Newsletter

Login Form



Czytaj także -

Aktualne wydanie

Okladka 01-2018

20180123-BANNER-160X600-V1-PL-FENSTERBAUEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 

FF18 750x150px PL NEUGIERIG

 

   swiat szkla 750x100 2

 

lisec SS FastLAne

  

ERD480x100-en 

Ankieta

Czy montują Państwo lustra u klienta za pomocą kleju silikonowego?
 
Czy uważają Państwo, że klej do luster LAKMA jest lepszy od innych klejów dostępnych na rynku?
 
Czy stosują Państwo klej do luster firmy LAKMA?
 
Ściany osłonowe z oszkleniem mocowanym mechanicznie. Część 1
Data dodania: 06.03.09

 

Nowoczesne elewacje, jakie pojawiły się w latach 90. w naszych miastach, to przede wszystkim lekkie ściany osłonowe z profili aluminiowych (najczęściej z przekładkami termicznymi) oraz z profili stalowych, również dzielonych przekładkami termicznymi. W rozwiązaniach tych podstawowymi materiałami, oprócz kształtowników metalowych, jest: szkło, okładzinowe płyty ceramiczne i kamienne, kasety aluminiowe bądź stalowe.

 

 

  

Wkręt z łbem wpuszczanym i trzpieniem stożkowym a dalej walcowym

Rys. 1. Schemat przelotowego zamocowania oszklenia

 

Wprowadzenie

Podstawowym obszarem zastosowań lekkich ścian osłonowych szklano-me-talowych są budynki użyteczności publicznej, takie jak: obiekty administracyjne, hotele, banki, hale wystawowe, obiekty handlowe. Nierzadkie są również przypadki zastosowań w budynkach istniejących, poddawanych renowacji (np. przy zastosowaniu specjalnych rozwiązań ścian osłonowych na bazie okien, tzw. „ciepło-zimnych"). Ze względu na swoje zalety techniczne, użytkowe, a także możliwość dostosowania się do dowolnej bryły budynku oraz tworzenie różnorakiej kolorystyki, chętnie są one projektowane przez architektów i obecnie stały się synonimem nowoczesności w budownictwie.

 

Zapotrzebowanie na te rozwiązania powoduje ich dynamiczny rozwój pod względem ilościowym, a także powstawanie nowych rodzajów ścian osłonowych. W praktyce występuje duża różnorodność rozwiązań ścian osłonowych stosowanych w obiektach użyteczności publicznej, wśród poszczególnych ich typów i odmian. Wynika to z potrzeb zaspokojenia wymagań inwestorów i konkurencji pomiędzy producentami. Trudno więc mówić o zdecydowanie dominujących rozwiązaniach i tendencjach rozwojowych. Wszystkie omówione w dalszej części artykułu rozwiązania znajdują bowiem swoje zastosowanie. Zależy to w dużym stopniu od rodzaju budynku, jego „reprezentacyjności", a także środków finansowych, jakimi dysponuje inwestor.

 

 

15-rys2

Rys. 2. Przelotowe mocowanie szybu zespolonej

 

 

Rodzaje i zakres zastosowania ścian osłonowych

Oprócz powszechnie znanych już lekkich ścian słupowo-ryglowych, tzw. tradycyjnych, w ostatnich latach pojawiły się nowe odmiany ścian, tj.:

-- Ściany szklane z mechanicznym mocowaniem oszklenia, które są stosowane głównie w obiektach reprezentacyjnych, w ekskluzywnych pasażach handlowych, halach wystawowych. Podstawowymi elementami tych ścian są:

- tafle szkła pojedynczego, laminowanego lub szyby zespolone (w zależności od przeznaczenia obiektu),

- niezależna konstrukcja nośna, przekazująca obciążenie ze szklanej ściany na konstrukcję wsporczą, którą stanowią elementy nośne budynku,

- stalowe łączniki, mocujące punktowo tafle szklane i łączące je z konstrukcją nośną ściany;

-- Ściany tzw. „elementowe", które na ogół stosowane są w budynkach wysokościowych i tzw. budynkach wieżowych. Montaż na dużych wysokościach stwarza szereg trudności wykonawczych. W związku z tym regułą staje się ograniczanie zakresu robót montażowych na wysokości, przez produkcję wielkowymiarowych segmentów w fabryce i sprowadzenie prac na budowie do zawieszenia ich i zamocowania do konstrukcji wsporczej;

-- Ściany dwupowłokowe, zastosowane już w kilku budynkach w Polsce przez dostatecznie zasobnych inwestorów. Są to wprawdzie ściany bardzo drogie, lecz

pozwalają na osiąganie bardzo dobrych rezultatów jeżeli chodzi o komfort użytkowy. Składają się praktycznie z 2 ścian oddalonych od siebie od kilkunastu do kilkudziesięciu centymetrów:

- ściany, najczęściej słupowo-ryglowej (powłoka od strony wewnętrznej),

- ściany z tafli szklanych, mocowanych mechanicznie do wsporników zamocowanych do konstrukcji budynku (powłoka zewnętrzna).

