लोड (लकड़ी) बोर्ड कितना लोड कर सकता है, यदि यह सिरों पर ही समर्थित हो?

Question

एक बोर्ड कितना भार का समर्थन कर सकता है, यदि यह सिरों पर ही समर्थित हो?

फिलहाल मेरी विशिष्ट समस्या दो पेड़ों के बीच एक टायर स्विंग है, और इस पर निर्भर करता है कि मैं किन पेड़ों को चुनता हूं वे 10, 12 या 14 फीट (केंद्र से केंद्र) अलग हो सकते हैं। अगर मैं सुरक्षित रूप से पेड़ों पर 2x4 लगाता हूं और झूले को बीच से लटकाता हूं, तो क्या इस पर खेलने वाले 2 बच्चों से टूटने का खतरा होगा (इसलिए मैं उनके साथ उछलते-कूदते हुए लगभग 300lbs अधिकतम अनुमान लगाऊंगा)

लेकिन मेरा बड़ा सवाल सामान्य मामला है: आप कैसे गणना करते हैं (या आप कहां देखते हैं) प्रश्न में लकड़ी द्वारा किस तरह के भार का समर्थन किया जा सकता है? (अन्य उदाहरण एक 1x10 का शेल्फ होगा जिसमें 24 "अलग, या 1/2" प्लाईवुड एक 2 'x 4' फ्रेम का समर्थन करता है)। मैं एक इंजीनियर नहीं हूँ (अच्छी तरह से, सॉफ्टवेयर, लेकिन यह यहाँ गिनती नहीं है), लेकिन मैं सरल गणित (रैखिक बीजगणित, ट्रिगर, पथरी) कर सकता हूं और भौतिकी की बुनियादी समझ रखता हूं।

Comments

वास्तविक दुनिया में मैं निश्चित रूप से व्यावसायिक रूप से डिज़ाइन किए गए स्विंग सेट के उदाहरण के साथ जाऊंगा। इसका डिजाइन स्थिर और गतिशील कारकों से संबंधित है, यह एक आजमाई स्थिति को दर्शाता है। टेप की माप का उपयोग कैसे किया जाता है इसकी आवश्यकता है।

Answer 1

मैं @ आरती के भार वहन तालिका संसाधन के साथ एक सामान्य विचार के लिए जाऊंगा जो उचित है।

यदि आप समीकरणों की तलाश कर रहे हैं, तो आप इनसे शुरू कर सकते हैं:

बीम डिफ्लेशन फॉर्मूला

बीम डिफ्लेक्शन और तनाव कैलकुलेटर

जड़ता के क्षेत्र क्षण

समानांतर अक्ष प्रमेय का उपयोग करना

लकड़ी सामग्री गुण (लोच का माप (ई) तालिका 4-3 ए में पाया जाता है)

गतिशील लोडिंग के लिए, आप इस सवाल पर मेरे द्वारा किए गए मज़े के समान कुछ करना चाहेंगे ।

... और आप सामग्री पुस्तक के एक अच्छे यांत्रिकी से परामर्श करना चाह सकते हैं । ( Ebay पर सस्ता पेपरबैक अंतर्राष्ट्रीय संस्करण )

जैसा कि @ इयान बताते हैं, समस्या सरल नहीं है और अतीत में अन्य लोगों के लिए जो काम किया गया है, उसका उपयोग करके सबसे अच्छा हल किया गया है। जाओ अपने स्थानीय पार्क में झूलों पर एक नज़र डालें और बीम के समान आकार का उपयोग करें, बशर्ते कि स्पैन तुलनीय हो।

इसके अलावा, यदि आप वास्तव में चिंतित हैं, तो आप हमेशा बीम पर झुकने के तनाव को खत्म करने के लिए रस्सी को 'Y' में बना सकते हैं, यह पूरी तरह से कतरनी में छोड़ देता है। इस तरह, बीम 'Y' पर पार्श्व तनाव से संपीड़न भार वहन कर रहा है, जो पेड़ों को एक-दूसरे की ओर झुकने से रखेगा।

चित्र:

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      ...more rope and trees...
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Comments

