(목재) 보드가 끝에서만 지원되는 경우 얼마나 많은 하중을지지 할 수 있습니까?

보드가 끝에서만 지원되는 경우 얼마나 많은 부하를 지원할 수 있습니까?

현재 내 특정 문제는 두 그루의 나무 사이에 타이어 그네가 걸려 있고, 내가 선택한 나무에 따라 10 피트, 12 피트 또는 14 피트 (가운데 중심)가 될 수 있습니다. 나무에 2x4를 단단히 부착하고 중간에서 그네를 매달면 두 명의 아이들이 놀러 갈 위험이 있습니다 (따라서 튀어 오르고 뛰어 오르는 최대 300 파운드가 추측됩니다)

그러나 가장 큰 문제는 일반적인 경우입니다. 문제의 목재가 어떤 종류의 하중을 지탱할 수 있는지 계산하는 방법은 무엇입니까? (다른 예는 지지대가 24 인치 또는 2 인치 x 4 인치 프레임에 1/2 인치 합판이있는 1x10 선반입니다.) 저는 엔지니어가 아닙니다 (물론 소프트웨어이지만 여기에 포함되지는 않습니다). 간단한 수학 (선형 대수, 삼각법, 미적분학)을 수행 할 수 있으며 물리에 대한 기본적인 이해가 있습니다.

나는 합리적인 것이 무엇인지에 대한 일반적인 아이디어를 위해 @Aarthi의로드 베어링 테이블 리소스와 함께 갈 것입니다.

그래도 방정식을 찾고 있다면 다음과 같이 시작할 수 있습니다.

빔 처짐 공식

빔 처짐 및 응력 계산기

관성 면적 모멘트

평행 축 정리 사용

목재 재료 특성 (표 4-3a에있는 탄성 계수 (E))

동적 로딩의 경우이 질문 에 대한 재미와 비슷한 것을 원할 것 입니다.

... 좋은 재료 역학 책 을 참고하고 싶을 수도 있습니다 . ( 이베이의 저렴한 페이퍼 백 인터내셔널 에디션 )

@Ian이 지적했듯이, 문제는 단순한 문제가 아니며 과거에 다른 사람들에게 효과가 있었던 것을 사용하여 해결하는 것이 가장 좋습니다. 지역 공원의 그네를 살펴보고 경간이 비슷하다면 같은 크기의 빔을 사용하십시오.

또한 걱정이되는 경우에는 항상 로프를 'Y'로 만들어 빔의 굽힘 응력을 제거하여 전단력 만 남길 수 있습니다. 이런 식으로 빔은 'Y'의 측면 장력으로 압축 하중을 가해 나무가 서로를 향해 구부러지는 것을 방지합니다.

도표:

|      |______________________|      |
|      |  |                 | |      |
| tree |  |                 | | tree |
|      |__|_________________|_|      |
|      |   \               /  |      |
|      |    \             /   |      |
|      |     \           /    |      |
|      |      \         /     |      |
|      |       \       /      |      |
|      |        \     /       |      |
|      |         \   /        |      |
|      |          \ /         |      |
|      |           Y          |      |
|      |           |          |      |
|      |           |          |      |
|      |           |          |      |
      ...more rope and trees...
|      |           |          |      |
|      |           |          |      |
|      |         -----        |      |
|      |       /  ___  \      |      |
|      |      |  /   \  |     |      |
|      |      |  \___/  |     |      |
|      |       \       /      |      |
|      |         -----        |      |

이 질문에 100 % 확신 할 수는 없지만,이 말을 많이 할 것입니다.이 사이트에 대한 모든 트롤링이 필요한 경우 300lbs는 실제로 많은 양입니다. 또한 무게가 아니라 보고해야 할 힘 (예 : Newtons )입니다.

둘째로, 이 문서 는 당신의 내력 질문에 답해야합니다. 그러나 내가 말할 수있는 것은 일종의 기술입니다.

마지막으로, 여기 DIYChatroom.com에서 비슷한 질문입니다.

목재는 압축 하중에 대해 약 625 파운드 (PSI)의 내성을 지니고 있습니다. 콘크리트는 3,000 PSI의 압축 하중을 견딜 수 있습니다. 강철은 30,000 PSI의 압축 하중을 견딜 수 있습니다.

"올바른"답변을 찾는 방법에 대한 흥미로운 답변이 많이 있지만 희망적으로 도움이 될 것입니다.

이와 유사한 상용 플레이 세트를 구입했습니다.

12 '스팬을 덮기 위해 접착제, 못 및 마지막으로 캐리지 볼트와 같이 3 개의 2x6 "빔이 함께 적층되어 사용됩니다.

2 스윙과 링 세트를 지원합니다.

하중은 정적이 아니지만 동적이며 스윙의 이동 중에 응력이 증가합니다. 또한 스윙의 움직임은 빔의 짧은 치수에 대해 응력을 가할 것입니다. 빌딩 센터에서 제공되는 스윙 세트를 보면 4 x 6보다 작은 주요지지 빔을 본 적이 없습니다.