-- Osłony ścian zewnętrznych na bazie okien, które są rozwiązaniem pozwalającym nadać tradycyjnej ścianie budynku wygląd nowoczesnej ściany szklano--metalowej. Niektórzy producenci nazywają je ścianami „ciepło-zimnymi", bowiem często stosuje się okna z profili z przekładką termiczną („ciepłe"), natomiast w pasach międzyokiennych i podokienno-nadprożowych stosuje się profile bez przekładki („zimne").

-- Osłony te są również stosowane w obiektach nowowznoszonych, lecz ich szczególna przydatność występuje w przypadku modernizacji i renowacji elewacji istniejących. Pozwalają na prowadzenie remontu elewacji, tylko w niewielkim stopniu zakłócając eksploatację obiektu;

-- Ściany strukturalne, składające się z typowej konstrukcji słupowo-ryglowej, do której zamocowane są ramy metalowe, z połączonymi z nimi spoiwem konstrukcyjnym szybami zespolonymi lub taflami szkła pojedynczego.

Odmianą tego rozwiązania są ściany semistrukturalne, które poza połączeniem spoiwem konstrukcyjnym mają dodatkowo, na obwodzie, ramkę podtrzymującą szkło lub odpowiednio ukształtowaną listwę dociskową.

 

 

Rys. 3. Nieprzelotowe zamocowanie oszklenia za wewnętrzną taflę szybyzespolonej

 

Ściany szklane z mechanicznym mocowaniem oszklenia

Wymagania techniczno-użytkowe dla ścian z oszkleniem mocowanym mechanicznie (punktowo)

 

Zakres podstawowych wymagań stawianych przedmiotowym ścianom (pionowym i pochylonym), według Wytycznych technicznych UEAtc, jest analogiczny do wymagań stawianym lekkim ścianom osłonowym o konstrukcji słupowo-ryglowej i obejmuje:

- wymagania bezpieczeństwa i funkcjonalności (nośność, sztywność, trwałość, odporność ogniowa, ochrona korozyjna),

- wymagania użytkowe (szczelność na wodę i powietrze, izolacyjność cieplna, izolacyjność akustyczna, higiena i zdrowotność, estetyka).

 

Nośność i sztywność

Do oceny rozwiązania ściany niezbędne jest określenie:

- wytrzymałości oszklenia i jego zamocowania,

- wytrzymałości stalowych łączników mocujących oszklenie,

- wytrzymałości i sztywności oszklenia, z uwzględnieniem następujących obciążeń:

- ciężar własny oszklenia (z uwzględnieniem wpływu jego długotrwałego działania),

- obciążenie wiatrem,

- obciążenie śniegiem (z uwzględnieniem długiego zalegania w przypadku

- ścian pochylonych i przekryć dachowych).

 

Odporność na uderzenia

Ściana powinna mieć wytrzymałość wystarczającą do przeniesienia obciążeń od możliwych do przewidzenia uderzeń

 

Bezpieczeństwo pożarowe

Ściany powinny odpowiadać wymaganiom wynikającym z przewidywanego zakresu stosowania i obowiązujących przepisów.

 

Trwałość oszklenia odkształcalność szyb zespolonych

Dopuszczalna odkształcalność oszkleń powinna być tak ograniczona, aby siły ścinające nie zniszczyły połączenia między szybami zespolonymi.

 

Odporność na korozję.

Wybór gatunku stali i ewentualnego zabezpieczenia przed korozją powinien być ustalany w zależności od środowiska zewnętrznego, przeznaczenia pomieszczeń i od sposobu działania zamocowania.

 

Szczelność na wodę i powietrze

Uszczelnienia stosowane między elementami oszklenia wykonywane są ze spoiw uszczelniających odpornych na działanie promieniowania UV, a także innych czynników atmosferycznych.

Należy podkreślić, że zachowanie szczelności tych ścian na wodę i powietrze w dużym stopniu zależy od odporności na czynniki zewnętrzne stosowanych spoiw uszczelniających, jakości wykonania uszczelnień między elementami oszklenia oraz od ich konserwacji.

