Przejdź do treści
AkwariumAkwarium, oczko wodne i akwaponika

Litraż i budowa akwarium

Grubość szkła akwarium: kalkulator z teorii płyt

Szacunkowa grubość przedniej szyby ze szkła float, policzona z ciśnienia wody i wytrzymałości szkła pod obciążeniem stałym. Ostrożnie, z każdym założeniem na wierzchu.

Kalkulator

Od dna do lustra wody, nie do krawędzi szyby. 1,0 = zapasy są już w obliczeniach (patrz niżej). Chcesz więcej zapasu: wpisz np. 1,5.
Wynik przykładowe wartości
8 mm
Wyliczone: 6,79 mm · Ciśnienie przy dnie: 3,73 kPa · Współczynnik płyty β: 0,104 · Wytrzymałość obliczeniowa szkła: 7,25 MPa · Grubsze niż 19 mm: Nie

To estymacja, nie projekt. Nie ma polskiej normy dla akwariów; producenci powołują się na niemiecką DIN 32622, której nie reprodukujemy. Kalkulator liczy wyłącznie przednią szybę ze szkła float (także niskożelazowego), podpartą na czterech krawędziach, czyli z górnym wzmocnieniem lub ramą. Akwarium bez wzmocnienia u góry ma szybę podpartą tylko na trzech krawędziach, a tego przypadku kalkulator nie obejmuje. Nie liczy też dna, spoin silikonowych ani szkła hartowanego lub klejonego. Zbiornik budujesz lub zamawiasz: skonsultuj go z producentem albo szklarzem, który bierze za niego odpowiedzialność.

Co oznacza wynik?

Pierwsza liczba to najbliższa handlowa grubość szkła w górę od wyniku obliczeń. Kalkulator celowo liczy ostrożnie: zakłada, że na całą szybę działa ciśnienie z samego dna (w rzeczywistości ciśnienie rośnie od zera przy lustrze wody), i przyjmuje wytrzymałość szkła pod obciążeniem stałym, bo woda stoi w akwarium latami. Dlatego wynik często wychodzi o jedną grubość wyżej niż szyby w akwariach seryjnych. Przy prawdziwym, trójkątnym rozkładzie ciśnienia moment byłby o 39–49% mniejszy: policzyliśmy to, ale tego zapasu nie oddajemy.

Wzór

t = a × √(6 × β × q × γ ÷ f_g;d), q = ρ × g × h, f_g;d = kmod × ksp × f_g;k ÷ γM;A

a: krótszy bok szyby, β: współczynnik płyty podpartej na 4 krawędziach (tabela Timoshenki), q: ciśnienie przy dnie, γ: dodatkowy współczynnik bezpieczeństwa. Dla szkła float: f_g;k = 45 MPa, kmod = 0,29 (obciążenie stałe), γM;A = 1,8 → f_g;d = 7,25 MPa.

Przykład

Szyba 80 cm, 38 cm wody: ciśnienie przy dnie 3,73 kPa, stosunek boków 2,11, β = 0,1035. Grubość t = 0,38 m × √(6 × 0,1035 × 3727 Pa ÷ 7,25 MPa) = 6,79 mm → 8 mm. Seryjne akwaria tej wielkości mają zwykle 6 mm: różnica to zapas, który kalkulator trzyma świadomie.

Szacunkowa grubość przedniej szyby float (współczynnik obciążenia 1,0) a szyba w typowym akwarium ze sklepu

Wymiary (cm)Słup wodyWyliczoneZaokrąglone w góręTypowo w sklepie
60 × … × 3028 cm4,31 mm5 mm4 mm
80 × … × 4038 cm6,79 mm8 mm6 mm
100 × … × 5048 cm9,62 mm10 mm8 mm
120 × … × 5048 cm9,95 mm10 mm8 mm
150 × … × 5048 cm10,35 mm12 mm10 mm

Tej tabeli nikt nie przepisywał ręcznie: każdą komórkę liczy ten sam silnik, który odpowiada w kalkulatorze powyżej. Dlatego tabela nie może się z nim nie zgadzać, a test przerywa budowę serwisu, jeśli ktoś spróbuje wpisać ją ręcznie.

Skąd wziął się ten sposób liczenia

  • Teoria płyt. Szyba to płyta prostokątna podparta na czterech krawędziach. Moment zginający w jej środku to β × q × a², a współczynnik β zależy od proporcji boków: wartości z klasycznej tabeli Timoshenki.
  • Wytrzymałość szkła zależy od czasu. Pod stałym obciążeniem szkło słabnie: wg prEN 16612 współczynnik kmod dla obciążenia stałego to 0,29, dla podmuchu wiatru: 0,7–1,0. Kalkulatory, które biorą wytrzymałość „wiatrową”, zaniżają szybę. Liczby odczytaliśmy w projekcie normy (raport JRC); omówienie ostatecznej EN 16612:2019 podaje te same.
  • Ciśnienie z dna na całej szybie. Tabela Timoshenki jest dla obciążenia równomiernego. Dla ciśnienia wody, które rośnie z głębokością, policzyliśmy moment szeregiem Naviera (ścisłe rozwiązanie teorii płyt; test porównuje go z tabelą Timoshenki przy każdej aktualizacji): wychodzi o 39–49% mniejszy. Kalkulator mimo to przykłada ciśnienie z dna do całej szyby: zapas na niedoskonałe podparcie krawędzi.
  • Trzy drogi, jedna liczba. prEN 16612 daje 7,25 MPa, brazylijska norma NBR 7199 dla szkła float pod obciążeniem ponad rok: 7,2 MPa, Saint-Gobain pisze o wytrzymałości obliczeniowej „nawet 7 MPa” przy obciążeniu długotrwałym.

Najczęstsze pytania

Jaka grubość szkła do akwarium 100 × 40 × 50?
Kalkulator przy 48 cm wody i współczynniku 1,0 podaje 10 mm (wyliczone 9,6 mm). Akwaria seryjne tej wielkości mają często 8 mm: producent ma własne obliczenia, wzmocnienia i odpowiedzialność za produkt.
Dlaczego kalkulatory w internecie podają różne grubości?
Bo przyjmują różne wytrzymałości szkła i różne zapasy bezpieczeństwa: często bez podania żadnego z nich. Tu wszystkie liczby są na wierzchu i w źródłach.
Czy szkło hartowane może być cieńsze?
Tak, ale tego kalkulator nie liczy: hartowanego szkła nie można przyciąć ani wywiercić po hartowaniu, a przy pęknięciu rozsypuje się całe. Akwaria klei się zwykle ze szkła float.
Czy ten wynik wystarczy, żeby zamówić szyby?
Nie. To punkt wyjścia do rozmowy ze szklarzem lub producentem, który dobierze też dno, wzmocnienia i klej.

Skąd są liczby na tej stronie

Wszystkie stałe, adresy i daty sprawdzeń: Źródła.

Ostatnia aktualizacja: · Wynik jest szacunkiem: przeczytaj zastrzeżenia.