Berekenen Aquarium kit verbindingen & glas.

[shimai]

Hoi jullie allen, ik heb al geruime tijd een vraag waar ik geen direct antwoord op gevonden krijg, het betreft het volgende;
Ik ben bezig om een aquarium te maken en wil hiervoor zowel het glas als de kitverbindingen berekenen op haalbaarheid, het betreft de volgende bak;

glas: optic white
glasdikte: 12mm
Kit: zwaluw aqua silicone
treksterkte vd kit: 1,8N/mm2 technische data vd kit vlgs opgaaf fabrikant
afschuifspanning vd kit: niet bekend || (bij concurrerende merken is de afschuifsterkte de heft van de treksterkte)
Breedte vd bak: 280cm
Hoogte vd bak: 45cm
diepte vd bak: 60cm
Bovenzijde: geheel open zonder verstevigingen[/list]

Alle de afmetingen zijn buitenwerkse maten, dus over het glas gemeten, de bak wordt haast tot de rand gevuld met water, er zal een groot volume aan hout, stenen & voedingsbodem aanwezig zijn.

De voor en achterwand zijn gehard
de bodem ligt tussen al de wanden
er wordt een kit naad van 2mm aangehouden.

Voor zover ik zelf kan beredeneren worden de zijwanden op afschuiving belast & de voor en achterwand op trek.
De bodem ligt op een stalen onderstel met 8 verstelbare poten met daarop een afgewerkt houten blad van 18mm met daarop weer een schuim ondergrond.

Waar ik met name niet uitkom is of de onderste kit naad waarmee de voor en achterwand aan de bodem gekit worden mee gerekend kan worden voor de sterkte, het lijkt mij wel nml. maar hoe ziet die berekening er dan uit juist boven de bodem.
Voor- & achterwand:

opp. kitrand voorzijde zijraam links is 450*12mm=5400mm

opp. kitrand voorzijde zijraam rechts is 450*12mm=5400mm

opp. kitrand voorraam naar bodem is 2800*12mm=33.600mm


Het totaal gekit opp. is dan 44.400mm2 , dat geeft dan met een treksterkte van 1,8N/mm2 dus een belasting (of moet ik druk zeggen) die de kit op kan vangen van 44.400mm2*1,8N/mm2=79.919N oftewel 8146kg.
Dat zou dan factor 10* de massa van het water zijn wat erin de tank komt.

Nu lees ik overal de forumes met hoebeel druk (P) en kracht (F) er op de wanden komt te staan en dit heb ik uiteraard nodig om te berekenen of het glas wel sterk genoeg is, maar ook daar kom ik niet echt uit.
Resumerend heb ik 3 vragen;
1. Hoe bereken ik of de kit naar de voor en achterwand overal afdoende is.
2. idem voor de zijwanden op afschuiving (misschien de afschuining waarde in een aanname nemen)
3. kunnen we veilig berekenen/aannemen of het toegepaste glas (incl. de geharde voor en achterplaat) sterk genoeg is?

Alvast dank voor jullie medewerking en mochten er aanvullende vragen zijn dan hoor ik tevens ook graag van jullie.

groeten Johnny

[boertje125]

alle wanden worden op de zelfde manier belast.
het water wil de wanden naar buiten drukken.
daardoor ontstaan trekspanningen in de buitenwanden.
de kit wordt gecombineerd op trek en afschuiving belast.
de zij kitnaden hebben altijd een zijwand en een voor- of achterwand gecombineerd

het is ook van belang om zeker te weten dat de hechtsterkte niet maatgevend is.

je moet de sterkte van de kit controleren aan de onderzijde tussen de staande ruiten
er van uitgaande dat de kit van daaruit bezwijkt.


waarom geen of een paar verbindingen tussen voor en achter aan de bovenzijde?
dan heb je met 6mm ruim voldoende aan een bak van 450 diep.

gehard glas is sterker maar ook bros ik weet niet of dat een goede keus is voor een aqarium

[shimai]

Extra verbindingen zijn om esthetische redenen niet wenselijk, iemand een concrete berekening voor handen ?

[boertje125]

2 meter 80 zonder dwarsverbinding.
ik zou het niet durven.

[shimai]

Dat is een gevoel toch boertje, daar kun je geen raketten mee bouwen!

[HansH]

Dat is een gevoel toch boertje, daar kun je geen raketten mee bouwen!

Het is dezelfde reden waarom een latje van 1 meter niet doorbuigt als je het aan de randen inklemt en er in het midden en gewicht opzet en datzelfde latje van 2 meter in het middel zelfs kan breken als je dat doet. ik verbaas me er wel een beetje over dat je niet zelf wat meer technische achtergrond verzamelt. zo'n aquarium met 1000 liter water erin willen mensen wel hun 'gevoel voor de materie' met je delen, maar niemand enige aansprakelijkheid aanvaarden als jouw kamer onder water staat. zo'n groot aquarium is gewoon serieuze materie. eigenlijk zou jet het met een eindige elementen simulatiepakket moeten door rekenen om niet het risico te lopen dat je iets doms over het hoofd ziet.

[shimai]

Vind ik een beetje een rare benadering van een redelijk exacte wetenschap.
Ten eerste zou er slechts 703 ltr water in het ‘lege’ aquarium passen en geen 1000ltr, los daar van komen er een behoorlijke voeding bodem, enorm veel hout en stenen in te staan wat zal resulteren in Max, 600ltr water!
Ten tweede.
Ik heb al de voorhanden zijnde specificaties gezocht en aangeleverd.

