Cam Kalınlığı ve Güvenlik Faktörü

bjkalley2009-10-11 23:12:23

[QUOTE=Saruman]

Muhammed bey basit gibi görünen ama fiziğin temellerine inen bir soru sormuşsunuz Sizin yazınızdan sonra bir araştırayım dedim ve fiziğin içinde yıllar sonra kayboldumBoyle-Mariotte'den tutunda Dalton kanununa kadar hepsi kıyısından köşesinden su basıncının içine giriyor.

[/QUOTE]



[QUOTE=willrock35]haha ya bunu tartışmak bile mantıksız cam tüpün silindir yada dikdörtgen olmasıyla hiç bir alakası yoktur. Cam florasanla denedim patlamadı, florasan yerine dik dörtgen bir cam tüp yapıp denerseniz sonuç yine aynı olur bu teoride adım gibi eminim. İster 200 uzunluk-2cm genişlik-200cmde yükseklik şeklinde bir akvaryuma benzer bişey yapın yine kırılmaz. Deneyin bak sadece 2mm camla kırılırsa 15yıllık bu hobimi bırakıcam. Basıncı etkileyen sadece uzunluk ve yükseklik değildir. Uzunluk-genişlik ve yüksekliktir.[/QUOTE]

[QUOTE=Saruman][QUOTE=willrock35] Basıncı etkileyen sadece uzunluk ve yükseklik değildir. Uzunluk-genişlik ve yüksekliktir.[/QUOTE] [/QUOTE]

Somutlaştırmak gerekirse 2+2 nin kaç olduğu tartışılıyor. Birisi 5 diyor, birisi olur mu 6 diyor.

Su basıncının genişlik ve boyla alakası yoktur, boyutlardan sadece yüksekliğe bağlıdır. Onun dışında da yer çekimi ivmesi olan 9.81 m/s^2 ve sıvının öz ağırlığına bağlıdır.

İyi de o zaman niye 30 30 30 ile 30 30 100 (uzunluk) camda aynı cam kullanılamıyor?
Çünkü basınç kuvveti diye bir şey var. Basınç alanla çarpılınca basıç kuvvetini verir. Bükülmeyi sağlayan kuvvet budur ve alanı büyük olan camda bu kuvvet daha büyüktür.

Camı basınç kuvveti değil kuvvetinin yarattığı stres patlatır. Camın kırılıp kırılmayacağı, yani güvenlik faktörü, kontrol edilirken stress e bakılır. Maddelerin dayanabildiği stres değeri vardır, bu değer cam üreticileri tarafından testlerle saptanır ve isteyene sağlanır ki internet sitelerinde rahatlıkla bulunabilir aşağı yukarı bellidir. Akvaryum camındaki stress değişkendir. En fazla olduğu noktaya kritik nokta denir ve hesaplar o nokta üzerinden yapılır. Güvenlik faktörü=izin verilen stress/hesaplanan stresdir. Kritik noktadaki stress, max. izin verilen stressten büyükse g. faktörü 1'den küçüktür ve cam patlar. Eşitse güvenlik faktörü 1'dir, balık yüzerken çarpsa bile 1'den azcık aşağı düşer ve patlar :) çıkan stresiniz izin verilen max stresin yarısı ise güvenlik faktörünüz 2 demektir. Camdaki hatalara, çarpmaya vurmaya karşı müh.likte çoğu zaman güvenlik faktörü 2'nin üzerinde tutulur.

Şimdi 100x99x50(yükseklik) olan bir akvaryumda kritik nokta 100x50 cm olan camdadır. Bu yüzden ister 100x1x50 olsun ister 100x100x50 kritik nokta aynı yerde olduğu için diğer cam bizi alakadar etmez. Ha derseniz ki ben 100x30x50(y) akvaryum yaptırıyorum, yan camları, önden daha ince yapsam olur mu? Olur tabi. yan camı akvaryum 30x30x50(y) imiş gibi hesaplayıp kaç çıkıyorsa o mm alın, ön camı ise 100x30x50(y) kaçsa o mm alın yapın.

Saygılar,
bjkalley2009-10-11 23:40:23

Refet Bey merhaba.

Daha önceki posttada belirmtiştim gerçi fakat belkide dikkatinizden kaçmıştır diye tekrar etmek istiyorum. akvaryum.com sitemizin hesaplamar linkinde 200*2*200(h) değerleri girildiğinde tavsiye edilen cam kalınlığı 42 mm gösteriliyor.

Burda bir terslik yok mu ?

