Một tấm gỗ (gỗ) có thể hỗ trợ bao nhiêu tải, nếu nó chỉ được hỗ trợ ở hai đầu?

Một bảng có thể hỗ trợ bao nhiêu tải, nếu nó chỉ được hỗ trợ ở cuối?

Hiện tại, vấn đề cụ thể của tôi là treo một chiếc xích đu giữa hai cây, và tùy thuộc vào loại cây nào tôi chọn, chúng có thể cách nhau 10, 12 hoặc 14 feet (từ giữa đến giữa). Nếu tôi gắn 2x4 vào cây một cách an toàn và treo xích đu ở giữa, nó sẽ có nguy cơ bị gãy từ 2 đứa trẻ đang chơi trên đó (vì vậy tôi đoán khoảng 300lbs tối đa khi chúng nảy và nhảy lên nó)

Nhưng câu hỏi lớn hơn của tôi là trường hợp chung: làm thế nào để bạn tính toán (hoặc nơi bạn tìm kiếm) loại tải trọng nào có thể được hỗ trợ bởi gỗ trong câu hỏi? (các ví dụ khác sẽ là kệ 1x10 có hỗ trợ cách nhau 24 "hoặc 1/2" ván ép trên khung 2 'x 4'). Tôi không phải là kỹ sư (tốt, phần mềm, nhưng điều đó không được tính ở đây), nhưng tôi có thể làm toán đơn giản (đại số tuyến tính, trig, giải tích) và có hiểu biết cơ bản về vật lý.

Tôi sẽ sử dụng tài nguyên bảng chịu tải của @ Aarthi để có ý tưởng chung về những gì hợp lý.

Nếu bạn đang tìm phương trình, bạn có thể bắt đầu với:

Công thức lệch chùm

Beam Deflection and Stress Calculator

Khoảnh khắc quán tính

Sử dụng định lý trục song song

Tính chất vật liệu gỗ (Mô đun đàn hồi (E) được tìm thấy trong Bảng 4-3a)

Đối với tải động, bạn sẽ muốn làm một cái gì đó tương tự như niềm vui tôi có trong câu hỏi này .

... Và bạn có thể muốn tham khảo một cuốn sách Cơ học Vật liệu tốt . (phiên bản quốc tế bìa mềm rẻ hơn trên Ebay )

Như @Ian chỉ ra, vấn đề không đơn giản và được giải quyết tốt nhất bằng cách sử dụng những gì đã làm cho người khác trong quá khứ. Hãy nhìn vào sự thay đổi tại công viên địa phương của bạn và sử dụng cùng kích thước của chùm tia, với điều kiện là nhịp tương đương.

Ngoài ra, nếu bạn thực sự lo lắng, bạn luôn có thể biến sợi dây thành chữ 'Y' để loại bỏ ứng suất uốn trên chùm tia, khiến nó chỉ bị cắt. Theo cách này, chùm tia chịu tải nén từ lực căng ngang trên 'Y', sẽ giữ cho các cây không cúi đầu về phía nhau.

Sơ đồ:

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

Tôi không chắc chắn một trăm phần trăm điều này trả lời câu hỏi của bạn, nhưng tôi sẽ nói rất nhiều: 300lbs thực sự là rất nhiều, ước tính quá thấp, nếu tất cả những gì tôi troll trên trang web này là bất cứ điều gì xảy ra. Cũng lưu ý rằng đó không phải là trọng lượng mà là lực (tức là Newton ) mà bạn cần phải nhìn vào.

Thứ hai, tài liệu này sẽ trả lời các câu hỏi chịu tải của bạn. Đó là loại kỹ thuật, mặc dù, từ những gì tôi có thể nói.

Cuối cùng, đây là một câu hỏi tương tự từ DIYChatroom.com.

Gỗ chịu được khoảng 625 pound mỗi inch vuông (PSI) của tải trọng nén. Bê tông có thể chịu tải 3.000 PSI của tải nén. Thép có thể chịu tải 30.000 PSI của một tải nén.

Rất nhiều câu trả lời thú vị về cách tìm ra câu trả lời "đúng", nhưng hy vọng điều này sẽ giúp ích một chút.

Chúng tôi đã mua một bộ chơi thương mại tương tự như thế này.

Để che một nhịp 12 ,, họ sử dụng ba dầm 2x6 "được ghép với nhau - keo, đinh và cuối cùng là bu lông vận chuyển.

Điều này là để hỗ trợ 2 đu và một bộ nhẫn.

Hãy nhớ rằng tải của bạn không phải là tĩnh, mà là động và các ứng suất sẽ nhân lên trong quá trình chuyển động của xích đu. Ngoài ra, chuyển động của xích đu sẽ áp dụng các ứng suất đối với kích thước ngắn của chùm tia, điều mà nó không bao giờ có ý định hỗ trợ. Nhìn vào các bộ xích đu có sẵn tại các trung tâm xây dựng, tôi chưa bao giờ thấy một chùm hỗ trợ chính nhỏ hơn 4 x 6.

Đây là một vấn đề khá phức tạp để trả lời bắt đầu từ đầu vì nó có nhiều thành phần vì vậy tôi sẽ chỉ tóm tắt các tính toán sẽ cần phải được thực hiện.

