Nowy budynek Fondation Cartier pour l’art contemporain, który zostanie otwarty jesienią 2025 roku, stanie się jednym z najbardziej spektakularnych przykładów współczesnej architektury szklanej w Europie. Zlokalizowany tuż obok Luwru, w dawnym gmachu Le Louvre des Antiquaires, obiekt został gruntownie przebudowany według projektu pracowni Ateliers Jean Nouvel, z udziałem zespołu inżynierskiego T/E/S/S oraz firmy Bellapart. Jednym z najbardziej imponujących elementów tej realizacji jest 140-metrowe szklane zadaszenie wzdłuż rue Saint-Honoré, nowoczesny baldachim, który łączy funkcję architektoniczną i konstrukcyjną z systemem odprowadzania wody deszczowej.
Zadaszenie tworzą 84 tafle szkła laminowanego o długości 3,5 m i zmiennej szerokości od 1,1 do 3,0 m. Każda z nich posiada cztery punkty mocujące, połączone ze stalową konstrukcją wsporczą. Co ciekawe, ta konstrukcja pełni jednocześnie funkcję rynny, stalowe profile w kształcie litery U zbierają wodę spływającą po szkle, a następnie kierują ją przez puste słupy do systemu odwadniającego budynku. W efekcie elementy nośne i instalacyjne tworzą jeden spójny układ, a stal i szkło przenikają się nie tylko wizualnie, lecz także funkcjonalnie.
Projektant zastosował szkło półhartowane w konfiguracji 10.10.4 z folią SentryGlas®o grubości 1,52 mm, co zapewnia odpowiedni poziom bezpieczeństwa i zachowanie po spękaniu szkła. Dzięki temu, nawet w przypadku uszkodzenia jednej z tafli, pozostaje ona w na miejscu, zachowując ciągłość zadaszenia i bezpieczeństwo użytkowników. Co istotne, część masy stalowych podpór przenoszona jest bezpośrednio przez szkło. Oznacza to, że tafle pełnią rzeczywistą funkcję konstrukcyjną, a nie jedynie osłonową. Takie rozwiązanie wymagało precyzyjnego modelowania numerycznego oraz serii badań eksperymentalnych potwierdzających nośność układu.
Na etapie obliczeń opracowano szczegółowy model MES obejmujący zarówno tafle szklane, jak i stalowe elementy nośne wraz z połączeniami. Uwzględniono ciężar własny, obciążenia śniegiem i wiatrem (±1,18 kPa), a także wpływy temperatury w zakresie od –50 do +20°C. Obliczenia prowadzono w oparciu o wytyczne CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment), z zastosowaniem współczynników uwzględniających stopień przenoszenia naprężeń ścinających przez międzywarstwę, różnicowanych w zależności od rodzaju obciążenia. Szczególną uwagę zwrócono na koncentracje naprężeń wokół otworów montażowych oraz wycięć przy połączeniu z profilem odwadniającym, miejsc, które w praktyce stanowią newralgiczne punkty całego systemu.
W celu weryfikacji poprawności obliczeń, przeprowadzono szeroki program badawczy na elementach w skali rzeczywistej. W laboratorium CSTB w Paryżu wykonano pełnowymiarowy model fragmentu zadaszenia, obejmujący największy panel szklany i stalowe elementy konstrukcyjne. W ramach eksperymentu zweryfikowano ugięcia przy działaniu ciśnienia i ssania wiatru, a następnie doprowadzono do kontrolowanego zniszczenia. Wyniki potwierdziły bardzo dobrą zgodność wyników z modelem numerycznym, maksymalne przemieszczenie w środku płyty wyniosło 7–9 mm, niemal dokładnie tyle, ile przewidywała analiza MES. Co więcej, dopiero przy podciśnieniu rzędu 5,1 kPa, czyli prawie trzykrotnie większym niż obciążenie projektowe, doszło do spękania szkła.
Drugi test dotyczył odporności na uderzenie, z wysokości 1,8 m zrzucono worek z piaskiem o masie 50 kg, generując energię 900 J. Pomimo pęknięcia obu tafli, laminat utrzymał się w oryginalnym położeniu, zachowując integralność i funkcję ochronną zadaszenia. To potwierdziło wysokąnośność awaryjną i odporność układu na skutki przypadkowych oddziaływań.
