Járható üvegtetők alapvető tervezési szempontjai
A cikk teljes egészében az Építés Spektrum májusi számában olvasható.
Épületszigetelő szaktervezői munkák alapján megállapítható, hogy az utóbbi időben Magyarországon egyre nagyobb számban fordulnak elő betervezett járható- és speciális üvegfelületek. Ez a tendencia elsősorban luxus családi házaknál és reprezentatív közintézményeknél figyelhető meg.
Azonban míg külföldi viszonylatban sok esetben az üveg az egyik legmerészebben alkalmazott építőanyag, addig Magyarországon kicsit más a helyzet: az üvegszerkezetek tervezési irányelveinek hiánya valamint az üvegszerkezetek magas ára továbbra is erősen behatárolják azok betervezését.Jelen cikk arra tesz kísérletet, hogy az elterjedőben lévő járható üvegtetők alapvető tervezési szempontjait ismertesse az építésztervezőkkel. Továbbá fontosnak tartom felhívni a figyelmet az üveg, mint építőanyag tulajdonságaiból fakadó további sajátosságokra is. Míg előbbi a hosszú távú meghibásodás-mentes működést szavatolja, az utóbbi azért felelős, hogy a betervezett üvegfelület a tervező által megálmodott megjelenést nyújtsa évtizedekkel a kivitelezés után is.
Mit építünk?
Az Eurocode három osztályba sorolja az építőanyagokat – így az üvegszerkezeteket is –, annak megfelelően, hogy azok az épület tervezése során hogyan lesznek hasznosítva: primer (első-), szekunder (másod-) és tercier (harmadrendű) tartószerkezetek. Az üveg régebben túlnyomórészt a harmadik osztályban szerepelt, mint például egy üvegezett szerkezet eleme. Az utóbbi időben azonban egyre gyakrabban alkalmazzák az üveget, mint másodlagos vagy akár fő tartószerkezeti elem.
A járható üvegfelületek teherhordási szempontból vizsgálva olyan teherhordó szekunder felületszerkezetek, amelyek húzó-hajlító igénybevételnek kitett lemezszerkezeti elemekből állnak, valamint az önsúly és meteorológiai igénybevételek mellett forgalomból származó igénybevételeknek is kitettek. Ennek megfelelően megkülönböztetünk korlátozottan (takarítás céljából) járható, személyforgalom által járható, továbbá gépjárművek által járható esetet.
Minden vízszintes (és közel vízszintes) üvegezést úgy kell méretezni, hogy korlátozottan (karbantartás és tisztítás céljára) járhatóak legyenek. Személyforgalomnak kitett üvegszerkezeteknek – akár korlátozottan járhatók, akár személyforgalom által járhatók – ragasztott biztonsági üvegből kell állniuk, ami tönkremenetel esetén nem esik szilánkjaira, sőt további maradék teherbíró képességgel rendelkezik, az alátámasztás típusától függően. Maradó teherbíró képessége olyan mértékű legyen, hogy tönkremenetel esetén meghatározott ideig csökkentett mértékű terhelésnek ellenálljon.
Miért építjük?
Az utóbbi évek számos technikai fejlesztése lehetővé tette, hogy az üveg, mint építőanyag felhasználása az építőipar területén mind szélesebb körben elterjedjen. A jelentős mértékben javított mechanikai és anyagtulajdonságoknak köszönhetően az üveg az építőipar számos területén alkalmazhatóvá vált, ahogy ezt az alábbi Rotterdami üveghíd is jól példázza.
Az üveg szilárdságát elsősorban anyagjellemzői határozzák meg. Fontos hangsúlyozni, hogy tervezésnél a teherbírását, mértékadó feszültségét, mint statisztikai változót kell kezelni, ami függ az üvegtábla anyagában rejlő hibáktól és a felületi sérülésektől, továbbá az elem méretétől. Az üveg anyagi jellemzőiből számított úgynevezett elméleti hajlítószilárdság és a valós hajlítószilárdság között mintegy 200-szoros különbség van. Míg az első akár a 30.000 N/mm2-t is elérheti, a kísérletek még a gyártósorról kikerülő edzett üvegek esetében is „csupán" 140 N/mm2 körüli értéket mutatnak. Ennek felismerése vezetett a fejlesztésekben odáig, hogy üvegszerkezetek tervezésére korábban ismeretlen módszereket, alapelveket dolgoztak ki.
Fontos beépíthetőségi szempont annak megakadályozása, hogy a betervezett járható üvegszerkezet tönkrement üvegtáblája tartószerkezetétől elválva leessen, továbbá meghatározott mértékű maradék teherbíró képességgel rendelkezzen. Ez a követelmény érvényes a fej feletti üvegezésekre (melyek a függőlegestől legalább 10°-al eltérnek), a járható üvegszerkezetekre, valamint függőleges síkú üvegezésekre is, melyek tömegforgalmú helyek felett vannak.
Hogyan építjük?
A gyakorlatban különböző tervezési eljárások léteznek az üveg mechanikai viselkedésének közelítésére. Jelenleg nincs érvényben lévő szabvány üvegtáblák méretezésére vonatkozóan, viszont előkészületben van és vázlat formájában elérhető. A tervezési alapelvek közeljövőben történő lefektetésével az üveg valós fizikai tulajdonságai, és az üvegtáblák viselkedése terhelés hatására jobban megközelíthetővé válnak a számítás folyamán.
