How kan jag beräkna lastkapaciteten på en plattform?

5

Jag planerar att bygga en mycket grundläggande sängram, men jag är inte säker på vilken storlek timmer att använda.

Jag tänkte bygga hela saken från 2x4s (benen skulle vara 4x4), men jag är inte säker på om detta kommer att vara tillräckligt.

Några andra idéer:

  • 2x6 perimeter med 2x4 cross members.
  • Alla 2x6.

Jag är inte heller säker på hur jag vill fästa benen. Jag tänkte på att använda vagnbultar, men jag är inte säker på om det här är överkill eller inte i den här situationen. Kanske hacka 4x4s för att ta emot ramen, använd sedan vagnskruvar för att säkra dem.

Jag skulle vilja kunna göra några beräkningar med olika kombinationer av material och fästelement för att räkna ut den optimala kombinationen. Måste jag gå tillbaka till skolan för att bli en konstruktionsingenjör, eller finns det verktyg / formler för att räkna ut dessa saker?

    
uppsättning Tester101 28.02.2012 16:22

3 svar

5

Här skulle vara mitt grundläggande tillvägagångssätt (Mekanisk ingenjör här, Statics TA för 4 terminer):

  • För att börja med kan du räkna ut vikten på madrassen och boxfjädern plus vikten på två personer som ligger på den ( W ). Lägg till i en säkerhetsfaktor (minst 2, helst lite mer) - kom ihåg att en ojämn eller dynamisk belastning kommer att tillämpa betydligt högre belastningar på din ram.
  • Om du antar att vikten blir jämnt fördelad gör det mycket lättare.
  • Ta reda på vilka som stöder din boxfjäder kommer att vila på. Kommer den i kontakt med ytterkanten på sidorna? Om inte, dela upp vikten av lådan / madrassen / människorna med antalet korsstöd ( n ), hela vilan ligger på, mindre 1 ( W/(n-1) ). För ändkorsstöd, använd hälften av denna laddning.
  • Använd den fördelade belastningen (eller hälften av den) som du just beräknat över spännvidden för varje korsstöd i kombination med en fast fixerad cantilever beam-ekvation förklarad i Figur 23 här .
  • Beräkna maximal strålspänning i mitten med σ=M*c/I (var M = moment, c = avstånd från neutral axel och I = område av tröghetsmoment ) och jämföra med ditt material ( furu? ek? lönn? ) maximala tryck- och draghållfastheter.
  • Applicera reaktionskrafterna för korsstyckets ändar till sidorna av stöden som går längs sängen som punktbelastningar. (Om du vill bli snygg kan du också inkludera ögonblicket och lägga till en torsionsspänning i strålen, men jag tror inte att jag kan förklara hur man gör det bra över internet.) Använd superposition (flera P-krafter ) och Figur 25 för den här. Upprepa beräkning av maximal stress.

Om du inte slutar med en säkerhetsfaktor för din valda design, öka bredden (vertikalt) på sidobalkarna. För mitten kan du bara lägga till ett annat stöd och omberäkna. Jag tror inte att fästelement kommer att vara den begränsande faktorn här, och beräkning / uppskattning av stresskoncentrationsfaktorerna i ett anisotropiskt material såsom trä är en björn.

Redigera: Så det är hur en ingenjör skulle närma sig detta. @Rachet freak har dock en mycket bra poäng att du kan spara mycket tid genom att använda en beprövad design. I så fall ta en titt på Ana Whites hemsida . Det har dussintals planer som människor redan har byggt med i princip bara en cirkelsåg och en borr.

    
svaret ges 28.02.2012 18:05
3

Sätt på benen på insidan kommer att medföra en skjuvbelastning på anslutningen. En bättre anslutning skulle ha träramstödet på benet (med en hack). Du måste också redogöra för den nödvändiga styrkan i hörnen så att allt blir kvadratiskt.

eller du kan göra en google sökning på sängen planer och få en testad och testad design < a href="http://woodgears.ca/bed/plans.html"> första länken behöver bara bara 2x4 timmer

    
svaret ges 28.02.2012 17:39
3

Jag kan inte tala om hur man beräknar det, men från erfarenhet är 2x4s överkill. För de sängar jag har sett var 1x3s-lamellerna (nedfällda, inte vertikala) med en vertikal 1x4-omkrets tillräcklig om inte båda människor väger 300 + lbs.

Du kommer att vilja ha en mittskena och eventuellt ett mittben (vissa madrassgarantier kräver faktiskt en!). Att minska spanlängden är en stor vinst när det gäller stöd.

Din design har mycket skjuvning vid alla leder. En bättre design skulle vara raffinerad eller dado kantskenorna och låt lamellerna på det sättet. Alternativt kan du bara placera lamellerna direkt ovanpå perimetern och mittskenorna. På samma sätt för benen, antingen bygg en tallrik för benet att trycka på, eller använd 4x4s och hacka två sidor. (Jag föredrar egentligen designen där "benen" är bokhyllor och går i full bredd.)

    
svaret ges 28.02.2012 18:19