Moongate Residence Závěsné skleněné schodiště v Sedoně, Arizona, USA

Místní kamenné zdivo všech velikostí umožňuje, aby se exteriér stavby dokonale sladil s okolními červenými skalami pouště, včetně půlkruhové kamenné konstrukce u vchodu do nemovitosti, která dala rezidenci její jméno. Dům zahrnuje dvě půlkruhová křídla po obou stranách obdélníkového skleněného vstupního prostoru, doplněného zavěšeným skleněným schodištěm.

Podrobnosti projektu

Skleněné schodiště vstupní haly, zavěšené na ocelových tyčích, je pravděpodobně hlavním bodem zájmu a nejpozoruhodnějším technickým počinem v celém domě. Společnost Stutzki Engineering se sídlem v Milwaukee ve státě Wisconsin v USA byla pověřena jedinečným a náročným technickým návrhem tohoto projektu. Zakřivené schody schodiště vypadají, jako by se vznášely mezi masivními vstupními okny a dekorativními červenými kamennými vnitřními stěnami.

Při výstupu po levé straně schodiště jsou schody bezpečně, ale jemně připevněny k vnitřnímu kameni. Pravá strana schodiště je však zcela zavěšena na tenkých ocelových tyčích, které mají rozpětí od několika bodů na každém schodu až ke stropu nad ním. Tento návrh nevyžadoval žádné konstrukční komponenty pod schodištěm, což skleněnému schodišti dodává vznášející se a zároveň nenucený vzhled.

Detaily konstrukce

Jak je vidět na fotografiích, konstrukce je neobvyklou sestavou skleněných schodů, tahů (lan), ocelových nosníků a jemných spojovacích prostředků vyrobených na míru z nerezové oceli. Tyto spojovací prostředky, vyrobené společností Tripyramid (MA), poskytují zároveň nastavitelnost a pevnost. Táhlo každého skleněného schodu spojují s kameny na jedné straně a s táhlymi tyčemi podél vnitřního kruhu schodiště. Složité detaily těchto spojovacích prostředků minimalizují lokální napětí ve skle. Každý detail byl modelován v programu RFEM podle své jedinečné funkce a uvolňovacích detailů stupňů volnosti.

Analýza kmitání ukázala, že konstrukční frekvence byla dostatečně vysoká, aby lidé chodící po schodišti neměli nepříjemný pocit. Napětí v tyčích je generováno hmotností skla, takže je poměrně nízké. Madlo bylo instalováno jako bezpečnostní funkce, nikoli z konstrukčních důvodů.

Předběžná zjednodušená analýza byla provedena pouze s jedním typickým schodem a několika odpovídajícími napínacími tyčemi. Rozhodnutí postavit kompletní model celého schodiště nebylo způsobeno začátečnickým přístupem k analýze konstrukce, ale bylo nezbytné pro plné pochopení boční stability a dynamického chování. RFEM opět prokázal své robustní a přesné modelovací a řešitelské schopnosti, ačkoli tento model byl sestaven z materiálů a detailů, jejichž tuhost se liší o několik řádů.

Jak bylo prezentováno na jiných místech [1], tato konstrukce je kombinací umění a technologie a lze ji kvalifikovat jako typ prostorového rámu s tahovými a tlakovými prvky.

[1] Stutzki, C. (2019). Ocelové a skleněné prostorové rámy mezi uměním a technologií. In: ‚'Sborník z výročního sympozia IASS 2019, Barcelona, Španělsko‘'. ISSN 2518-6582 (online).