Jak vypočítat tloušťku skla

Tři veličiny, které se nesmí zaměnit

Ohybové napětí od zatížení (σ_b) je napětí, které ve skle vyvolá zatížení. U tabule podepřené po obvodu při celoplošném rovnoměrném zatížení vychází z lineární teorie ohybu desky:

kde β je součinitel tvaru podle poměru stran, q zatížení, a kratší strana a t tloušťka. Toto napětí nezávisí na typu skla — float i tvrzené sklo stejných rozměrů se pod stejným zatížením ohnou stejně, protože modul pružnosti E je u všech skel stejný (70 000 N/mm²).

Návrhová pevnost (f_g,d) je naopak to, kolik napětí sklo unese — a ta se s typem skla mění. U tepelně nebo chemicky předpjatého skla se k chlazenému základu přičítá příspěvek od předpětí:

Reziduální předpětí (σ_r) je tlakové napětí, které tvrzení vnese do povrchu skla. Skutečné povrchové napětí pak je ohybový tah mínus toto předpětí: σ_povrch = σ_b − σ_r.

Předpětí jednou stojí na straně napětí, podruhé na straně pevnosti. Oba pohledy vedou ke stejnému závěru.

Proč se napětí nemění, když změním typ skla

Když v kalkulačce přepnete z float na tepelně tvrzené sklo, ohybové napětí σ_b zůstane stejné. Není to chyba — je to mechanika. Ohybové napětí je dáno geometrií a zatížením, a modul pružnosti je u float i tvrzeného skla totožný, takže obě tabule se ohnou stejně.

Co tvrzení udělá, je dvojí. Vnese do povrchu tlakové předpětí — u tvrzeného skla bývá povrch i pod zatížením stále v tlaku a sklo praskne teprve tehdy, když ohybový tah předpětí překoná. A zvýší pevnost: norma předpětí nepřičítá k napětí, ale promítá ho do návrhové pevnosti f_g,d. Posudek pak porovnává napětí s touto vyšší pevností.

A proč se u velké tabule pod větrem nezmění tloušťka, i když je tvrzené sklo pevnější? Protože tam o tloušťce rozhoduje průhyb — mezní stav použitelnosti — a ten závisí na tuhosti, ne na pevnosti. Tvrzené sklo je pevnější, ale ne tužší. Tloušťku proto sníží jen tam, kde rozhoduje únosnost: náraz, bodové uchycení, menší silně zatížené tabule.