मुझे Y समाधान पसंद है। यह पेड़ों पर सभी ऊर्ध्वाधर भार डालता है

— क्रिस कॉडमोर

यह वाई बढ़ते एक भयानक विचार है। यह वास्तविक फांसी को भी आसान बना देगा, क्योंकि यह एक पेड़ के खिलाफ एक सीधी सीढ़ी से 10 फुट के बीच तक पहुंचने के लिए मुश्किल हो जाता है।

— बुराई otto

यह रॉक क्लाइंबिंग में एंकर बिल्डिंग का एक मूल है। सुरक्षित रहने के लिए हमें Y में कोण को <90 डिग्री करने की आवश्यकता होती है, अन्यथा संलग्नक बिंदुओं को बहुत अधिक अंदर की ओर खींचा जा रहा है, इसके बजाय ज्यादातर नीचे की ओर (एक लोड दिशा जो रॉक क्लाइम्बिंग बोल्ट के लिए सेट नहीं है)। यहां वही भौतिकी लागू होती है।

— डेविड

डेव, यह एक बहुत अच्छा बिंदु है अगर आप सीधे पेड़ के साथ लैग बोल्ट में लंगर डालने जा रहे हैं। हालांकि, पेड़ों के बीच एक बोर्ड का उपयोग करके, बोर्ड कम्प्रेसिव बल को सहन करता है, और बोर्ड को पेड़ पर रखने वाले बोल्ट अभी भी कतरनी में हैं। "Y" के कोण को कम करने से अभी भी बोर्ड पर संपीड़ित बल कम हो जाएगा, लेकिन यह इस तरह से महत्वपूर्ण नहीं है।

— Doresoom

क्या वाई कॉन्फ़िगरेशन का मतलब यह है कि स्विंग झटकेदार होगा क्योंकि टायर स्विंग होता है, संपीड़न के प्रत्येक पक्ष को अंदर और बाहर खींचता है? याद रखें कि एक टायर स्विंग पर कोई भी स्विंग नहीं करता है और नियमित स्विंग की तरह आगे पीछे होता है।

— ब्रैड

Answer 2

मुझे शत-प्रतिशत यकीन नहीं है कि यह आपके प्रश्न का उत्तर देता है, लेकिन मैं यह बहुत कुछ कहूंगा: 300lbs वास्तव में बहुत अधिक है, एक अनुमान के बहुत कम है, अगर इस साइट पर मेरे ट्रोलिंग के सभी कुछ भी करके जाना है। यह भी ध्यान दें कि यह वजन नहीं बल्कि बल (यानी न्यूटन ) है जिसे आपको देखने की आवश्यकता है।

दूसरा, इस दस्तावेज़ को आपके लोड-असर वाले सवालों का जवाब देना चाहिए। यह तकनीकी की तरह है, हालांकि, मैं जो बता सकता हूं उससे।

अंत में, यहाँ DIYChatroom.com से एक समान प्रश्न है।

लकड़ी एक संपीड़न भार के लगभग 625 पाउंड प्रति वर्ग इंच (PSI) का एक झुकाव रखती है। कंक्रीट एक संपीड़न भार के 3,000 पीएसआई को सहन कर सकता है। स्टील एक संपीड़न भार के 30,000 पीएसआई को सहन कर सकता है।

Comments

यह दस्तावेज़ वास्तव में अच्छा संदर्भ जैसा लगता है, धन्यवाद! इसके अलावा, वजन (जैसे, पाउंड) आईएस बल है। हम इसे केवल द्रव्यमान के रूप में समझते हैं, पृथ्वी केंद्रित और सभी।

— बुराई otto

एक "पाउंड" या तो द्रव्यमान की एक इकाई या बल की एक इकाई है, जो आप से पूछते हैं पर निर्भर करता है। यदि आप इसे द्रव्यमान की एक इकाई मानना ​​चाहते हैं, तो बल समीकरण का त्वरण भाग (f = m * a) बहुत स्पष्ट है ... यह गुरुत्वाकर्षण है ... समस्या हल। 300 एलबीएस वास्तव में बहुत कम है, लेकिन एक योग्यता थी: "उछल और कूद।" अगर हम मानते हैं कि "उछल और कूद" बलों को दो गुना बढ़ा देता है, तो यह बहुत उचित लगता है। मैं इसमें 2 या उससे अधिक का सुरक्षा कारक भी शामिल करूंगा, जिसका अर्थ है कि स्विंग को 1,200 पाउंड स्थिर भार रखने में सक्षम होना चाहिए।

