Lokalizacja:
Bydgoszcz
Posty: 473 #2502894
|
Ostatnio zakupiłem zbiornik o standardowych wymiarach 80x35x40 cm (112l). Był on wykonany ze szkła o grubości 6 mm. Moje obawy wzbudziło znaczne wygięcie krawędzi dłuższej szyby (około 2,5 mm) po zalaniu. Zacząłem czytać o zalecanych grubościach szkła i ewentualnym stosowaniu wzmocnień podłużnych i poprzecznych w akwariach. Na ogół podaje się, że dla typowej 112-stki ze szkła o grubości 6 mm wzmocnienia nie są wymagane. Jednak znaczne deformacje wzbudziły moje wątpliwości.
Biorąc powyższe pod uwagę postanowiłem przeprowadzić symulację komputerową pracy zbiornika o powyższych wymiarach w różnych wariantach konstrukcyjnych.
Na początek założenia:
- wytrzymałość szkła przy zginaniu: 30 MPa,
- ciężar objętościowy szkła: 25 kN/m3,
- moduł Younga: 70 GPa,
- moduł Kirhoffa: 30 GPa,
- współczynnik Poissona: 0,22,
- połączenie ścianek: przegubowe,
- oparcie dna: powierzchniowe, przegubowe, niepodatne,
- współczynnik częściowy dla wytrzymałości: 1,5,
- współczynnik częściowy dla ciężaru własnego: 1,35,
- współczynnik częściowy dla parcia hydrostatycznego: 1,5,
- obciążenia: ciężar własny i parcie hydrostatyczne (na całej wysokości zbiornika).
Analizie poddałem przemieszczenia oraz naprężenia normalne na kierunku poziomym.
Warto zwrócić uwagę, że przemieszczenie nie przekraczające 1/250 długości ścianki nie stanowi istotnego pogorszenia estetyki, zaś wartości nie przekraczające 1/500 są praktycznie niezauważalne. Dla ścianki 800 mm są to wartości graniczne odpowiednio: 3,2 oraz 1,6 mm.
Podana wyżej wytrzymałość szkła jest wartością charakterystyczną. W normach projektowych przyjmuje się wartości obliczeniowe z uwagi na nośność, otrzymywane poprzez podzielenie wartości charakterystycznej przez współczynnik częściowy. W analizowanym przypadku będzie: 30/1,5=20 MPa. Oznacza to, że naprężenia większe od 20 MPa stanowią istotne zagrożenie dla bezpieczeństwa zbiornika.
W kolejnych postach będę opisywał analizę poszczególnych wariantów.
_________________
Pozdrawiam
Łukasz
Moje krewetkarium:http://kpfa.iq24.pl/default.asp?grupa=163372&temat=351736 |
