W ostatnich latach pojawiło się ciekawe i wyjątkowe zastosowanie szkła laminowanego. Korzystając z wytrzymałości szkła laminowanego, projektanci zaczęli wykorzystywać szkło konstrukcyjne jako ścianki boczne, a nawet dna basenów. W odpowiedzi na ten trend członkowie komisji ASTM ds. wytrzymałości szkła opublikowali nową normę: ASTM E3401. Standardowa praktyka projektowania i właściwości użytkowe szkła laminowanego poddawanego obciążeniom hydrostatycznym. Norma ta zawiera wytyczne dotyczące obliczania wytrzymałości szkła i przeprowadzania badań fizycznych pod obciążeniem hydrostatycznym. Chociaż norma ta dotyczy przede wszystkim basenów i akwariów, ale może ona być również przydatna przy projektowaniu szklanych barier przeciwpowodziowych. W niniejszym artykule omówiono nową normę ASTM E3401, w tym przykłady obliczeń oraz przeanalizowano unikalne zastosowania szkła laminowanego pod obciążeniem hydrostatycznym.
1. Wprowadzenie
W ciągu ostatnich kilku lat pojawił się interesujący trend w projektowaniu basenów. Klienci i projektanci pragną otrzymać efekt wizualny wody bez widocznych barier. Konstrukcja wkomponowuje się w naturalne otoczenie - krawędź basenu znika w krajobrazie. Niezależnie od tego, czy patrzymy na ocean, czy na góry, basen staje się przedłużeniem otaczającego środowiska. Widok ten można podziwiać nie tylko z zewnątrz, ale także spod wody. Zastosowanie laminowanego szkła strukturalnego w ścianach basenu, a nawet w podłodze, zapewnia niezrównane wrażenie wody bez granic.
Wykorzystanie szkła w basenach nie jest nowym rozwiązaniem, ponieważ wiele basenów pływackich ma zainstalowane okienko obserwacyjne do rejestrowania i analizowania techniki pływaków. Jednak ten nowy trend rozszerza zakres wykorzystania szkła, a w niektórych przypadkach prowadzi do tworzenia basenów w całości ze szkła. Chociaż jest to ekscytujące i nowatorskie zastosowanie laminowanego szkła konstrukcyjnego, pojawiły się pytania dotyczące tego, jak powinno być zaprojektowane szkło i czy istnieją jakieś obowiązujące normy w tym zakresie?
Aby odpowiedzieć na te pytania, członkowie podkomisji ASTM E06.52 ds. stosowania szkła w budynkach rozpoczęli prace nad projektem normy, a pierwsze wydanie normy ASTM E3401/E3401M Standardowa praktyka projektowania i eksploatacji szkła laminowanego poddanego obciążeniom hydrostatycznym zostało opublikowane w sierpniu 2024 r.
W niniejszym artykule omówiono nową normę i przedstawiono przykładowe obliczenia, a także zbadano wyjątkowe zastosowania szkła laminowanego poddanego obciążeniom hydrostatycznym.
2. Przegląd ASTM E3401/E3401M – 24
2.1. Warunki obciążenia
Przed wykonaniem jakichkolwiek obliczeń należy określić warunki obciążenia. W przypadku basenów głównym obciążeniem jest ciśnienie wywierane przez wodę na szkło, czyli ciśnienie hydrostatyczne, które definiuje się jako „obciążenie odnoszące się do płynów w spoczynku lub do ciśnień, jakie wywierają lub przekazują” (Merriam--Webster, 2025). Obciążenie hydrostatyczne można wyznaczyć, mnożąc wysokość wody przez jej gęstość i grawitację, jak pokazano w równaniu 1 poniżej, gdzie p oznacza ciśnienie (Pa), h oznacza wysokość (m), ρ oznacza gęstość płynu (kg/m3), a g oznacza stałą grawitacyjną (9,81 m/s2).
