EN 19100-1 Obecná pravidla navrhování skleněných konstrukcí

EN 19100-1 je první částí Eurokódu 10 pro navrhování skleněných konstrukcí. Stanoví základní pravidla navrhování skleněných konstrukcí, sestav a prvků a zabývá se jejich únosností, použitelností, chováním při porušení a následky selhání ve vztahu k bezpečnosti osob, robustnosti a redundanci. Používá se vždy spolu s EN 1990-1 a EN 1991. Konkrétní pravidla pro prvky zatížené kolmo k rovině a v rovině přinášejí EN 19100-2 a EN 19100-3, pro prvky ve třídě následků CC0 norma odkazuje na ČSN EN 16612.

Skleněné prvky se nejdřív zatřídí do tříd následků podle EN 1990-1. Navíc se smějí přiřadit ke scénářům mezních stavů, které určují, co se u prvku ověřuje. Kromě mezního stavu použitelnosti a únosnosti, kdy je sklo celé, zavádí norma mezní stav porušení (FLS) v okamžiku rozbití a mezní stav po porušení (PFLS), kdy porušený prvek musí po omezenou dobu unést zatížení. Požadovaný charakter lomu, a tedy druh skla, se má ujasnit ještě před ověřováním. Kde je riziko rozbití kritické, začíná návrh právě úvahou o porušení.

Zatížení se berou z EN 1991. Norma k nim přidává klimatická zatížení izolačních skel, tedy změny tlaku v dutině od teploty plynu, atmosférického tlaku a rozdílu nadmořských výšek, s dílčím součinitelem $\gamma_F = 1{,}0$ a zvláštními kombinačními součiniteli. Dále uvádí teplotní napětí od rozdílů teplot v rovině tabule, seizmická zatížení a velikost plochy, na kterou se rozdělí bodové zatížení zasklení. U materiálů vychází z výrobkových norem: obecné vlastnosti a charakteristickou pevnost chlazeného skla podle řady EN 572, pevnost předpjatého skla podle norem pro tepelně tvrzené, prohřívané, tepelně zpevněné a chemicky zpevněné sklo. Smykovou tuhost mezivrstvy lze stanovit zkouškou podle EN 16613 nebo podle národních dokumentů.

Analýza konstrukce předpokládá u skla lineární pružnost bez jakékoli tažnosti a musí zachytit místní koncentrace napětí u otvorů a ve vnitřních rozích. Smykové spolupůsobení vrstveného skla se modeluje ve třech úrovních podle toho, jaké údaje o mezivrstvě jsou k dispozici. Otvory a výřezy pro přenos zatížení vyžadují předpjaté sklo. V mezním stavu únosnosti se porovnává návrhová hodnota prvního hlavního tahového napětí nebo vnitřní síly s návrhovou únosností; dílčí součinitele materiálu $\gamma_M$ a povrchového předpětí $\gamma_P$ se liší podle třídy následků a návrhové situace. Návrhovou pevnost skla v ohybu skládá informativní příloha A z pevnosti chlazeného skla a příspěvku předpětí; můžete si ji rozložit v nástroji pro návrhovou pevnost skla.

Deformace norma třídí podle významu do tří tříd: od průhybů s čistě estetickým významem přes průhyby, které ohrožují celistvost nebo funkci prvku, po průhyby, které ovlivňují bezpečnost, třeba vyklouznutí pochozího skla z podpor. Mezní hodnoty průhybů ale uvádějí až další části. Informativní přílohy B a C se zabývají teplotně vyvolaným napětím v rovině a posouzením rizik pro zatřídění prvku a volbu skladby skla.

Kde se s normou potkáte v praxi

Všude, kde sklo nese zatížení nebo chrání osoby: u zábradlí, střech, přístřešků, pochozího skla, skleněných sloupů a nosníků i u izolačních skel. Norma mění způsob uvažování, protože vedle únosnosti celého skla se ptá, co se stane, když se sklo rozbije, a jak dlouho musí porušený prvek vydržet, než ho někdo zajistí nebo vymění.

Mnoho hodnot je národně stanovených parametrů: dílčí součinitele, kombinační součinitele pro tlak v dutině, třídy deformace i přiřazení typických použití ke scénářům mezních stavů. Kde národní příloha volbu neuvede, platí výchozí hodnoty normy. Souvislosti celého Eurokódu 10 najdete v přehledu Eurokódu 10.