 

Izolacyjność cieplna

Izolacyjność cieplna ściany zależy od izolacyjności szyb, w tym mostków cieplnych w miejscu punktowego zamocowania elementów oszklenia.

Istotnym problemem jest komfort cieplny pomieszczeń w okresie letnim i zabezpieczenie ich przed przegrzewaniem. Wymaga to stosowania szyb o określonym współczynniku transmisji promieniowania słonecznego, zasłon (żaluzji) przeciwsłonecznych, klimatyzacji w pomieszczeniach itp.

Ponadto, problemem jest możliwość skraplania się pary wodnej na powierzchni szyb od strony pomieszczeń oraz na metalowych elementach mocowania punktowego (w przypadku zamocowania przelotowego).

 

Izolacyjność akustyczna

Izolacyjność akustyczna ściany zależy głównie od izolacyjności przewidzianych w ścianie szyb.

 

Ryzyko samoistnego pęknięcia szyb

Oszklenia z szyb hartowanych narażone są na ryzyko samoistnego pęknięcia, bez działania obciążeń zewnętrznych. Przy projektowaniu elementów z oszkleniem mocowanym mechanicznie należy przewidzieć konsekwencje takiego zniszczenia na bezpieczeństwo użytkowników i osób znajdujących się w pobliżu ściany budynku.

 

Bezpieczeństwo osób obsługujących

Ściana z oszkleniem mocowanym mechanicznie musi być tak zaprojektowana, aby była możliwość jej mycia bez niebezpieczeństwa dla pracowników wykonujących tą czynność, użytkowników budynku i osób znajdujących się w pobliżu.

 

Bezpieczeństwo użytkowników

Ze względu na bezpieczeństwo użytkowników oszklenie powinno być oznakowane zgodnie z wymaganiami określonymi w przepisach BHP.

 

Możliwość wykonania

Oceniając możliwość wykonania ściany należy brać pod uwagę:

- odchyłki wymiarowe szkła oraz odchyłki usytuowania otworów do mocowania,

- odchyłki położenia łączników mocujących,

- wymiary łączników mocujących i ich zdolność produktów do kompensowania odchyłek wymiarowych i zmian wymiarów,

- możliwe do przewidzenia odkształcenia i ruchy szkieletu nośnego lub wtórnego,

- możliwość regulowania łączników mechanicznych z elementami oszklenia i ze szkieletem nośnym.

 

 

15-rys4

Rys. 4. Schemat nieprzelotowego zamocowania oszklenia (poza elementem szklanym)

 

Uszczelnienia

Nie może występować niezgodność chemiczna między materiałami stosowanymi do:

- mocowania oszkleń,

- uszczelnień,

- wykonywania przekładek w oszkleniach warstwowych,

przy czym trwałość użytego materiału składowego musi być zgodna z odpowiednimi normami lub przepisami.

 


Typy zamocowania oszklenia

Połączenie oszklenia ściany osłonowej z konstrukcją, wykonywane za pośrednictwem łączników mechanicznych, dzieli się na dwa podstawowe typy:

- Typ a

Połączenie przelotowe, usytuowane przeważnie w pobliżu naroży i krawędzi elementu szklanego (rys.1).

Przykład przelotowego mocowania szyby zespolonej przedstawia rys. 2

- Typ b

 

Połączenie nieprzelotowe, usytuowane poza elementem oszklenia wzdłuż krawędzi lub na skrzyżowaniach stykających się elementów (rys. 3).

 

Odmianą nieprzelotowego zamocowania oszklenia jest - w przypadku szyb zespolonych - zamocowanie do wewnętrznej tafli szkła i dodatkowe połączenie na obwodzie zewnętrznej i wewnętrznej tafli łącznikami mechanicznymi (rys. 3), zabezpieczającymi taflę zewnętrzną na wypadek zniszczenia połączenia silikonowego między obu taflami szklanymi.

 

 

 

Tablica 1. Rodzaje zamocowania w zależności od sposobu połączenia

Łączniki przegubowe pozwalają na obrót w granicach 7-100 i nie wywołują dodatkowych naprężeń w szkle w sąsiedztwie zamocowania punktowego,

Łączniki sztywne (utwierdzenie), których możliwość zastosowania limitują naprężenia w szkle w sąsiedztwie zamocowania punktowego.

(kliknij na tabelę aby powiększyć)

 

 

Rodzaje mechanicznego zamocowania oszklenia

Zamocowania punktowe przenoszą obciążenia działające na oszklenia na klamrę (docisk), która jest połączona ze szkieletem nośnym ściany.

Zamocowania punktowe mogą być typu:

- przegubowego

- utwierdzonego

- pół-utwierdzonego.