여러 구성 요소가 있으므로 처음부터 대답하기에는 상당히 복잡한 문제이므로 수행해야 할 계산을 요약하겠습니다.

널빤지의 응력 측면에서 일반적으로 최소한 다음 힘을 계산해야합니다.

• 굽힘 순간
• 전단력
• 베어링 응력
• 처짐

하중에 대한 다른 위치는 다른 최악의 결과를 제공하므로 빔의 무게에 대한 다른 위치를 포함하여 다른 하중 사례에 대해 계산해야합니다. 응력 계산 방법은 지지대에서 채택한 구조적 세부 사항에 따라 달라 지지만 설명하는 경우 간단하게지지되는 빔을 기반으로합니다.

보의 힘을 계산 한 후 응력을 계산하려면 보의 기하학적 특성을 계산해야합니다. 일반적인 형상 특성은 면적의 두 번째 모멘트 (굽힘 모멘트), 전단 면적 (전단력) 및 베어링 면적 (베어링 응력)입니다. 이러한 속성의 계산은 응력을 계산하기 위해 이러한 속성을 사용하는 것과 마찬가지로 선택한 세부 사항에 따라 달라집니다.

당신이해야 할 마지막 계산은 나무가 견딜 수있는 스트레스입니다. 다시 말하지만, 이것은 유기 물질 인 목재가 결정 방향, 하중 유형, 하중 지속 시간, 목재 유형 등과 같은 요인에 따라 다른 하중 조건에서 다른 강도를 가지기 때문에 다소 복잡합니다. 또한 계산에 적절한 안전 계수를 포함시켜야합니다.

이 모든 것을 말하면, 이것은 대부분의 국내 응용 프로그램에서 최상위에 있으며 대부분 비슷한 상황에서 이전에 작동했던 크기를 기준으로하는 것이 일반적으로 적합합니다.

"... 짧은 대답은 스윙에 2 x 4를 사용하지 마십시오 ..."

Otis의 질문은 오래 전에 게시되었지만 다른 사람들이 비슷한 구조적 질문을 연구하는 데 도움이 될 것이라고 생각했습니다. 저는 엔지니어는 아니지만 30 년 이상 목재를 사용해 왔습니다.

흥미로운 질문이자 많은 DIY 사용자가 무시하고 한 가지로 고려를 제한합니다. 2 x 4는 충분히 길지 않을까요? 강도 또는 내력 용량은 목재 종 및 경간 길이에 따라 다릅니다. 흰 소나무의 막대기는 가볍지 만 노란 소나무만큼 강하지는 않습니다. 또한 매듭의 강도를 추가하지 않기 때문에 매듭의 수와 매듭의 상대적 크기를 봐야합니다. 특히 매듭 지름이면 폭의 1/3 이상인 경우. 캄 비움의 단면적이 감소 된 낮은 등급은 모듈러스를 크게 줄일 수 있기 때문에 스틱의 등급도 중요합니다. 캄 비움은 나무 껍질 안쪽의 고리입니다. 규칙적이고 투명한 흰색 소나무 2 x 4 스터드 재종은 4 '스팬에 대해 약 450 파운드의 정적 하중을 지원할 수 있으며 8'에 대해 약 절반 900psi의 가장 낮은 섬유 응력 용량으로 확장됩니다. WSDD의 안전한로드 테이블에 따라 짧은 대답은 스윙에 2 x 4를 사용하지 말고 2 x 12가 고려중인 범위에서 최소 2 배가 될 것이라고 생각합니다. 이것은 부착 점에서의 전단력에 대해서는 아무 것도 말하지 않지만, 16d 못으로는 세탁기와 함께 3, 3/8 "x 6"래그 (MINIMUM)가 충분하지 않다고 말할 수 있습니다. DIY의 첫 번째 규칙은 Safety First입니다. 안전을 위해 디자인하기위한 강도의 디자인.

치수, 목재 유형 및 하중이 주어지면 선반에서 처짐을 추정 하는 Sagulator 라는 온라인 계산기가 있습니다 .

아무도 언급하지 않은 대안은 나무 사이에 관형 (원형 또는 사각형) 아연 도금 강철 울타리 기둥을 사용하는 것입니다. 밧줄로 제자리에 묶어 각 나무에 붙일 수 있습니다.

10 '스팬에 2x4를 사용하지 마십시오. 처지지 않고 간신히 지원할 것입니다. 처지는 경우 충분히 강하지 않습니다. 두 번째 문제는 큰 개를 지원하지 않을뿐만 아니라 보드가 흔들리면서 활을 휘두르는 경향이있어 더 많은지지 능력을 약화시키는 것입니다.

두 개의 2x12를 사용하십시오. 16 "마다 2x12 사이에 2x4 스페이서를 사용하십시오. 못을 박지 말고 3"외부 나사를 사용하십시오. 스윙이 여전히 너무 많은 움직임을 일으키는 경우 다른 보드를 바닥에 놓아 움직임을 중지시킬 수 있습니다.