透明棚板の素材と厚みについて

質問

http://gazoy.s3.amazonaws.com/s/1mQ7/md.jpg

画像の本棚(カラーボックス)の棚板を透明のものに替えたいのですが、
(1)素材はアクリル板、PET板、塩ビ板のうちならどれがたわみ難いですか。
(2)厚さは5mmくらいでも大丈夫でしょうか。

棚板の大きさは570mm×132mmで、上に乗せる物は合計で600gくらいです。
棚受けダボは長さ12mm×4箇所です。

ご回答いただければ助かります。
宜しくお願いいたします。

回答No.2

drmuraberg · ベストアンサー

Web上でアクリル(PMMA)、ペット(PET)、塩ビ(PVC)の密度(g/cm3)と弾性率(Kgf/mm2)を調べて見ました。
PMMA=1.19,290-310、PET=1.34,280-420（結晶性不透明）、PVC=1.4,250-420（硬質）。
いずれの素材も弾性率は300Kgf/mm2前後で、撓み量も弾性率に反比例しますがそれほど大差は無いでしょう。

さて、撓みδの計算ですが、板の重さW1と加重W2が幅l、奥行きb、厚みhの板の上に均一に掛かる両端支持の
平板として次式で計算すると
δ=5Wl^3/384EI　　　　　I=b*h^3/12
=5(W1+W2)l^3/32Ebh^3

幅l=570-12x2=546、奥行きb=132、厚みh=5mm、とすると
PMMAのW1=430g,PETのW1=480g,PVCのW1=500g。W2=600gとし弾性率を300Kgf/mm2としてそれぞれの
撓みを計算すると
PMMAのδ=5.3mm,PETのδ=5.5mm,PVCのδ=5.6mm
意外と大きい撓みです。

板の厚みhを2倍の10mmとすると、3乗で効いてきますから、撓みは1/8になります。
ただ10mmの厚い板が有るかどうか疑問ですし、値段も高いでしょう。

5mm厚の棚板の前後に、同じ厚みで30mmの透明板を接着し、H形板にすれば、剛性は著しく高まります。
この場合
I =(2hH^3 + b*h^3)/12
となり,h=5,H=30を代入し計算すると、平板の場合の17.4倍の値となります。
つまり、撓みは
PMMAのδ=0.304mm,PETのδ=0.316m,PVCのδ=0.322mm
となります。
検討されたらいかがでしょうか。

アクリルの加工は難しいですが、河童橋の什器店で通販加工しています。
以前ディスプレー用の物を頼んだ事がありますが、それほど高い物では有りませんでした。
DIY店でアクリル板を買うとかなり割高です。

ガラス板が一番お勧めですが。

お礼

まさか撓み量を計算していただけるとは‥大変参考になりました。
カット販売のお店で見積もっていただいたところ、アクリル10mm厚で1枚964円とのことなので、早速注文したいと思います。
とても丁寧なご回答、ありがとうございました。

回答No.1

kuwa_98

感覚で申し訳ありませんが、厚さ５ｍｍでは足りないでしょう。
アクリルで、２０ｍｍほどかと想像します。

下記に相談してみて下さい。
たくさんの経験が有るはずです。

http://www.hazaiya.co.jp/category/akuriru_clear.html

お礼

ご回答、ありがとうございます。
20mmあれば間違いなさそうですね。
ただ、乗せるのが軽い物なので必要以上かなとも思います‥