 

Rozróżnia się cztery rodzaje zamocowania punktowego w zależności od sposobu połączenia (wg tablicy 1).

Zamocowania punktowe można sklasyfikować według możliwości ruchu w płaszczyźnie fasady i mogą one umożliwiać - lub nie -przemieszczenia w płaszczyźnie fasady. Przemieszczenia te mogą występować, albo między oszkleniem i zamocowaniem punktowym, albo między zamocowaniem punktowym i klamrą (dociskiem).

 

Z tego punktu widzenia rozróżnia się:

- zamocowania o 0 stopniu swobody: odmiana F,

- zamocowania o 1 stopniu swobody: odmiana L1,

- zamocowania o 2 stopniach swobody: odmiana L2.

Zalecenia konstrukcyjne dotyczące rozmieszczenia otworów i obróbki krawędzi szkła


Odległość otworów od brzegów

Powinny być przestrzegane następujące zalecenia:

 

 

  

Φ = średnica otworu lub wyfrezowania 
d = grubość oszklenia 
a1= 4d, jeżeli d > 15 mm 
a1 = 6d, dla d < 12 mm a2 > 2d

Obróbka brzegów
1. Rejon bez wad
2. Rejon o wadach ograniczonych
3 Grubość szkła

 

 

mgr inż. Artur Piekarczuk

Instytut Techniki Budowlanej Zakład Badań Lekkich Przegród i Przeszkleń



Wykorzystane materiały:

[1 ] UEAtc Raport techniczny w sprawie akceptacji (aprobat) ścian z mocowanymi oszkleniami zewnętrznymi, CSTB luty 1998 r.

[2] Auszug aus der Bekanntmachung des Wirtschaftsministeriums uber die Er-ganzung und Anderung der Liste der Technischen Baubestimmungen (LTB) vom 1. Oktober 2003 (Gemeinsames Amtsblatt Nr. 10. vom 30.09.2003) An-lage 2.6/1 Technischen Regeln fur die Verwendung von linienformig gelager-ten Verglasungen.

 

inne artykuły tego autora:

- Badania mocowania punktowego szkła, Artur Piekarczuk, Świat Szkła 9/2010

- Projektowanie bezpiecznych przeszkleń w ścianach osłonowych ze szkłem , Artur Piekarczuk, Świat Szkła 2/2010

- Weryfikacja badawcza numerycznych metod obliczeń szyb zespolonych , Artur Piekarczuk,  Świat Szkła 10/2008

- Wpływ warunków podparcia na wyniki obliczeń ugięć szyb wielkoformatowych pod obciążeniem równomiernie rozłożonym, Artur Piekarczuk, Świat Szkła 4/2008

- Metoda projektowania szyb zespolonych, Artur Piekarczuk, Świat Szkła 3/2008

- Metoda obliczeń ugięć okien PVC pod obciążeniem wiatrem , Artur Piekarczuk, Świat Szkła 7-8/2006 

- Ściany osłonowe z oszkleniem mocowanym mechanicznie Cz. 2, Artur Piekarczuk, Świat Szkła 6/2005

- Ściany osłonowe z oszkleniem mocowanym mechanicznie Cz. 1, Artur Piekarczuk, Świat Szkła 5/2005

 

patrz też:

Oszklenia mocowane punktowo - wymagania, metody badań i oceny , Krzysztof Mateja, Świat Szkła 9/2010

-  Szkło mocowane mechanicznie Część 2 , Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 5/2010  

- Szkło mocowane mechanicznie Część 1 , Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 4/2010   

- Analiza numeryczna konstrukcji szklanych mocowanych punktowo Cz. 2, Barbara Szczerbal, Dariusz Włochal, Adam Glema, Tomasz Łodygowski, Świat Szkła 6/2009 

- Analiza numeryczna konstrukcji szklanych mocowanych punktowo Cz. 1, Barbara Szczerbal, Dariusz Włochal, Adam Glema, Tomasz Łodygowski, Świat Szkła 4/2009  

- Badanie doświadczalne konstrukcji szklanych mocowanych punktowo, Barbara Szczerbal, Dariusz Włochal, Adam Glema, Tomasz Łodygowski, Świat Szkła 3/2009   

- Łączniki do punktowego mocowania szkła Cz. 3, Zbigniew Czajka, Świat Szkła 3/2009 

Konstrukcje wsporcze fasad szklanych , Jan Gierczak, Świat Szkła 2/2009   

- Projektowanie szklanych konstrukcji mocowanych punktowo, Barbara Szczerbal, Dariusz Włochal, Adam Glema, Tomasz Łodygowski, Świat Szkła 2/2009    