Bahri bey akvaryum yapımında boyun ve yüksekliğin önemi olduğundan hesaplamada buna dayanarak yapılıyor.Szin verdiğiniz ölçülerde hesaplama en ölçüsünü dikkate almıyor.Bu ölçülerde yan camları 10 mm tutsanız cıta gibi birşey olacak ve basınç bunları kıracaktır.Belkide 10mm silikon yüzeyi yeterli gelmiyecek silikondan atıcaktır.Cam kalınlığı ve silikon ilişkisi diye bir konu açmıştım.Silikon yüzeyin tutunma mukavemetini net olarak hesaplayamadığımızdan dolayı net bişey söyleyemiyoruz.Belkide silikon bizim yaptığımız ölçülerdeki tanklarda camdan daha kuvveti olduğundan cam kalınlığını kurtardığımızda cam kalınlığıyla orantılı olarak silikon yüzeyide artacağından silikon önemsenmiyor.geleneksel kayıt kuşak atılmış varsayıyorum.

[QUOTE=Demasonilover]Refet Bey merhaba.

Daha önceki posttada belirmtiştim gerçi fakat belkide dikkatinizden kaçmıştır diye tekrar etmek istiyorum. akvaryum.com sitemizin hesaplamar linkinde 200*2*200(h) değerleri girildiğinde tavsiye edilen cam kalınlığı 42 mm gösteriliyor.

Burda bir terslik yok mu ?
[/QUOTE]
Hayır yok, gayet normal. Yükseklik 2 metre olunca ciddi bir basınç oluro yüzden camın kalın olması gerekir. Yukarıda verdiğim hiç bir örnekte yüksekliği 50nin üzerinde yazmadım. Bahsettiğim şey eğer camların tamamı aynı kalınlıkta olacaksa 200x2x50(y) ile 200x200x50(y) akvaryumları yapmak arasında yanlarda kullanılacak 4 camın kalınlığı için bir fark yoktur.

Saygılar,

[QUOTE=Demasonilover]Herkesi birazcık daha sakin ve daha toleranslı olmaya davet ediyorum, amaç doğruyu fikir birliği ile bulabilmek; hırs yapmaya hiç gerek yok 

Asıl konuya dönecek olursak bana kalırsa herkes birşeyleri birazcık yanlış biliyor, hatta ve hatta buna akvaryum.com'un çevirisini Refet'in yaparak aqutools.com'dan aldığı hesaplamada dahil

willrock35 yani Emre Beyin iddiası bencede doğru, eni 2 cm olduktan sonra yükseklik 200 cm dahi olsa camın kırılacağını hiç sanmıyorum doğrusu fakat söylede birşey var forumumuzun hesaplamalar bölümüna bakacak olursak 200 uzunluk 2 en 200 yükseklik verileri girildiğinde 2.5 güvenlik faktörüyle tavsiye edilen cam kalınlığı eşittir 42 mm çıkıyor

Yanılıyor olabilirim, bölümüm Turizm, fiziğin fesinden anlamam desem yeridir fakat gözümün önüne eni 2 cm olan uzuuuunnnn ince bir tank getiriyorum. En 2 cm olduktan sonra cam kalınlığı 1 mm dahi olsa cam kırılmayacaktır sanırım. Yine bildiğim kadarıyla 20 mm'lik cam kurşun geçirmezdir diye biliyorum, kurşun geçirse dahi karşısına geçip sopayla girişsek, yine kırılmaz sanırım; bence  2 cm'lik en için 42 mm'lik cam gereksinimi birazcık abartı ne dersiniz ?

Şöyle bir örnek düşünelim: Boyutları 200*40*50(h) ve 200*80*50(h) olan hacimleri bir birlerinin tam olarak 2 katı olan yükseklik ve uzunlukları eşit iki tank !!!

[QUOTE=bjkalley]

 Arkadaşlar bende bu konuda ki nacizane fikrimi sizlerle paylaşmak istedim... Rafi602009-10-18 02:00:05

[QUOTE=Saruman] [QUOTE=Saruman] Bu arada Göktuğ Bey söyledikleriniz de bazı noktaları anlamadım.
[quote]
Burada bahsedilen oranlarda ağırlık ve sıvı basıncı arasında ki dengeden kaynaklanır
[/quote]
Suyun ağırlığını hesaba katmamız hata olur zira basınç dediğimiz şey zaten bu durum. basınca P diyelim P=özkütle*yerçekimi ivmesi*yükseklik. A ya alan diyelim. A=genişlik*uzunluk. Tabandaki basınç kuvveti=P*A yani açarsak yerçekimi ivmesi*özkütle*uzunluk*genişlik*yükseklik. bu da yerçekimi ivmesi*özkütle*hacime o da  yerçekimi ivmesi * kütleye o da ağırlığa eşit.

