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水槽ガラス厚計算ツール

水位とパネルサイズから、平板曲げ応力を用いて DIY 水槽の最小安全ガラス板厚を推定します。

水位とパネルの幅・高さを入力してください。デフォルトは安全率3.8 のアニールフロートガラスです。

このツールについて

水槽ガラス厚計算ツールは、水位と各垂直パネルの寸法から DIY 水槽製作の最小安全ガラス厚を推定する無料のブラウザ内ツールです。水圧は底で最大となり、P = ρ·g·H、ρ = 1000 kg/m³、g = 9.81 m/s²、H はメートル単位の水位です。各パネルは、静水圧荷重の下で四辺すべてが単純支持された長方形平板として扱われます。すべての計算はブラウザ内でローカルに動作し、結果は工学的推定です。大型水槽や公共水槽では、専門家に設計をレビューしてもらってください。

必要厚さは平板曲げ関係 t = √(β · SF · P_avg · b² ÷ σ_allow) から求まります。b はメートル単位のパネルの短い方の寸法、β は長辺と短辺の縦横比 a/b で決まる平板係数(1.0 で β ≈ 0.287、1.5 で 0.487、2.0 で 0.610、3.0 で 0.713、非常に長いパネルで 0.750 に近づき、間は補間)、SF は安全率(デフォルト3.8)、σ_allow は許容曲げ応力(アニールフロートガラスでデフォルト7 MPa、他のガラス種用に編集可能)です。荷重は一様ではなく三角形分布のため、平均圧 P_avg = P/2 を使い、公開されている水槽ガラス計算ツールと一致します。結果は次の標準パネルに切り上げられます:6、8、10、12、15、19 mm。

計算例として、水位50 cm、前面パネルが幅120 cm × 高さ50 cm の水槽:b = 0.5 m、a = 1.2 m、a/b = 2.4 → β ≈ 0.651、P = 1000 × 9.81 × 0.5 = 4,905 Pa、P_avg = 2,452 Pa、t = √(0.651 × 3.8 × 2,452 × 0.25 ÷ 7×10⁶) ≈ 0.0147 m ≈ 14.7 mm、15 mm パネルに切り上げ。この推定はアニールガラス専用で(強化ガラスと合わせガラスは挙動が異なります)、大きなパネルはたわみを抑えるユーロブレースや中央ブレースが有効です。

よくある質問

最小ガラス厚はどう計算しますか?
平板曲げから:t = √(β · SF · P_avg · b² ÷ σ_allow)、b はパネルの短辺、β は縦横比からの平板係数、SF は安全率、σ_allow は許容応力です。P_avg = ρ·g·H ÷ 2 は底での水位を使います。
計算はアニールガラスと強化ガラスのどちらを仮定しますか?
許容曲げ応力7 MPa のアニールフロートガラスをデフォルトとします。強化ガラスと合わせガラスはより強く、破壊時の挙動が異なるため、それらを使う場合は許容応力の入力を変えるか、供給業者に相談してください。
なぜパネルサイズが水槽の長さより重要なのですか?
曲げ応力は水槽全体ではなく、各非支持パネルの短いスパン b とその縦横比に依存します。背が高く狭いパネルと、短く広いパネルは、同じ水深でも異なる厚さが必要になることがあり、そのため両方の寸法を入力します。
大型水槽でこれに頼っても安全ですか?
推定として扱ってください。3.8 の安全率と標準係数を使いますが、実際の製作はガラスの品質、シリコン接合、ブレース、平らな支持に依存します。大型または公共の水槽では、専門家に設計を検証してもらい、ユーロブレースを追加してください。

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