En el artículo anterior se manejó el concepto cálculo del espesor del vidrio por Elasticidad al Cortante (Eu).- que se definió como la deformación del vidrio debida a la presión del agua en sentido Vertical.

El presente artículo pretende ampliar y mostrar de manera más exacta el cálculo del espesor de los vidrios de nuestros acuarios; para esto además de lo ya expuesto se agregará el concepto del cálculo de espesores por Flexión, el cual toma en cuenta además de la presión vertical sobre el vidrio, la presión ejercida sobre el vidrio en sentido horizontal.

¿Qué significa esto?, bueno es la presión que ejerce el agua sobre el vidrio en sentido vertical (cortante) y en sentido horizontal (Flexión):

Cálculo del espesor del vidrio por Flexión:

Al tener un largo de pecera (Longitud) del mismo tamaño que el alto, o un rango mayor a la altura (Lo normal en todos nuestros acuarios) se producirá una curvatura por flexión, los que provoca un esfuerzo por flexión que debe de resultar mayor que el cortante

Dibujo 1 .- Muestra la deformidad de los vidrios en base a al presión por flexión

Para calcular el espesor del vidrio por flexión tomaremos en cuenta los siguientes conceptos:

W = Presión (Presión total ejercida por el agua sobre el vidrio)
Wl = Presión a lo largo (Presión ejercida por el agua sobre el vidrio en sentido horizontal)
Wh = Presión a lo alto (Presión ejercida por el agua sobre el vidrio en sentido vertical)
h = Altura (Altura en cms. de la pecera)
l = Largo (Largo en cms. de la pecera)
El = espesor calculado para el largo
Eh = espesor calculado para el alto (Espesor del vidrio para soportar la presión en sentido vertical)

Las fórmulas para el cálculo del espesor por flexión son:

Wl =    h4
Wh      l4

Fórmula 2

           Wl + Wh = W Total

Despejando la fórmula 1
           
            Wl =    h4                   X         Wh

                        L4

Por lo que:

            Wl =    h4                   X         W

                        L4 + h4

Haciendo el mismo despeje pero para la altura

            Wh =  l4             X         W

                        h4 + l4

Existen tablas para el cálculo de la presión en donde encontramos que para 1 metro de altura la presión que ejerce el agua es:

            h = 1.0 = 0.1 kg/cm2  por lo tanto W = 0.1 kg/cm2 para 1 metro de altura.

Tomando como ejemplo una pecera de 1 m de alto y 2 m de largo y sustituyendo en las fórmulas despejadas para Wl y Wh tenemos.

            Wl =    (1.0) 4                        X         0.1   = 0.00588 = 0.006 kg/cm2
                        (2.0) 4 + (1.0) 4

           
            Wh =   (2.0) 4                        X         0.1   = 0.094 kg/cm2
                         (1.0) 4 + (2.0) 4

Aplicando la fórmula del artículo 1 (¿Cómo construir un acuario) para la presión tenemos que:

El =     0.006 =  0.12 cms = 1.2 mm
                        0.05

Eh =    0.094 =  1.88 cms = 18.8 mm
            0.05

 

Debiendo tomarse en cuenta el espesor mayor para armar la pecera, en éste caso se deberá tomar el de 18.8 mm es decir 19 mm.

 

Ejemplo 2

            Altura 2.00 m Presión por la altura es de 0.2 kg/cm2

            Largo 3.00 m

            Ancho 1.00 m

Cálculo por Cortante (Artículo I)

            Ec = Espesor por cortante

            Ec =    0.2    = 4 cms = 40 mm
                        0.05

Cálculo por Flexión

           
            Wl =    (2.0) 4                        X         0.2   =  0.167 kg/cm2
                        (3.0) 4 + (2.0) 4

           
            Wh =   (3.0) 4                        X         0.2   = 0.033 kg/cm2
                        (2.0) 4 + (3.0) 4

            Eh =    0.167 =  3.34 cms = 33.4 mm
                        0.05

            El =     0.033 =  0.66 cms = 6.6 mm
                         0.05

Al realizar el cálculo con ambos tipos de cálculos, por cortante y por flexión encontramos que el cálculo por cortante es mayor al de flexión por lo que la pecera deberá tener un vidrio de:

 40 mm = 1 ¾ “ pulgadas = 4.445 cm en milímetros 44.45 mm

Ya que por lo menos en México las medidas de los vidrios son estándar la medida más próxima al cálculo es la de 1 ¾ pulgadas.

Por último dejamos una Tabla Comparativa entre diferentes medidas de peceras y los espesores recomendados para el vidrio.