Het is niet mijn ervaring dat indien een architect een redelijk controversieel en wat mij betreft futuristisch bouwwerk wil neerzetten dat dan de mensen ‘ met gevoel voor de materie’ geen aansprakelijkheid gaan nemen voor o.a. de toepassing van ik noem maar, een grote glazen gevel of raampartij, ik beaam dat de (maximale) krachten in glas niet exact te benoemen zijn en dat deze variëren, maar dat doet een stuk hout tevens ook wat in een constructie gebruikt wordt.


Maar goed:
Als ik nu een eenvoudig rekensommetje probeer te omschrijven en vergeet mij sms ik verkeer heb.

De totale druk op de 4 opstaande glas platen (uiteraard per raam bekeken) in N/ de bodem kitnaat in mm2 geeft vlgs mij een uitkomst in N/mm2 volgens mijn beredenering.
Dit is dan los van wat de verticale kitnaden nog bijdragen aan het geheel, ik had deze graag mee gerekend naar vind daar dus hier op dit forum geen antwoord op.
Ik probeer niet lullig te doen en heb heus mijn Huiswerk wel gedaan maar wie geeft mij eens een concreet doorgerekend voorbeeld?

[HansH]

Vind ik een beetje een rare benadering van een redelijk exacte wetenschap.

al ik even simpel reken dan is je voorplaat 280 cm lang, dus op de bovenste cm staat een druk van 1g/cm2 x 280cm=280g=90g/cm2 per kant.
de druk neemt evenredig toe met de diepte dus op de bodem van de voorplaat heb je dan 280cm x 45g/cm=12.6kg/cm2=6.3kg.cm2 per kant.
op de totale voorplaat staat een kracht van 280cm x 45cm x 22g/cm2=277kg.
die zelfde berekening kun je doen voor de zijkanten, maar die zijn kleiner dus de kracht een stuk minder.
Het maakt verder voor de druk niet uit wat je in de bak doet qua hout of planten.

Ik denk dus niet dat de kracht op de kit het probleem kan zijn. maar de buigende kracht op de voor en achter ramen zou de ruit midden boven kunnen laten breken. Daarom is het al gegeven advies van een extra glasverbinding tussen voor en achter aan de bovenkant wel het overwegen waard. Dat zie je bij veel aquaria. Maar dat is dus niet zo simpel uit te rekenen.

[CoenCo]

Ik zou zeggen: teken eens een zijaanzicht van de lange plaat.
Kracht van het water grijpt aan op 1/3 van de bodem en schematiseren we daar als puntlast.
Neem aan dat er 2 kitkrachten zijn (die we als puntlast schematiseren): 1 op de bodem, en 1 op ongeveer 1/3 van boven.

De kitkrachten moeten evenwicht maken met het water.
Lukt het je om dat op te stellen?
Waarschijnlijk zal dan blijken dat de vertikale naad maatgevend wordt, omdat die een véél kleiner oppervlak heeft.

[shimai]

Dank coenco voor dit antwoord, maar dit begrijp ik niet en kan ik dus ook niet uitwerken.
Jij wel?

[CoenCo]

Jazeker kan ik dat. Maar ik weiger hier kant-en-klare antwoorden te geven. Die kan je bij mijn werkgever bestellen voor €€.

Mensen die inzet tonen help ik echter graag met een zetje in de goede richting.

Dus wat is de waterdruk ter hoogte van het waterpeil? En wat is de waterdruk op de bodem?

[boertje125]

Een gevoel beschrijven is de manier waarop je kan proberen aan een niet technische persoon
over ter brengen dat bepaalde plannen bijgesteld moeten worden om veilig op de maan te kom.

een ethische verantwoorde koppeling verzinnen is het probleem niet

[shimai]

Coenco
Dan kom ik hier op uit;

P waterpeil = 0*9,81*1=0N/dm2
P bodem = 4,5*9,81*1=44,15N/dm2 = 0,004515N/mm2
p 1/3 vanaf de bodem =3*9,81*1=29,43N/dm2

[shimai]

Een gevoel beschrijven is de manier waarop je kan proberen aan een niet technische persoon
over ter brengen dat bepaalde plannen bijgesteld moeten worden om veilig op de maan te kom.

een ethische verantwoorde koppeling verzinnen is het probleem niet

Boertje, wat een onnozele veronderstelling cq aanname.

Ik denk dat de wetenschap zich meer bezig houd met onderbouwd toetsen en berekenen.

[CoenCo]

Coenco
Dan kom ik hier op uit;

P waterpeil = 0*9,81*1=0N/dm2
P bodem = 4,5*9,81*1=44,15N/dm2 = 0,004515N/mm2
p 1/3 vanaf de bodem =3*9,81*1=29,43N/dm2

Kijk. Goed begin.
Nu het zijaanzicht (kopse kant) van de lange glasplaat tekenen. En de belasting tekenen als een driehoek, waarbij we gelijk de druk met de lengte van de plaat vermenigvuldigen (28dm geloof ik): boven 0 N/dm2*28dm=0N/dm en onder …..

Bepaal nu de totale belasting op de plaat (dit is het “oppervlak” van die driehoek), en die belasting grijpt aan in het zwaartepunt: op 1/3 van de bodem. Teken daar een pijl/vector en zet de kracht erbij.