Как рассчитать максимальную безопасную нагрузку на горизонтальную деревянную балку?

12

Я думаю о строительстве деревянной кровати / письменный стол / крыша / сарай / корабль / мост / ракета

  • Как рассчитать максимальную нагрузку, которую может безопасно выдерживать прямоугольная горизонтальная деревянная балка с размерами L x H x W, если балка надлежащим образом поддерживается на обоих концах?
    • в худшем случае - нагрузка сосредоточена в центре
    • для общедоступных пород дерева (например, ель)
wood load-bearing RedGrittyBrick
источник
2
Черт, теперь я хочу построить кровать / стол / крышу / сарай / корабль / мост / ракету.
Коминтерн

Ответы:

7

В Интернете доступно множество калькуляторов пролета, которые помогут вам определить, какой размер пиломатериалов использовать для строительства дома или колоды. Например

http://www.awc.org/codes-standards/calculators-software/reversecalc

и

http://www.awc.org/codes-standards/calculators-software/spancalc

Вы можете попытаться выяснить, каковы живые и мертвые нагрузки для кровати, и перейти оттуда.

Ярлык - я мог бы попытаться обойтись с разнесенными 2x4 на 2 дюйма или меньше, если они бегут из стороны в сторону через один матрас, но я бы хотел 2x6, если они бегут длинные пути, или для полного или большего размера.

batsplatsterson
источник
Большие ресурсы!
AndyT
3
Это отличные ресурсы (+1) для равномерно нагруженных балок , особенно для полов и крыш. Я жду, чтобы увидеть, найдет ли кто-нибудь что-то для нагрузок, сконцентрированных в точке.
RedGrittyBrick
3

Вот два документа, которые я нашел полезными, давая спецификации для южной желтой сосны, которая является древесиной, обычно используемой в обработанной древесине для ее дополнительной прочности по сравнению с соснами SPF.

амбар
источник
Эти документы предназначены для равномерно загруженных пиломатериалов при повторной установке. Оператор ищет «максимальную нагрузку».
Ли Сэм
3

Ваш вопрос относится к простой центральной нагрузке. Таким образом, формула здесь кажется полезной:

https://en.wikipedia.org/wiki/Flexural_strength

Глядя на прочность на изгиб ели здесь:

http://workshopcompanion.com/KnowHow/Design/Nature_of_Wood/3_Wood_Strength/3_Wood_Strength.htm

Мы получаем 10,200 фунтов на квадратный дюйм.

Предполагая длину 6 футов 4x4, которая фактически измеряет квадрат 3,5 дюйма, и вставляя эти числа в формулу, мы получаем:

10 200 фунтов на квадратный дюйм * (2 * 3,5 дюйма * 3,5 дюйма ^ 2) / (3 * 72 дюйма) = 4049,306 фунтов

Похоже, что это точка, в которой ваш луч будет деформироваться.

LRU
источник
4
@ LRU Я думаю, что вы рассчитали нагрузку, в которой балка будет «уступать» или «провалится» при изгибе. Вы должны учитывать «фактор безопасности» в ваших расчетах. Я использую рабочее напряжение, а не предел прочности. Обычно сдвиг регулирует для коротких пролетов, а изгиб регулирует для более длинных пролетов. Я получаю около 1000 фунтов. (не 4000 фунтов.) до отказа горизонтального сдвига.
Ли Сэм
какие-либо ссылки в метрической системе?
Артур