Le nozioni di gerarchia strutturale, robustezza, ridondanza e rottura protetta costituiscono i criteri fondamentali per una progettazione che deve necessariamente tenere conto del comportamento post-rottura del vetro.
Tale tipo di comportamento dipende principalmente dal tipo di vetro utilizzato (float, indurito, temperato o stratificato nelle sue varie combinazioni), dallo schema di vincolo (incastro alla base, appoggi continui, appoggi puntuali) e dalla eventuale associazione con altri materiali (tipo di intercalare, rinforzi, tiranti).
Il vetro temperato, grazie alle tensioni interne inerenti al processo di tempra, in caso di rottura si sgretola in piccoli frammenti non taglienti evitando di danneggiare cose o persone. Per tale motivo, una lastra monolitica di vetro temperato è considerata “vetro di sicurezza”, ma il suo comportamento post-rottura risulta molto scadente. Un esempio di tale tipologia di vetri è il finestrino delle automobili che, se rotto, non deve ferire ma deve permettere comunque la fuga della persona all’interno dell’auto.
In generale, l’obbiettivo di un’analisi post-rottura allo SLC (stato limite di collasso) è verificare che un vetro parzialmente o completamente danneggiato non sia pericoloso per la persona, ma sia in grado di garantire un sufficiente livello di sicurezza per tutto il tempo necessario affinché l’elemento strutturale sia sostituito.
Risulta chiaro che, rispetto al vetro monolitico, il vetro stratificato ha un migliore comportamento post-rottura, in quanto l’intercalare presente assolve al compito di trattenere i frammenti, limita l’apertura delle fessure, offre capacità portante residua e riduce il rischio di ferite da taglio agli utenti.
Inoltre, le prestazioni dopo la rottura di un vetro stratificato sono influenzate dalla scelta del tipo di vetro, in quanto esso influenza direttamente la dimensione e la forma dei frammenti: in questo senso, un vetro di tipo float risulta migliore di un vetro temperato poiché si rompe in frammenti di dimensioni maggiori in grado di garantire una migliore adesione all’intercalare. In una via di mezzo si pone il vetro indurito che, in caso di rottura, si scompone in frammenti di forma allungata simili a quelli del vetro float, ma di dimensioni minori a causa dell’energia di deformazione elastica accumulata durante il processo di indurimento.
Il comportamento post-rottura di un vetro stratificato dipende, oltre che dalla sua composizione, anche dal tipo di vincolo. Per quanto riguarda le lastre di vetro con appoggio su due lati conta anche il rapporto di forma e, nel caso di un’applicazione verticale, se i vincoli sono posti lungo i lati verticali oppure orizzontali. Se si utilizzano sistemi a fissaggio puntuale con fori svasati, la differenza di comportamento è data ad esempio dal tipo di rotule, ovvero se questa ha una singola ghiera di fissaggio, oppure doppia e permette di assicurare la lastra interna separatamente da quella esterna. Il foro in questo caso è cilindrico-conico e la lastra interna è sfalsata rispetto a quella esterna dello stratificato.
La scelta del tipo di vetro dipende ovviamente in maniera sostanziale anche dal tipo aggancio.
Gli elementi strutturali con funzione di impalcato calpestabile non possono essere realizzati con lastre monolitiche, ma devo essere realizzati con vetri stratificati (almeno 3 strati) in cui si preveda la rottura di almeno un elemento (lastra sacrificale).
