Стекло – привычный строительный материал для светопрозрачных ограждающих конструкций. С развитием отрасли его стали чаще использовать в качестве материала несущих элементов, таких как: полы, колонны, балки, самонесущие панели и прочее.

В строительной нормативной документации России и других стран отсутствуют указания по проектированию и расчету стержневых конструкций, таких как колонны и балки, нет основных расчётных показателей механических свойств материалов и рекомендаций по их применению и исследованию. Назрела необходимость развивать методы испытаний и расчетов конструкций из стекла для эффективного, безопасного и широкого их использования.

Специалистами ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко были проведены научно-исследовательские работы по изучению работы конструкций из стекла, в том числе многослойного. Проведен ряд экспериментов по испытаниям моделей конструкций, образцов на сжатие и изгиб различными способами.

Все образцы разрушались хрупко. Величины предельных нагрузок получены по двум ступеням разрушения: I ступень – появление первой трещины, II ступень – полное разрушение. В результате эксперимента стало очевидно, что работа стекла с трещинами мало предсказуема и опасна. Выявлено, что численные значения прочностных и деформационных характеристик стекла имеют большой разброс – до 85%.

В результате работ получены фактические физико-механические свойства монолитного (однослойного) и многослойного стекла, используемого для несущих конструкций. Полученные в лабораториях ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко результаты всех испытаний со стеклянными образцами согласуются между собой.

По результатам экспериментов была составлена методика расчёта для проектирования изучаемых стеклянных колонн, которая применима только для рассматриваемых в работе материалов. Однако, полученные данные дают информацию для изучения стекла и возможности формирования научной базы для широкого использования стеклянных конструкций, используемых в качестве несущих.