최상의 하중 분배를 위해 선반 지지대 2 개를 어떻게 배치해야합니까?


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벽에 선반을 설치하고 싶습니다. 이렇게하려면 두 개의 선반 지지대가 있습니다.

선반과 관련하여, 최적의 하중 분배를 달성하기 위해 (파란색) 지지대를 어디에 배치합니까?


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이 문제 설명에 추가하는 데 유용한 몇 가지 세부 정보가 있습니다. 지지대는 벽에 어떻게 부착됩니까? 선반에 물리적으로 부착되어 있거나 선반 위에 자유롭게 놓여 있습니까? 선반의 전체 깊이까지 확장됩니까? 선반의 의도 된 용도는 무엇입니까 (즉, 가벼운 것, 무거운 것, 하나의 물건, 고양이)? 선반과 지지대는 어떤 재료로 만들어 집니까? 지지대가 특정 하중을 처리하도록 등급이 지정되어 있습니까? 선반의 치수는 무엇입니까 (또는 최소한 자체 무게)?
Air

답변:


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모든 좋은 것들과 마찬가지로, 그것은 달려 있습니다.


지지대가 완전히 단단하고 선반의 적재량이 거의 균일하다고 가정 할 수 있다면 기본적으로 다음 구조를 갖습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

222.83

Mmid=qLmid28McantMcant=qLcant22=Mmid2=qLmid2168Lcant2=Lmid222Lcant=Lmid


선반이 비어있는 경우 (단일 집중된 하중을 제외하고) 모서리의 집중 하중으로 인한 최대 굽힘 모멘트가 중간 경간 하중의 최대 굽힘 모멘트와 같은 지지점을 찾아야합니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

Mmid=PLmid4Mcant=PLcant=Mmid=PLmid44Lcant=Lmid

위의 두 경우의 평균을 취하면 캔틸레버보다 3.5 배 큰 메인 스팬을 첫 번째 추측으로 채택합니다.


지지대가 느슨하면 선반을 들어 올리면 선반을 고정하지 않으므로 캔틸레버 하나에 너무 많은 하중이 걸려 넘어 질 위험이 있으므로 선반의 무게가 견딜 수있는 최대 하중을 계산해야합니다 . 그러나 이것을 사소하게 파악하기에는 너무 많은 변수가 있습니다 (선반의 선형 무게, 최대 채택 무게 등). 그리고 솔직히 지지대가 느슨하면 지지대를 끝 부분에 두어이 위험을 완전히 제거해야합니다 (따라서 선반이 견딜 수있는 최대 하중을 줄이십시오).


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고려해야 할 몇 가지 기준이 있습니다.

  1. 두 지지대 사이에 하중을 가장 고르게 분산 시키려면 최대한 멀리 떨어 뜨려 놓으십시오. 이 경우에는 끝입니다.

  2. 선반에 다른 물체가없는 한쪽 끝에 놓인 최악의 무거운 물체는 선반을 뒤집을 필요가 없습니다. 이로 인해 지지대가 끝까지 얼마나 떨어져 있는지 제한됩니다.

  3. 지지대가 더 멀어 질 때와 동일한 하중을 지탱하려면 선반의 강도를 높여야합니다. 이 경우 정확히 중앙에 배치 된 최악의 하중을 고려하십시오. 선반이 그러한 하중에 의해 손상되지 않을 정도로 강하더라도, 결과적으로 구부러지는 것은 당신에게 불쾌 할 수 있습니다.

이러한 다양한 경쟁 기준이 귀하의 경우에 어떻게 상충되는지 결정할 수 있습니다.


보정 : 지지대가 대칭으로 배치되는 한 # 1과 달리 하중이 항상 균등하게 분산됩니다. 그리고 # 2는 지지대가 느슨한 경우에만 적용됩니다 (장력을 처리 할 수 ​​없음).
와사비

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@Was : # 1이 적용 되려면 선반의 하중이 선반에 고르게 분산되어야합니다. 이것은 지정되지 않은 "선반"에는 비현실적입니다. # 2에 동의합니다. 그러나 많은 선반 지지대는 선반이 놓일 수있는 부분이므로 팁이 문제가됩니다. 그렇지 않더라도, 음의 부하가없는 지지대는 전체 부하보다 더 많은 것을 얻으므로보다 견고하게 설계되어야합니다. 나는 그것을 간단하게 유지하고 모든 것에 들어 가지 않았는데, 그것은 질문의 수준에 더 부합하는 것처럼 보였다.
Olin Lathrop
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