[Clearest]

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста. пожалуйста.
Условие:
Имеется металлический ящик размером 1250х850х500.Толщина стенок25мм. Дно ящика - приваренный электросваркой по периметру лист стали толщиной 1мм. Ящик герметичный. Сверху на стенки приклеивается на герметик лист стекла толщиной 6мм. Т. е. ширина опорной полосы по периметру стеклянного листа, приблизительно 20мм. Из ящика откачивается воздух примерно, скажем, до давления 15мм рт. ст.
Вопрос.
Какого размера и cколько необходимо установить промежуточных опор-стоек между стеклом и листом стали дна, чтобы атмосферное давление не раздавило стекло?
Буду весьма благодарен, если научите, как правильно это рассчитать, с учетом толщины стекла, для возможности изменения его толщины, при изменении размеров ящика.
Хотя бы подскажите в каком направлении мыслить.

[Leonid555]

Посмотрите ГОСТ 23166-99 "Блоки оконные. Общие технические условия" пункты 4.7.5; 5.4.3 и таблицу 5. Из этих данных можно понять какую нагрузку выдерживают стекла и уже самому обратным ходом вычислить какие при этом в стеклах возникают напряжения, определить расчетное сопротивление стекла. Ну а дальше - рассчитываете ваш стеклянный лист на нагрузку от разницы давлений как пластину на опорах с шарнирным опиранием. А уж сколько опор поставить - расчет покажет. Сопромат и теорию упругости в вузе учили? Если нет, то дальше объяснять не имеет смысла.

[Clearest]

Спасибо за совет! Буду вспоминать то, что учил %)

[Gruboff]

Здравствуйте.
Если облицовка стекла имеет декоративную функцию, то я бы рекомендовал так и оставить стекло.
То есть приклеенное по периметру, с шириной шва-контакта в 20мм.
Если при откачке воздуха из ящика его стенки деформируются, то деформации через шов по периметру не передадутся на стекло.
Если Вы сделаете дополнительные швы, то передадутся и при определенных прогибах стекло будет разрушено.
Я правда не понимаю как откачать воздух из ящика, что бы деформировалась стенка толщиной 25 мм. ??? Но допустим...
В общем, если вы используете "правильный" герметик (их всего два бренда в мире существует пригодных 100% для этого случая),
то шов по периметру будет держать такое стекло без дополнительных швов. Толщину слоя герметика необходимо при этом выдержать
примерно в 5 мм. Если больше, то нормально (например 6 мм.) Если меньше, то плохо. Больше 6 мм. тоже нет смысла.

Если вакуум такой создается внутри, что стенки в 25 мм. деформируются, при этом вы именно хотите обязательно стекло приклеить, что бы оно
деформировалось вместе со стенками ящика (допустим такая есть необходимость) То считать следующим образом:
- L стекла/300. Так расчитывается величина допустимого прогиба для стекла на определенной длине.
Если эта величина будет превышена, то велика вероятность что стекло разрушится (лопнет) 99%.
Если прогибы стальной стенки не превышают такую величину, то стекло будет работать нормально 99% (1% всегда даем на качество стекла или стеклоизделия)
P.S. если вводных данных будет больше, можно подробнее обсудить...

[Clearest]

Стенка 25мм получается из прфильной трубы 40х25 или 50х25. Сначала сваривается рамка из трубы, затем на плоскость рамки накладывается лист и приваривается по периметру. Т.е. это не железо толщиной 25мм.
Для исключения сжатия длинных профилей допускается установка дополнительных распорок.
Вопрос стоит в том, что схлопываться (сжиматься) будут лист стекла и лист железа, до момента разрушения стекла, а не боковые стенки из профильной трубы.

[Leonid555]

Сообщение от Gruboff То считать следующим образом: - L стекла/300. Так расчитывается величина допустимого прогиба для стекла на определенной длине.

Это величина допустимого прогиба несущих конструкций здания, на которые опираются импосты стеклопакетов. Это из другой "оперы".

Сообщение от Gruboff Если при откачке воздуха из ящика его стенки деформируются, то деформации через шов по периметру не передадутся на стекло.

Еще как передадутся. Но дело даже не в этом. Атмосферное давление действует на всю конструкцию в целом, т.е. и на стенки, и на стекло. Если внутри создавать вакуум (уменьшать внутреннее давление), то разница этих давлений будет нагружать всю конструкцию, а не только стенки. Ну и сила тяжести также действует на всю конструкцию.
Если расчет выполнять более точно, то надо учитывать деформации стенок - опор для стекла. Но я считаю, что вряд ли придется в расчетах заходить так далеко. Все-таки стенки металлические из профильной трубы в данном случае мало деформируются.
Если учитывать еще и мембранные усилия в стекле как в пластине, шарнирно опертой по контуру, то ТС может идти и сразу вешаться нанимать опытных специалистов расчетчиков. Короче, вечер перестает быть томным, а задача становится все более нетривиальной.

[Tyhig]

1) Имхо, сопромат и механика тут не помогут. Только эмпирические испытания.
2) Предлагаю провести испытания хотя бы 3-10 стекол на реальной модели меньших размеров. Предлагаю считать стекло упруго работающим материалов, с коэффициентом "подобия" маленькой модели к реальной вещи 1*соотношение размеров.
Например, в любой мастерской, продающей стекло, много обрезков, которые вам с радостью продадут.
3) Предлагаю поискать в интернете научные статьи с результатами испытаний.
4) После "расчёта", перед установкой предлагаю испытать выбранное стекло на прочность и деформации заменив вакуум грузами.
5) По интуиции надо больше 20 мм толщины стекла без промежуточных опор. Может быть намного.

6) ГОСТ 25336-82 "1.5.1 колбы с тубусом для фильтрования в вакууме 10 мм рт. ст."
приведены размеры колб и толщина стекла
для круга (там не круг, а вогнутый сегмент сферы, но не суть) из стекла диаметром 238 мм (для расчётных целей возьмём 180 мм, т.к. там радиус гиба) толщина стекла 8+-1 мм, то есть 7 мм
для конуса диаметром от 45 мм до 238 мм высотой 300 мм толщина стекла 6+-1 мм, то есть 5 мм.
Очень грубо
пролёт без опор 850 мм, тогда толщина должна быть 850/180*7=33 мм
пролет в свету с опорами 180*6/7=150 мм для 6 мм стекла