- Łączniki do mechanicznego mocowania szklanych elewacji Cz. 2, Zbigniew Czajka, Świat Szkła 2/2009   

- Łączniki punktowe w szklanych konstrukcjach, Barbara Szczerbal, Dariusz Włochal, Adam Glema, Tomasz Łodygowski, Świat Szkła 1/2009    

- Stosowanie mas uszczelniających do fasad, Szymon Nadzieja, Świat Szkła 9/2008

- Łączniki do mechanicznego mocowania szklanych elewacji Cz. 1, Zbigniew Czajka, Świat Szkła 6/2008

- Specyfika połączeń metalowo-szklanych i metody analizy, Maciej Cwyl, Świat Szkła 4/2008

- Rozwój fasad budynków reprezentacyjnych w oparciu o konstrukcje cięgnowe, Maciej Cwyl, Świat Szkła 2/2008 

- Konstrukcje cięgnowe w budownictwie wielkopowierzchniowym, Maciej Cwyl, Świat Szkła 11/2007

- Podstawy projektowania przeszkleń mocowanych punktowo, Marek Czupkiewicz, Świat Szkła 7-8/2007

- Wymagania techniczne i kryteria oceny ścian osłonowych wg PN-EN 13830 Cz.1, Krzysztof Mateja, Świat Szkła 4/2007 

- Silikony w mocowania punktowych i liniowych, Tomasz Wierzchowski, Świat Szkła 1/2007 

Modelowanie i analiza połączeń punktowych, Marcin Cwyl, Leszek Kwaśniewski, Wojciech Żurawski, Świat Szkła 10/2006 

- Badania punktowych połączeń klejonych w konstrukcjach fasad metalowo-szklanych, Marcin Cwyl, Wojciech Żurawski, Świat Szkła 7-8/2006 

- Fasada w "optyce łuskowej" , Świat Szkła 2/2006

- Mocowania punktowe jako takie, Maksymilian Rejman Novaglas , Świat Szkła 12/2005 

- Mocowania punktowe – utrzymają wiele, Gerhard Bertsch Langle Glas, Świat Szkła 11/2005

- Delikatne formy budowlane, Franz-Jörg Dall, Świat Szkła 9/2005

- POLIEDRA SKY GLASS fasada z punktowym mocowaniem szkła, METRA, Świat Szkła 3/2005

- Polski rodowód, GLASS-MAL, Świat Szkła 3/2005

- Modelowanie obciążeń klimatycznych szyb zespolonych. Część 2 , Zbigniew Respondek, Świat Szkła 1/2005

- Modelowanie obciążeń klimatycznych szyb zespolonych. Część 1 , Zbigniew Respondek, Świat Szkła 12/2004 

Bezramowe przekrycia i fasady szklane, Jan Gierczyk, Świat Szkła 10/2004

- Sprawdzone narzędzia, GUARDIAN, Świat Szkła 9/2004

- Połączenia w elewacjach szklanych, Jan Gierczak, Świat Szkła 6/2004

- Uwarunkowania techniczne projektowania i realizacji, Marcin Brzezicki, Świat Szkła 6/2004

- KDG w Warszawie, Krzysztof Sznajder, Maria Białoskórska POLRING-GLAS Świat Szkła 5/2004
 
- Pierwsza wrocławska podwójna fasada, Marcin Brzezicki, Magdalena Baborska-Narożny, Świat Szkła 5/2004

- Oszklenie mocowane mechanicznie – znak czasu, Bartosz Stasieńko Jordahl-Pfeifer, Świat Szkła 4/2004

- SPINIG – punktowe mocowanie szkła, GLASS-MAL, Świat Szkła 4/2004

- Przegrody z oszkleniem mocowanym punktowo, Krzysztof Mateja, Świat Szkła 12/2003

- Kopuła nad BLUE CITY, Jadwiga Wrzesińska , Świat Szkła 12/2003

- STRUCTURA system mocowania punktowego, Glaverbel, Świat Szkła 12/2003

- Planar – nowa śruba,  Świat Szkła 12/2002

- Okucia punktowe DORMA,  Świat Szkła 7/2002

- Szklane ściany mocowane mechanicznie  Cz. 3, Jolanta Lessig, Świat Szkła 4/2002

- Szklane ściany mocowane mechanicznie Cz. 2, Jolanta Lessig, Świat Szkła 2-3/2002

- Szklane ściany mocowane mechanicznie Cz. 1, Jolanta Lessig, Świat Szkła 1/2002

 

więcej informacji: Świat Szkla 5/2005

 

 

 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik