Hoeveel belasting kan een (houten) plank dragen, als deze alleen aan de uiteinden wordt ondersteund?

Ik zou gaan met @Aarthi’s lastdragende tabel bron voor een algemeen idee van wat redelijk is.

Als je echter op zoek bent naar vergelijkingen, kun je hiermee beginnen: Straalafbuigingsformuleringen Straalafbuiging en spanningscalculator Oppervlaktemomenten van traagheid Gebruik van de stelling van de parallelle as Houten materiaaleigenschappen (elasticiteitsmodulus (E) in tabel 4-3a)

Voor de dynamische belasting wilt u iets doen dat vergelijkbaar is met het plezier dat ik had op deze vraag .

…en misschien wilt u een goed boek Materiaalmechanica raadplegen. (goedkopere paperback internationale editie op Ebay )

Zoals @Ian aangeeft, is het probleem niet eenvoudig en kan het best worden opgelost door eenvoudigweg te gebruiken wat in het verleden voor andere mensen heeft gewerkt. Ga eens kijken naar de schommels in je lokale park en gebruik dezelfde grootte van de balk, mits de overspanning vergelijkbaar is.

Ook, als je je echt zorgen maakt, kun je altijd het touw in een ‘Y’ maken om buigspanning op de balk te elimineren, waarbij je het alleen in afschuiving laat staan. Op deze manier draagt de balk de drukbelasting van de zijdelingse spanning op de ‘Y’, waardoor de bomen niet naar elkaar toe buigen.

Schema:

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

Ik ben er niet honderd procent zeker van dat dit uw vraag beantwoordt, maar ik zal zeggen: 300 pond is eigenlijk veel, MUCH te laag van een schatting, als al mijn trollen op deze site iets is om aan voorbij te gaan. Merk ook op dat het niet het gewicht is, maar _kracht (d.w.z. Newtons ) waar u naar moet kijken.

Ten tweede, dit document zou uw lastdragende vragen moeten beantwoorden. Het is echter nogal technisch, van wat ik kan vertellen.

Tot slot, hier is een soortgelijke vraag van DIYChatroom.com.

Hout draagt een tolerantie van ongeveer 625 pond per vierkante inch (PSI) van een drukbelasting. Beton kan 3.000 PSI van een drukbelasting dragen. Staal kan 30.000 PSI van een drukbelasting dragen.

Veel interessante antwoorden om het “juiste” antwoord te vinden, maar hopelijk helpt dit een beetje.

We hebben een commerciële speelset gekocht die hier op lijkt.

Om een 12’ overspanning te bedekken, gebruiken ze drie 2x6" balken die aan elkaar gelamineerd zijn - lijm, spijkers en tenslotte sledebouten.

Dit is om 2 schommels en een set ringen te ondersteunen.

Houd er rekening mee dat uw belasting niet statisch is, maar dynamisch, en dat de spanningen zich vermenigvuldigen tijdens de beweging van de schommel. Ook zal de beweging van de schommel spanningen uitoefenen tegen de korte dimensie van de balk, die nooit bedoeld was om te ondersteunen. Als ik kijk naar de schommelsets die beschikbaar zijn in de bouwcentra, heb ik nog nooit een hoofddraagbalk gezien die kleiner is dan 4 x 6.

Dit is een vrij complex probleem om vanaf nul te beantwoorden omdat het meerdere componenten heeft, dus ik zal gewoon de berekeningen samenvatten die gedaan moeten worden.

Wat betreft de spanningen in de plank, moet je meestal minimaal de volgende krachten berekenen:

• Buigmomenten
• Afschuifkrachten
• Draagkrachten
• Doorbuigingen

Deze zullen berekend moeten worden voor verschillende belastingsgevallen inclusief verschillende locaties voor de gewichten op de balk, omdat verschillende posities voor de belasting verschillende worst case resultaten zullen geven. De berekeningsmethode voor de spanningen zal variëren afhankelijk van de constructiedetails die je aanneemt op de steunen, maar in het geval dat je beschrijft zal dit waarschijnlijk gebaseerd zijn op wat bekend staat als een eenvoudig ondersteunde balk.