Xét về các ứng suất trong ván, thông thường là tối thiểu bạn sẽ cần tính các lực sau:

• Khoảnh khắc uốn
• Lực cắt
• Mang căng thẳng
• Độ lệch

Chúng sẽ cần được tính cho các trường hợp tải khác nhau, bao gồm các vị trí khác nhau cho các trọng số trên chùm vì các vị trí khác nhau cho tải sẽ cho kết quả xấu nhất khác nhau. Phương pháp tính toán ứng suất sẽ thay đổi tùy thuộc vào chi tiết cấu trúc bạn áp dụng tại các bộ phận hỗ trợ nhưng trong trường hợp bạn mô tả có thể sẽ dựa trên cái được gọi là chùm được hỗ trợ đơn giản.

Khi tính toán các lực trong chùm tia, bạn sẽ cần tính toán một số tính chất hình học của chùm tia để tính toán ứng suất. Các đặc tính hình học điển hình sẽ là Khoảnh khắc thứ hai (đối với mômen uốn), Vùng cắt (đối với lực cắt) và Vùng chịu lực (đối với ứng suất ổ trục). Một lần nữa việc tính toán các tính chất này sẽ phụ thuộc vào chi tiết bạn chọn, cũng như việc sử dụng các tính chất này để tính toán các ứng suất.

Các tính toán cuối cùng bạn sẽ phải làm sẽ là những ứng suất mà gỗ có thể chịu được. Một lần nữa, điều này hơi phức tạp vì gỗ, là vật liệu hữu cơ, có sức mạnh khác nhau trong các điều kiện tải khác nhau với các yếu tố như hướng hạt, loại tải trọng, thời gian tải, loại gỗ, v.v ... đều ảnh hưởng đến việc tính toán. Bạn cũng sẽ cần bao gồm một yếu tố an toàn thích hợp trong các tính toán.

Như đã nói, điều này là vượt trội so với hầu hết các ứng dụng trong nước và phần lớn dựa trên kích thước của những gì đã hoạt động trong hoàn cảnh tương tự trước đây thường là đủ.

"... câu trả lời ngắn gọn là, đừng sử dụng 2 x 4 cho cú swing của bạn ..."

Câu hỏi của Otis đã được đăng từ lâu, nhưng tôi nghĩ rằng điều này có thể giúp những người khác nghiên cứu các câu hỏi cấu trúc tương tự. Tôi không phải là kỹ sư, nhưng tôi đã làm việc với gỗ hơn 30 năm.

Một câu hỏi thú vị, và một trong số rất nhiều DIYers bỏ qua, và giới hạn sự xem xét của họ về một điều: đó là 2 x 4 sẽ đủ dài? Sức mạnh, hoặc khả năng chịu tải sẽ thay đổi theo loài gỗ và độ dài của nhịp. Một thanh thông trắng nhẹ hơn, nhưng không mạnh bằng thông vàng, ngoài ra, bạn cũng phải xem số lượng nút thắt và kích thước tương đối của các nút vì các nút không thêm sức mạnh, chúng có xu hướng tạo ra các điểm gãy đặc biệt nếu đường kính nút lớn hơn 1/3 chiều rộng khuôn mặt. GRADE của cây gậy của bạn cũng rất quan trọng, bởi vì lớp thấp hơn, với tiết diện giảm ở cambium có thể làm giảm đáng kể mô đun. Cambium là chiếc nhẫn ngay bên trong vỏ cây. Một lớp stud 2 x 4 thông thường, rõ ràng, có thể hỗ trợ tải trọng tĩnh khoảng 450 pound cho nhịp 4 'và khoảng một nửa so với 8' nhịp với công suất ứng suất sợi thấp nhất là 900psi. theo bảng tải an toàn trong WSDD Vì vậy, câu trả lời ngắn gọn là, không sử dụng 2 x 4 cho cú swing của bạn và tôi nghĩ rằng 2 x 12 sẽ là 2 lần tối thiểu của bạn cho nhịp bạn đang xem xét. Điều này không nói gì về lực cắt tại các điểm đính kèm, nhưng đủ để nói rằng móng 16d sẽ không đủ - đặt 3, 3/8 "x 6" độ trễ w / vòng đệm - TỐI THIỂU. Nguyên tắc đầu tiên của DIY là, An toàn là trên hết; Thiết kế trong sức mạnh để thiết kế cho an toàn.

Có một máy tính trực tuyến được gọi là Sagulator ước tính độ võng trong giá cho các kích thước, loại gỗ và tải trọng của nó.

Một lựa chọn thay thế dường như không ai đề cập đến là sử dụng cột hàng rào thép mạ kẽm hình tròn (tròn hoặc vuông) giữa các cây. Bạn có thể gắn nó vào từng cây bằng cách buộc nó vào vị trí bằng dây thừng.

Không sử dụng 2x4 cho nhịp 10 '. Nó sẽ hầu như không hỗ trợ mà không bị chùng xuống. Nếu nó chùng xuống thì nó không đủ mạnh. Vấn đề thứ hai của bạn sẽ không chỉ là nó sẽ không hỗ trợ một con chó lớn mà là khi chúng xoay tấm ván có xu hướng cúi đầu, làm suy yếu khả năng hỗ trợ của nó nhiều hơn.

Sử dụng hai 2x12s. Sử dụng các miếng đệm 2x4 giữa các 2x12 cứ sau 16 ". Đừng đóng đinh chúng, sử dụng 3" ốc vít bên ngoài, 4 cái ở mỗi bên. Nếu việc lắc lư vẫn gây ra quá nhiều chuyển động, một tấm ván khác có thể được đặt ở phía trên cùng của chúng tôi để ngăn chặn chuyển động.