— माइकल

इसके अलावा, भौतिक ताकत मुश्किल व्यवसाय है। रस्सी के पास कितनी संपीड़न (एक साथ धक्का) की ताकत है? कोई नहीं। लेकिन इसमें बहुत अधिक तन्यता (अलग खींचना) ताकत है। कंक्रीट इसके विपरीत है - इसकी महान संपीड़न शक्ति है, लेकिन अपेक्षाकृत खराब तन्यता ताकत है, यही कारण है कि इसे सामग्री की ताकत, लीवर आर्म की लंबाई, इस तथ्य के लिए लेखांकन के बीच rebar, उच्च-तन्यता ताकत फाइबर आदि से सुदृढीकरण की आवश्यकता होती है। स्विंग हमेशा सीधे नीचे नहीं होगा, आदि, स्विंग पर लोड की गणना शुरू की कल्पना की तुलना में काफी अधिक कठिन है।

— माइकल

@ मिचेल - सुनिश्चित नहीं है कि आप एक ही बात कह रहे हैं, लेकिन # 300 एक सुरक्षा मार्जिन का विचार हो सकता है - स्थैतिक वजन लगभग # 100 होगा, इसलिए मैंने दोगुना कर दिया कि शेख़ी और स्विंग के लिए और 50% मार्जिन जोड़ा।

— बुराई otto

@warren - वे अपने स्वयं के झूले का निर्माण कर सकते हैं !!

— बुराई otto

Answer 3

"सही" उत्तर का पता लगाने के लिए बहुत सारे दिलचस्प जवाब, लेकिन उम्मीद है कि यह थोड़ा मदद करेगा।

हमने इसी के समान एक कमर्शियल प्ले सेट खरीदा।

एक 12 'स्पैन को कवर करने के लिए, वे तीन 2x6 "बीम को एक साथ टुकड़े टुकड़े करते हैं - गोंद, नाखून और अंत में गाड़ी के बोल्ट का उपयोग करते हैं।

यह 2 झूलों और अंगूठियों के एक सेट का समर्थन करना है।

Answer 4

ध्यान रखें कि आपका भार स्थिर नहीं है, लेकिन गतिशील है, और स्विंग के आंदोलन के दौरान तनाव कई गुना बढ़ जाएगा। इसके अलावा, झूले की आवाजाही बीम के छोटे आयाम के खिलाफ तनाव को लागू करेगी, जिसका कभी समर्थन करने का इरादा नहीं था। भवन केंद्रों पर उपलब्ध स्विंग सेट को देखते हुए, मैंने कभी भी 4 x 6 से छोटे एक मुख्य समर्थन बीम को नहीं देखा है।

Comments

मैं थोड़ा गतिशील / लोड-गुणा करने वाले तनावों के बारे में सोच रहा था, लेकिन दूसरी टिप्पणी यह ​​है कि # 300 बहुत कम है शायद सही है। मैं स्पष्ट रूप से बड़े टुकड़ों का उपयोग कर सकता था, लेकिन वे इसी तरह भारी और अधिक महंगे हैं। मैं यह नहीं कह रहा हूं कि मैं सस्ते पर काम करने की कोशिश कर रहा हूं, लेकिन मैं जानना चाहता हूं कि मेरे व्यापार क्या हैं।

— बुराई otto

Answer 5

यह खरोंच से शुरू करने के लिए जवाब देने के लिए एक काफी जटिल समस्या है क्योंकि इसमें कई घटक हैं इसलिए मैं केवल गणनाओं को संक्षेप में बताऊंगा जिसे करने की आवश्यकता होगी।

तख़्त में तनाव के संदर्भ में, आमतौर पर न्यूनतम के रूप में आपको निम्नलिखित बलों की गणना करने की आवश्यकता होगी:

• झुकने के क्षण
• अपरूपण बल
• असर तनाव
• विक्षेपण

इन्हें बीम पर भार के लिए अलग-अलग स्थानों सहित विभिन्न लोड मामलों के लिए गणना करने की आवश्यकता होगी क्योंकि लोड के लिए अलग-अलग स्थिति अलग-अलग सबसे खराब स्थिति परिणाम देगी। तनावों के लिए गणना की विधि उन संरचनात्मक विवरणों के आधार पर अलग-अलग होगी जो आप समर्थन पर अपनाते हैं, लेकिन आपके द्वारा वर्णित मामले में संभवतः एक साधारण समर्थित बीम के रूप में जाना जाता है।

