Quanta carga uma placa (de madeira) suporta, se for suportada apenas nas extremidades?

Eu usaria o recurso de tabelas de suporte do @Aarthi para ter uma ideia geral do que é razoável.

Se você está procurando equações, pode começar com:

Fórmulas de deflexão de vigas

Calculadora de deflexão e estresse do feixe

Momentos da área de inércia

Usando o Teorema do Eixo Paralelo

Propriedades do Material da Madeira (Módulo de elasticidade (E) encontrado na Tabela 4-3a)

Para o carregamento dinâmico, você vai querer fazer algo semelhante à diversão que eu tive em essa pergunta .

... e você pode querer consultar um bom livro de Mecânica de materiais . (edição internacional de brochura mais barata em Ebay )

Como aponta @Ian, o problema não é simples e é melhor resolvido simplesmente usando o que funcionou para outras pessoas no passado. Vá dar uma olhada nos balanços em seu parque local e use o mesmo tamanho de viga, desde que a extensão seja comparável.

Além disso, se você está realmente preocupado, você sempre pode fazer a corda em um 'Y' para eliminar o estresse de flexão no feixe, deixando-o apenas em cisalhamento. Dessa forma, o feixe está suportando a carga de compressão da tensão lateral no "Y", o que impedirá que as árvores se curvem uma na direção da outra.

Diagrama:

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|      |  |                 | |      |
| tree |  |                 | | tree |
|      |__|_________________|_|      |
|      |   \               /  |      |
|      |    \             /   |      |
|      |     \           /    |      |
|      |      \         /     |      |
|      |       \       /      |      |
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|      |         \   /        |      |
|      |          \ /         |      |
|      |           Y          |      |
|      |           |          |      |
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|      |           |          |      |
      ...more rope and trees...
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Eu não estou cem por cento certo de que isso responde à sua pergunta, mas vou dizer o seguinte: £ 300 é realmente muito, muito baixo de uma estimativa, se todos os meus trolling neste site é algo para passar. Observe também que não é o peso, mas força (ou seja, Newtons ) que você precisa olhando para.

Em segundo lugar, este documento deve responder às suas perguntas de suporte. É meio técnico, no entanto, pelo que eu posso dizer.

Finalmente, aqui é uma pergunta semelhante da DIYChatroom.com.

Wood bears a toleration of roughly 625 pounds per square inch (PSI) of a compression load. Concrete can bear 3,000 PSI of a compression load. Steel can bear 30,000 PSI of a compression load.

Muitas respostas interessantes sobre como descobrir a resposta "correta", mas espero que isso ajude um pouco.

Compramos um conjunto de reprodução comercial semelhante a este.

Para cobrir um vão de 12 ', eles usam três vigas de 2x6 "laminadas juntas - cola, pregos e finalmente parafusos de transporte.

Isto é para suportar 2 balanços e um conjunto de anéis.

Tenha em mente que sua carga não é estática, mas dinâmica, e as tensões se multiplicam durante o movimento do balanço. Além disso, o movimento do balanço irá aplicar tensões contra a dimensão curta do feixe, que nunca foi destinado a suportar. Olhando para os conjuntos de balanço disponíveis nos centros de construção, eu nunca vi um feixe de suporte principal menor que 4 x 6.

Este é um problema bastante complexo para responder a partir do zero, pois tem vários componentes, então vou resumir os cálculos que precisarão ser feitos.

Em termos de tensões na prancha, normalmente, no mínimo, você precisará calcular as seguintes forças:

• momentos de flexão
• Forças de cisalhamento
• Estresses de rolamento
• Deflexões

Eles precisarão ser calculados para diferentes casos de carga, incluindo locais diferentes para os pesos na viga, já que posições diferentes para a carga darão resultados de pior caso diferentes. O método de cálculo para as tensões irá variar dependendo dos detalhes estruturais que você adotar nos suportes, mas no caso que você descreve provavelmente será baseado no que é conhecido como um feixe simplesmente suportado.

Tendo calculado as forças no feixe, você precisará calcular algumas propriedades geométricas do feixe para calcular as tensões. As propriedades geométricas típicas serão Second Moment of Area (para momentos de flexão), Shear Area (para força de cisalhamento) e Bearing Area (para cargas de mancal). Novamente, o cálculo dessas propriedades dependerá do detalhamento que você escolher, assim como o uso dessas propriedades para calcular as tensões.

Os cálculos finais que você terá que fazer serão os estresses que a madeira pode suportar. Novamente, isso é um tanto complexo porque a madeira, sendo um material orgânico, tem diferentes forças em diferentes condições de carga com fatores como direção de grão, tipo de carga, duração de carga, tipo de madeira, etc., afetando o cálculo. Você também precisará incluir um fator apropriado de segurança nos cálculos.

"... a resposta curta é, não use o 2 x 4 para o seu swing ..."

A pergunta de Otis foi postada há muito tempo, mas achei que isso poderia ajudar outras pessoas a pesquisar questões estruturais semelhantes. Não sou engenheiro, mas trabalho com madeira há mais de 30 anos.

Uma pergunta interessante, e muitos DIYers ignoram, e limitam sua consideração a uma coisa: será que 2 x 4 será o suficiente? A resistência, ou capacidade de carga, variará com as espécies de madeira e o comprimento do vão. Um galho de pinheiro branco é mais claro, mas não tão strong quanto o pinheiro amarelo, além disso, você também precisa observar o número de nós e o tamanho relativo dos nós, pois os nós não acrescentam resistência, eles tendem a criar pontos de quebra. especialmente se o diâmetro do nó for maior que 1/3 da largura da face. O GRAU do seu bastão também é importante, porque o menor grau, com seção transversal reduzida no câmbio, pode reduzir drasticamente o módulo. O câmbio é o anel dentro da casca. Um padrão regular, claro, de pinho branco de 2 x 4 graus pode suportar uma carga estática de cerca de 450 libras por uma extensão de 4 'e cerca de metade para a extensão de 8' com a menor capacidade de tensão de fibra de 900psi. de acordo com a tabela de carga segura no WSDD Então, a resposta curta é: não use o 2 x 4 para o seu swing, e eu acho que um 2 x 12 seria o seu menos 2x para o período que você está considerando. Isso não diz nada sobre as forças de cisalhamento nos pontos de fixação, mas é suficiente dizer que as unhas 16d não serão suficientes para colocar 3, 3/8 "x 6" lags w / washers - MÍNIMO. A primeira regra do bricolage é Segurança em primeiro lugar; Design em força para projetar para segurança.

Existe uma calculadora online chamada Sagulator que estima a deflexão em uma prateleira, dadas as suas dimensões, o tipo de madeira e a carga.

Não use um 2x4 por um período de 10 '. Ele mal irá se sustentar sem flacidez. Se afundar, não é strong o suficiente. Seu segundo problema não será apenas o de não apoiar um cão grande, mas que, quando balançam, a prancha tem a tendência de se curvar, o que enfraquece sua capacidade de suportar ainda mais.

Use dois 2x12s. Use espaçadores 2x4 entre os 2x12s a cada 16 ". Não os pregue, use parafusos externos de 3", 4 de cada lado. Se a oscilação ainda causar muito movimento, outra placa pode ser colocada na parte superior da parte inferior para parar o movimento.