[quote]Ayrıca yan uzunluğun artması içinde bulunan sıvı miktarını yani sıvı kütleinin artması demektir ohalde bu sıvının ağırlığıda artar bu durumda sıvının yerden yüksekliğide önem kazanır zira yerçekiminin etkiside artar o halde çok yüksek bir akvaryum çok yüksekte bir ağırlık demektir ki bu sıvı ağırlığının tabanda daha fazla hissedilmesi demektir.
[/quote]
Yerden yüksekliğindeki yer, zemin ise durumun onunla bir alakası yoktur, ancak taban camından bahsediyorsanız zaten su ve yerçekimi ivmesi aynı olduğu için akvaryum yüksekliği basıncı arttıran tek etkendir.

Tabanda basınç en büyük, taban camındaki basınç kuvveti de çoğu zaman en büyük oluyor, ancak taban camı karışıdan desteklenince problem yaratmıyorsa işin içinde su yüksekliği, uzunluk, genişlik, yoğunluktan farklı bir şey olmalı.

Daha önce de belirttiğim gibi bir camın kırılıp kırılmaması sadece camın en kritik noktasındaki stress e bağlıdır. O stresi basınç, uzunluk, su değerleri, kuşak gibi destekleyici elemanların varlığı gibi şeyler değiştirir ancak temel bakılacak şey strestir. Onu hesaplamak ise yapıya göre kimi zaman çok basit kimi zaman çok komplekstir.



Bunu akvaryumun ön camı düşünelim. sıvı q luk dağılmış bir kuvvet uyguluyor. yandaki  silikonla yapıştırılmış iki cam R1 ve R2 kuvveti uyguluyor. En fazla stres camın ortasında olur http://www.engineeringtoolbox.com/beam-stress-deflection-d_1312.html bu adreste de en fazla stresin hesaplanması için otomatik bir hesap makinesi var. Ancak akvaryumda durum bu kadar basit değil. Buradaki q değeri su yüzeyine çıktıkça azalan (basınç azaldığı için) su tabanına gittikçe artan bir kuvvet dağılımı. O zaman diyeceğiz ki bizim için en önemli nokta kritik nokta. Bu da akvaryumun en dibinde, taban hizasında, ön camın ortasında olur. Ama durum böyle değil. Akvaryumun dibine indiğimizde durumun vahimleşmesini ve stressin artmasını önleyen taban camı var. Dibe indiğimizde üstteki bu şekil geçerliliğini kaybediyor çünkü cama destek veren sadece R1 R2 kuvvetleri değil ön cama silikonla komple yapışan taban camının q ya karşı gelen dağılmış bir desteği oluyor. Bu yüzden kritik nokta daha yukarıda olurken bu noktadaki stresi o sitedeki hesap makinasıyla hesaplamak da mümkün olmuyor. Hatta ortaya yukarıdan bir de kuşak atarsak hesaplar evlere şenlik hale geliyor. Bu gibi durumların en kesin çözümü sonlu eleman analizi programları ile yapılabilir.

Tasarımdaki maksimum stress bulunduktan sonra camın tensile strengthi (27-62 MPa) bulunan değere bölünür ve güvenlik faktörü ortaya çıkar. 1'den küçükse su dolunca kırılır 1-2 arası riskli, 2 üzeri ise güvenlidir. Camın t.strengthinin 27-62Mpa arası değişmesi ise üretimine, üzerindeki çapak ve minik çatlaklara göre değişir. Güvenli tarafta olmak için 27 yi almakta fayda var.

Olay bu kadar karmaşıkken  akvaryum yapanların tücrübelerine güvenerek bir rakam söylemelerine fazla bir şey denemez. Ancak yandaki 4 çevreleyen cam aynı kalınlıkta olacaksa 100x2x50(y) ile 100x100x50(y)'nin aynı kalınlıktaki cam ile kesinlikle yapılabileceğinden eminim.

Saygılar,

[quote]Ayrıca yan uzunluğun artması içinde bulunan sıvı miktarını yani sıvı kütleinin artması demektir ohalde bu sıvının ağırlığıda artar bu durumda sıvının yerden yüksekliğide önem kazanır zira yerçekiminin etkiside artar o halde çok yüksek bir akvaryum çok yüksekte bir ağırlık demektir ki bu sıvı ağırlığının tabanda daha fazla hissedilmesi demektir.
[/quote]
Yerden yüksekliğindeki yer, zemin ise durumun onunla bir alakası yoktur, ancak taban camından bahsediyorsanız zaten su ve yerçekimi ivmesi aynı olduğu için akvaryum yüksekliği basıncı arttıran tek etkendir.

Yüksekliğin artması tankın kazanacağı potansiyel enerjiyi artırmaz mı? Oguzzz2009-10-19 09:13:22

Yükseklilten kasıt akvaryumun yüksekliğimi yoksa akvaryumun yerden yüksekliğimi.Kafam karıştı.

0rtasımı 3 4 mm bombelendi.