Základy posouzení
Kromě všeobecných stavebních technických osvědčení jednotlivých výrobců, které je třeba respektovat, upravuje posouzení bodových držáků DIN 18008 [1]. Norma přitom v zásadě uvádí dvě různé možnosti:
- Příloha B - Verifikace/validace modelů konečných prvků
- Příloha C - Zjednodušený postup
Kromě daných možností posouzení je třeba respektovat zvláštní konstrukční opatření při použití talířových držáků, jako je geometrické uspořádání na skleněné tabuli nebo upevnění v okrajové oblasti.
Výchozí údaje pro analýzu
Bezpečnostní vrstvené sklo (VSG) z tepelně zpevněného skla (TVG) 2 x 8 mm
Bodové držáky PH 793 od společnosti Glassline GmbH (osvědčení Z-70.2-99 [3]), talíř Ø 52 mm, otvor Ø 25 mm
Návrhové zatížení qd = 4,5 kN/m²
Modelování v programu RFEM zjednodušenou metodou
Pokud se postupuje zjednodušenou metodou podle DIN 18008, přílohy C [1], může se skleněná tabule posoudit bez vrtaných otvorů. Držáky se modelují jako pružiny. Tuhost pružiny se stanoví v osvědčení a v našem příkladu činí:
CZ,max = 1/24 372 + 1/3 015 = 2 683 N/mm
CZ,min = 1/15 386 + 1/1 592 = 1 443 N/mm
CZ,sel = 2 000 N/mm
CV;x,y = 344 N/mm
Na základě uvedených parametrů dostaneme následující výsledné hodnoty.
Pomocí rovnic a parametrů podle DIN 18008, přílohy C [1] lze nyní vypočítat všechny podstatné složky napětí.
Složka napětí FZ:
Složka napětí Mres:
Při kloubovém uložení okolo os x, y a z nevzniká žádný přídavný moment Mres.
Koncentrace napětí v oblasti vrtaného otvoru:
σg = σg(3d) ∙ δg ∙ k = 9,6 ∙ 8 / 10,8 ∙ 1,6 = 11,4 N/mm²
Rozhodující návrhová hodnota namáhání pro oblast bodových držáků se dále stanoví jako součet jednotlivých složek.
Ed = 38,8 + 0,1 + 11,4 = 50,3 N/mm²
Posledním krokem je posouzení momentu v poli. Moment se přitom musí spočítat na staticky určitém systému.
Rozhodující namáhání konstrukce v poli se stanoví jako Ed = 16,5 N/mm².
Dovolené namáhání pro bezpečnostní vrstvené sklo se určí z výrazu
Celkový stupeň využití skleněné tabule tak odpovídá η = 0,98.
V našem příspěvku jsme provedli čistě analýzu napětí. Kromě ní je třeba pro přesné dimenzování desky provést další doplňující posouzení. V tomto ohledu odkazujeme na příslušnou normu.
Závěr a výhled
Příloha C normy DIN 18008 nabízí možnost jednoduchého posouzení bodového uložení skleněných tabulí. Můžeme použít tabulkové hodnoty, a velmi rychle tak vyhodnotit chování skleněných desek při zatížení a stanovit jejich využití. Další varianta posouzení se uvádí v příloze B této normy. Posouzením a vyhodnocením skleněné tabule na základě modelu konečných prvků se budeme zabývat v další části našeho příspěvku.