ガラスの強度（材料力学）

質問

厚さ８ｍｍの板ガラスを十分な強度を持った縁で固定し
（額縁の内側寸法は500ｍｍ*500ｍｍ）その片側に圧力を
加え　破壊を起す圧力を推測したいのですが、計算できる
でしょうか？（額縁は十分な強度を有し変形は無いものとします。）
ガラスの物性は　調べた範囲では、

ヤング率　7.3*10＾5ｋｇ/ｃｍ＾2
引っ張り強度　500ｋｇ/ｃｍ＾2

とありました、イメージ的には　せん断より曲げモーメント
で割れそうなのですが、解を求められません。
簡易的に求める式があったらよいのですが・・・
どなたか　助けてください。

回答No.2

nakaji068 · ベストアンサー

荷重条件と支持条件が良く分からないのですが、四辺固定で片面に等分布荷重と勝手に解釈させて頂いて・・・

ガラス面の最大曲げモーメントM(t・m)は、荷重をｗ(ｔ/m2）として
M=0.042x0.5^2xw=0.0105ｗ（ｔｍ）=1050w(kgm)

ガラスの断面係数Z(cm3)は
Z=50ｘ0.8＾2/6＝5.33cm3

従ってガラスの引っ張り応力が引っ張り強度に達する時の荷重ｗは
1050w/5.33=500
w=2.54(kg/cm)

となります。

お礼

御礼遅くなってすいません。
丁寧に計算頂きありがとうございます。
ガラス窓のついた圧力容器の耐圧を計算したかった
のですが、建築基準に窓の厚さを風圧によって算出
する方法が公開されていたので、そちらも使って
みました。　安全率もかかっているのですが、ほぼ
近似した値が得られたようです。

回答No.1

kwbt96

「圧力」とは、等分布荷重ですか？それとも、面内のどこか一点に荷重がかかっている状態ですか？
あと、おっしゃるとおりこの場合だと曲げ破壊になります。というわけで、引張強度より曲げ強度のほうが必要だと思いますが・・・。

お礼

ありがとうございました。
等分布荷重でしたが　なんとか解が
見えてきました。