बीम में बलों की गणना करने के बाद, आपको तनावों की गणना करने के लिए बीम के कुछ ज्यामितीय गुणों की गणना करने की आवश्यकता होगी। विशिष्ट ज्यामितीय गुण क्षेत्र का दूसरा क्षण (झुकने वाले क्षणों के लिए), कतरनी क्षेत्र (कतरनी बल के लिए) और असर क्षेत्र (तनाव वहन करने के लिए) होगा। फिर से इन गुणों की गणना आपके द्वारा चुने गए विवरण पर निर्भर करेगी, क्योंकि तनावों की गणना करने के लिए इन गुणों का उपयोग किया जाएगा।

अंतिम गणना जो आपको करनी होगी, वह तनाव होगा जो लकड़ी झेल सकती है। फिर से, यह कुछ हद तक जटिल है क्योंकि लकड़ी, एक कार्बनिक पदार्थ होने के नाते, विभिन्न दिशाओं में अलग-अलग लोडिंग की स्थिति होती है जैसे कि अनाज की दिशा, भार प्रकार, लोड अवधि, लकड़ी के प्रकार, आदि सभी गणना को प्रभावित करते हैं। आपको गणनाओं में सुरक्षा के एक उपयुक्त कारक को भी शामिल करना होगा।

उस सब के बाद, यह सबसे घरेलू अनुप्रयोगों के लिए सबसे ऊपर है और अधिकांश परिस्थितियों में सामान्य रूप से पर्याप्त होने से पहले समान परिस्थितियों में काम करने वाले आकार पर आधारित है।

Comments

हालांकि आप वास्तव में इस मॉडल के लिए समर्थन नहीं कर सकते हैं। यह अधिक वास्तविक रूप से निर्धारित-स्थिर है, जो सरल बीम समीकरणों के लिए अनिश्चित है।

— Doresoom

यह मुझे विचार के लिए कुछ महान भोजन और वास्तविक गणना के लिए अन्य संदर्भों में देखने के लिए चीजें देता है। समान परिस्थितियों में जो काम किया है उसे छोड़ना अंगूठे का एक अच्छा नियम है, लेकिन इसकी तुलना करने के लिए आपको समान परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, जो मैं नहीं करता।

— बुराई otto

मैंने सूत्र खोजने के लिए आपकी कुछ शर्तों जैसे "बस समर्थित" की खोज की, और वे मेरी अपेक्षा से अधिक जटिल हैं। और निश्चित रूप से, वे अलग-अलग eq को शामिल करते हैं, जिसने मुझे वास्तव में आश्चर्यचकित नहीं किया, लेकिन यह ज्यादातर समय तक मेरी पहुंच से बाहर रखता है।

— बुराई otto

एक साधारण तख्ती के लिए बस समर्थित बीम का उपयोग करने के बारे में अच्छी बात यह है कि झुकने वाले बल और विक्षेपण अधिकतम मान होंगे। यदि आप एक निश्चित-निर्धारित मॉडल का उपयोग करते हैं तो सिरों पर कुछ खराब झुकने वाले क्षण होंगे लेकिन वे बस समर्थित मामले के लिए मध्य-अवधि के क्षण से अधिक नहीं होंगे, लेकिन यह ठीक है अगर आपकी बीम सभी मोटाई समान है साथ।

— इयान टर्नर

@ ईविल ओटो, बस समर्थित बीम समीकरण और निश्चित फिक्स्ड बीम समीकरण वास्तव में सरल हैं और आपको अंतर समीकरणों का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं होगी। raeng.org.uk/education/diploma/maths/pdf/exemplars_engineering/… एक अच्छी शुरुआत हो सकती है।

— इयान टर्नर

Answer 6

"... संक्षिप्त उत्तर है, अपने स्विंग के लिए 2 x 4 का उपयोग न करें ..."

