Как узнать, безопасен ли стеклянный резервуар?

Во-первых, задумывались ли вы о том, насколько тяжёлым будет этот резервуар, наполненный водой? Общий вес воды в резервуаре размером 31,5 x 25,6 x 25,6 дюйма составляет 744 фунта.

Общая сила, действующая на каждую стенку, зависит от давления, глубины и площади стенки. Если просуммировать все эти значения по поверхности, то получится общая внешняя сила, действующая на каждую сторону, — 459 фунтов.

Вам нужно знать предел прочности на разрыв конкретного типа стекла, которое вы используете. Я бы порекомендовал использовать закалённое стекло, которое обладает более высокой прочностью.

Для прямоугольной пластины из закалённого стекла с опорами по всем краям (то есть с верхней распоркой) я вывел следующую обобщённую формулу для максимальной равномерной нагрузки давлением (ссылка на PDF):

Pmax (psi) = 84000*t^2/Af 
where t is the glass thickness in inches

      A is the area in square inches

      f is the safety factor (10 in this case)

(Я почти уверен, что в квадрате должен быть параметр толщины, а не константа, как было написано в исходном материале. Также относитесь к этому числу с долей скептицизма, поскольку в исходном материале в уравнении допущена явная опечатка. В Википедии есть гораздо более подробное описание здесь.)

С учётом указанных вами параметров и коэффициента запаса прочности, равного 10, максимально допустимая равномерная нагрузка давлением составляет 2,2457 фунта на квадратный дюйм. Таким образом, выбранные вами материалы должны выдерживать неравномерную нагрузку с максимальным значением 1,138 фунта на квадратный дюйм. Обратите внимание, что это значение рассчитано для куска стекла, закреплённого по всем краям, то есть вы должны закрепить его на распорке по КАЖДОЙ вершине соединения, чтобы компенсировать изгибающие моменты на краях пластин.

Также обратите внимание на прочность клея, если вы решили сделать безрамное остекление. Если вы будете соединять углы встык, то максимальная нагрузка составит около 8,04 фунта на линейный дюйм как при сдвиге, так и при нормальном напряжении.