobí s užitným zatížením – zatížení působí stejným směrem. U volně stojícího celoskleněného zábradlí, ale i skleněné zábradelní výplně v exteriéru se podle normy musí uvážit působení tlaku i sání najednou. To platí například pro větší terasy v horních podlažích, kde může docházet k významné turbulenci vzduchu.
Orientační základní zatížení větrem pro danou větrnou oblast a výšku budovy lze nalézt také v normě ČSN 74 6078. Norma ČSN EN 1991-1-4 + NA dále uvádí koeficienty pro vliv větru na nároží (1,4) nebo pro kombinaci tlaku a sání (2 až 3,2).

Obr. č. 1 (zdroj Glassline):

Krok 3 – kombinace zatížení
Jak bylo již popsáno, pro návrh skleněné výplně okna nebo fasádního pláště, případně volně stojícího celoskleněného zábradlí, se uvažuje kombinace užitného lineárního zatížení a zatížení větrem (sání). Způsob, jak kombinovat zatížení při výpočtu, je uveden v normě ČSN EN 16612. Vždy se jedno zatížení uvažuje jako základní a druhé redukované. 

V případě výpočtu izolačního skla se uvažuje působení tlaku v dutině a to tak, že zatížení jedné tabule se přenáší na druhou tabuli s redukčním koeficientem 0,3.
Pro návrh skla se uvažuje méně příznivá kombinace, tedy větší celkové zatížení.

Krok 4 – vyhodnocení výsledků výpočtů
Výpočty musí být prokázáno, že nedojde k překročení dovoleného napětí ve skle. Dále nesmí být překročen dovolený průhyb tabule 1/65 rozponu mezi podporami, jak je stanoveno v normě ČSN EN 16612. Maximální absolutní průhyb by měl být omezen na 15 mm i když norma připouští až 50 mm.

Krok 5 – zatížení nárazem
Zkouška skleněného zábradlí nebo skleněné zábradelní výplně se provádí postupem popsaným v příloze B normy ČSN 74 3305:2017. Náraz se provádí zkušebním normovým tělesem, které lze stručně popsat jako ocelový padesátikilový válec, opatřený dvěma pneumatikami nahuštěnými na předepsaný tlak. 

Náraz se provádí ze dvou definovaných výšek, které určují nárazovou energii.

Nárazem se ověřuje skleněná výplň, která má menší rozměr větší než 500 mm, protože bod nárazu musí být vzdálen od hrany skla minimálně 250 mm. 
Fyzickou zkoušku lze nahradit výpočtem ve vhodném výpočetním programu, např. Mepla. Při fyzické zkoušce může dojít k poškození tabule (obou desek vrstveného skla) definovaným způsobem uvedeným v popisu zkoušky. Při výpočtu musí být prokázáno, že nedojde k překročení dovoleného napětí v tabuli skla přilehlé ke straně nárazu.
Náraz zkušebním tělesem simuluje náraz lidské postavy do výplně zábradlí. Proto musí po nárazu vždy výplň zůstat celistvá a stabilní (sklo může prasknout, ale nesmí se vysypat nebo uvolnit z uložení). Jako zábradelní výplň proto musí být vždy použito sklo vrstvené s tloušťkou PVB fólie nejméně 0,76 mm. Použití jiného materiálu meziskelní fólie je přípustné (může se použít např. odolnější fólie SentryGlas). Použití fólie lepené dodatečně na skleněnou tabuli není přípustné, protože tato aplikace není adekvátní náhradou vrstveného bezpečnostního skla pro odolnost proti nárazu.  

Kombinace tabulí
Skleněná výplň z izolačního skla, která plní funkci zábradlí může být kombinována v souladu s normou ČSN 74 3305. Ideálně by měla tabule na straně nárazu – v interiéru – být ze skla vrstveného bezpečnostního, dimenzovaného podle výše uvedených kroků.
Ve zvláštních případech může být vrstvené sklo použito ve vnější tabuli, ovšem potom jednoduchá tabule na straně nárazu a případně střední tabule izolačního trojskla musí být ze skla bezpečnostního tepelně tvrzeného, aby v případě rozbití při nárazu nedošlo k poranění střepy.
Použití vrstveného skla ve vnitřní i vnější tabuli například z důvodu vyššího akustického útlumu je samozřejmě vyhovující.

Využití tabulky doporučených tlouštěk skla
V informativní příloze C normy ČSN 74 3305:2017 je uvedena informativní tabulka doporučených tlouštěk pro jednotlivé skupiny zasklení a rozměrové škály.
Uvedené tloušťky jsou doporučené pro použití bez dalšího ověřování a pro odolnost proti nárazu tělesem z výšky 950 mm. Tabulka nezohledňuje zatížení větrem a je tedy určeno především pro zábradlí v interiéru. Dále je tabulka určena pouze pro sklo čiré bez potisku.

Autor: Ing. Roman Šnajdr
předseda TK ČKLOP
SIPRAL a.s.
Autor normy ČSN 74 3305

Tento článek je součástí obsahu Ročenky ČKLOP 2022. Náhledy Ročenek zde.