Na het berekenen van de krachten in de balk, zal je enkele geometrische eigenschappen van de balk moeten berekenen om de spanningen te kunnen berekenen. Typische geometrische eigenschappen zijn het tweede moment van de oppervlakte (voor buigmomenten), het afschuivingsgebied (voor afschuifkracht) en het draagvlak (voor draagspanningen). Ook hier zal de berekening van deze eigenschappen afhankelijk zijn van de gekozen detaillering, evenals het gebruik van deze eigenschappen om de spanningen te berekenen.

De uiteindelijke berekeningen die u zult moeten doen zullen de spanningen zijn die het hout kan weerstaan. Nogmaals, dit is enigszins complex omdat hout, omdat het een organisch materiaal is, verschillende sterktes heeft in verschillende belastingscondities met factoren zoals nerfrichting, belastingsoort, belastingsduur, houtsoort, enz. die allemaal van invloed zijn op de berekening. U zult ook een geschikte veiligheidsfactor in de berekeningen moeten opnemen.

Dit gezegd zijnde, is dit over the top voor de meeste huishoudelijke toepassingen en voor het grootste deel is het baseren van de grootte op wat eerder in vergelijkbare omstandigheden heeft gewerkt normaal gesproken voldoende.

“…het korte antwoord is, gebruik de 2 x 4 niet voor je schommel…”

Otis’ vraag werd lang geleden gepost, maar ik dacht dat dit andere mensen zou kunnen helpen bij het onderzoeken van soortgelijke structurele vragen. Ik ben geen ingenieur, maar ik heb meer dan 30 jaar met hout gewerkt.

Een interessante vraag, en een veel doe-het-zelvers negeren, en beperken hun overweging tot één ding: is dat 2 x 4 lang genoeg? De sterkte, of draagkracht, zal variëren met de houtsoort, en de lengte van de overspanning. Een stok van wit grenen is lichter, maar niet zo sterk als geel grenen, plus, je moet ook kijken naar het aantal knoesten, en de relatieve grootte van de knoesten omdat de knoesten geen sterkte toevoegen, ze hebben de neiging om breekpunten te maken, vooral als de knoopdiameter meer dan 1/3 van de gezichtsbreedte is. De GRADE van je stok is ook belangrijk, omdat een lagere graad, met een verminderde doorsnede aan het cambium, de modulus drastisch kan verminderen. De cambium is de ring net binnenin de schors. Een gewone, heldere, witte dennenhout 2 x 4 stud grade kan statische belasting van ongeveer 450 pond voor een 4’ span en ongeveer de helft van die voor de 8’ span met de laagste vezelspanning capaciteit van 900psi. per de veilige belasting tabel in WSDD Dus, het korte antwoord is, gebruik niet de 2 x 4 voor uw swing, en ik denk dat een 2 x 12 zou uw minste 2x voor de overspanning die u overweegt. Dit zegt niets over de schuifkrachten op de bevestigingspunten, maar volstaat om te zeggen dat 16d spijkers niet genoeg zullen zijn - zet 3, 3/8 “x 6” lags w/wasmachines - MINIMUM. De eerste regel van DIY is, Safety First; Design in kracht om te ontwerpen voor veiligheid.

Er is een online calculator genaamd de Sagulator die de doorbuiging in een plank inschat op basis van de afmetingen, het soort hout en de belasting.

Gebruik geen 2x4 voor een 10’ spanwijdte. Het zal zichzelf nauwelijks ondersteunen zonder door te zakken. Als het doorzakt is het niet sterk genoeg. Je tweede probleem zal niet alleen zijn dat het geen grote hond zal ondersteunen, maar dat als ze zwaaien het bord de neiging heeft om te buigen, wat zijn vermogen om te ondersteunen nog meer verzwakt.

Gebruik twee 2x12’s. Gebruik 2x4 spacers tussen de 2x12s om de 16". Spijker ze niet, gebruik 3" buitenschroeven, 4 aan elke kant. Als het schommelen nog steeds te veel beweging veroorzaakt, kan er een andere plank op de bovenkant van onze bodem worden geplaatst om de beweging te stoppen.

Een alternatieve optie die niemand lijkt te hebben genoemd is het gebruik van een verzinkte stalen buis (rond of vierkant) hekpaal tussen de bomen. Je zou het aan elke boom kunnen bevestigen door het met touw vast te sjorren.