ओटिस का प्रश्न बहुत पहले पोस्ट किया गया था, लेकिन मुझे लगा कि इससे अन्य लोगों को भी इसी तरह के संरचनात्मक प्रश्नों पर शोध करने में मदद मिल सकती है। मैं एक इंजीनियर नहीं हूं, लेकिन मैंने 30+ वर्षों तक लकड़ी के साथ काम किया है।

एक दिलचस्प सवाल है, और बहुत से DIYers उपेक्षा करते हैं, और उनके विचार को एक बात तक सीमित करते हैं: क्या 2 x 4 बहुत लंबा होने वाला है? ताकत, या भार-वहन क्षमता लकड़ी की प्रजातियों, और अवधि की लंबाई के साथ अलग-अलग होगी। सफेद पाइन की एक छड़ी हल्की होती है, लेकिन पीली पाइन की तरह मजबूत नहीं होती है, साथ ही, आपको गांठों की संख्या और गांठों के सापेक्ष आकार को भी देखना होगा क्योंकि गांठों में ताकत नहीं होती है, वे विराम बिंदु बनाते हैं। खासकर अगर गाँठ का व्यास चेहरे की चौड़ाई का 1/3 से अधिक हो। आपकी छड़ी का GRADE भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि कम ग्रेड, कैंबियम में कम पार अनुभाग के साथ मापांक को काफी कम कर सकता है। छाल के अंदर ही कैंबियम की अंगूठी होती है। एक नियमित, स्पष्ट, सफेद पाइन 2 x 4 स्टड ग्रेड 4 'स्पैन के लिए 450 पाउंड के स्थिर भार और 8' के लिए लगभग आधे का समर्थन कर सकता है। 900psi की सबसे कम फाइबर तनाव क्षमता के साथ अवधि। WSDD में सुरक्षित लोड तालिका के अनुसार, संक्षिप्त उत्तर है, अपने स्विंग के लिए 2 x 4 का उपयोग न करें, और मुझे लगता है कि आप जिस अवधि पर विचार कर रहे हैं, उसके लिए 2 x 12 आपका कम से कम 2x होगा। यह अनुलग्नक बिंदुओं पर कतरनी बलों के बारे में कुछ नहीं कहता है, लेकिन यह कहना पर्याप्त है कि 16 डी नाखून पर्याप्त नहीं होंगे- 3, 3/8 "x 6" lags w / वाशर - MINIMUM। DIY का पहला नियम है, सेफ्टी फर्स्ट; सुरक्षा के लिए डिजाइन करने के लिए ताकत में डिजाइन।

Answer 7

एक ऑनलाइन कैलकुलेटर है जिसे सगुलेटर कहा जाता है जो एक शेल्फ में विक्षेपण का अनुमान लगाता है जो इसके आयाम, लकड़ी के प्रकार और भार को देखते हैं।

Answer 8

एक वैकल्पिक विकल्प जिसे किसी ने उल्लेख नहीं किया है, वह है पेड़ों के बीच एक ट्यूबलर (गोल या चौकोर) जस्ती स्टील बाड़ पोस्ट का उपयोग करना। आप इसे रस्सी के साथ जगह पर लिटाकर प्रत्येक पेड़ से जोड़ सकते हैं।

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हुह, ऐसा लगता है जैसे एक यादृच्छिक डाउनवोट। मुझे लगता है कि सभी के बाद एक अच्छा, सस्ता, मजबूत धातु पोस्ट एक विकल्प नहीं है। </ स्नार्क>

— क्रेग

Answer 9

10 'स्पैन के लिए 2x4 का उपयोग न करें। यह बगैर शिथिलता के बमुश्किल अपना समर्थन देगा। अगर यह sags यह काफी मजबूत नहीं है। आपकी दूसरी समस्या सिर्फ यह नहीं है कि यह एक बड़े कुत्ते का समर्थन नहीं करेगा बल्कि यह है कि जब वे स्विंग करते हैं तो बोर्ड को झुकाने की प्रवृत्ति होती है, जो इसके और अधिक समर्थन करने की क्षमता को कमजोर करता है।

दो 2x12s का उपयोग करें। 2x12s के बीच हर 16 "2x4 स्पेसर्स का उपयोग करें। उन्हें नाखून न दें, प्रत्येक तरफ 3" बाहरी शिकंजा, 4 का उपयोग करें। यदि झूलना अभी भी बहुत अधिक आंदोलन का कारण बनता है, तो आंदोलन को रोकने के लिए हमारे तल पर एक और बोर्ड लगाया जा सकता है।