玻璃钢鱼池,剪切性能

在玻璃钢板上作用的剪应力如图3-16所示，TL是沿各层的边缘作用的，相应的剪应变在各层平面内，通常称为边缘剪切；Trw及TLw是垂直于各层边缘的，相应的剪应变在垂直于各层的平面内，通常称为层间剪切。

对单向玻璃钢而言，对应于rLr及rrw的剪切性能是相同的，在双向玻璃钢上是不同的。下面先估算单向玻璃钢的边缘剪切性能。和估算单向玻璃钢第二向拉伸性能的方法一样，取出一个简化的单元体如图3-17所示，相应的玻璃纤维截面积为F，树脂部分根据边界受力的不同分为IR、Ⅱ、ⅡR三个部分，平均剪应力为r。仍采用等应力和等应变二种假设。IRTGIlR等应力假设 等应变假设图3-17 单向玻璃钢边缘剪切的力学模型在等应力假设中，树脂IRⅢ二部分的剪应力是相等的，保留1和F界面上的剪应变不相容。从静力平衡条件得TGlFG +TR (1 - |FG) = TLT从总变形一致的条件得

UR解上二式得出玻璃钢的剪切弹性模量Gur= 1- JFo(1 - JFo)(1 -GR/Go) Gk1- |Fa (1 -GkGo)(3·5-1)在等应变假设中，树脂I部分的剪应变和纤维部分的剪应变一致，保留Ⅱx部分和纤维界面上的剪应力不相容。从平衡条件得92T= Tc JFG +TR (1 - JFo)从变形一致条件得”=T=T%单元体的平均剪应变Y= YI IFo+T (1- IFo)联立解上三式可得到玻璃钢的剪弹性模量为

取玻璃纤维和树脂的剪弹性模量依次为G=2.87×10公斤/厘米2和G=1.39×10公斤/厘米2代入（3·5-1）及（3·5-2）式，绘出单向玻璃钢的剪切模量和树脂含量的关系如图3-18所示。

图3-18单向玻璃钢的剪弹性模量和树脂含量的关系从图3-17可知，树脂IR或IR部分的剪应力即为玻璃钢的剪应力，因而单向玻璃钢的剪切强度不会超过树脂的剪切强度。如果树脂具有较好的塑性，可以用树脂的剪切强度作为单向玻璃钢的剪切强度。如果树脂没有塑性，从等应力假说中可见，树脂Ⅱ部分将受着最大的剪应力Tc，这值到达树脂的剪切强度r时，玻璃钢就破坏，从相应的方程式可以解得单向玻璃钢的剪切强度为按（3·5-3）绘出玻璃钢的剪切强度和树脂含量的关系如图3-19所示。由于剪切强度的测试数据较少，没有用圆柱形模型分析（图3-8）以省篇幅。

图3-19单向玻璃钢的剪切强度和树脂含量的关系TLw作用下的剪切性能也可用图3-17这个简化办法，其力学模型如图3-20所示。平均剪应变它的剪切强度即为树脂的剪切强度。

它的剪切强度即为树脂的剪切强度。当用玻璃布平行或交叉铺陈成双向玻璃钢时，在TLr作FG用下的剪切性能，也可以采用YG前述的3·3的分析方法，即把它当作二层树脂含量相同的单图3-20Tzw作用下力学模型向玻璃钢的复合，从上面的分析可知，当树脂含量不变时，双向玻璃钢和单向玻璃钢的剪切弹性模量GLr和剪切强度rLr是一样的。有限的实测数据与上述估算不太一致，当树脂含量不变时，单向玻璃钢的GLr和TLr最低，1：1双向玻璃钢的GLr和TLr最高。按单向估算是偏于安全一边的。表3-3列出一些玻璃钢的剪切性能实测值和估算值作参考。

当边缘剪应力r是结构物设计中的主要矛盾时，为了使纤维的作用能得到发挥，应使纤维尽量布置在主应力方向上如图3-21所示。