Når du skal bestemme bæreevnen til en hvilken som helst konstruksjon, må du ta hensyn til flere forskjellige faktorer:
- Akseptabel avbøyning
- Maksimal tillatt bøyespenning
- Kolonne kompresjons- og knekkstyrker
For beregning av avbøyning er @ robs forslag om å bruke Sagulator en god start. Du trenger ikke å ha en grundig forståelse av alle ingeniørkonseptene som foregår bak kulissene for å få 90% svar. Sagulatoren legger ganske enkelt inn møblets dimensjoner i en ligningsbøyning ligning og spytter ut svaret. Disse ligningene er avhengig av antagelsen om at materialet holder seg innenfor den elastiske grensen. Du kan teste dette i Sagulator ved å legge inn en vekt på 5000 lb for en 1/2 "tykk furuhylle. Avbøyningen som vises vil være større enn lengden på hyllen, siden ligningen ikke tar hensyn til materialets ultimate styrke .
Maksimum bøyestress lar deg beregne hvor mye belastning møblene dine kan ta uten å bryte. Den maksimale belastningen en horisontal bjelke kan bære, avhenger av span, hvordan belastningen påføres, hvordan endene støttes, materialet og tverrsnittsgeometrien. Heldigvis er det flere online ressurser som Engineer's Edge og Engineering Toolbox som kan hjelpe med generaliseringer, slik at du ikke trenger å utlede hver tilstand.
For en jevn belastning på en bjelke med faste faste endeforhold (det betyr at skjøtene er forbundet i hver ende av lim, eller i det minste med mer enn ett feste), vil den maksimale bøyespenningen være plassert i endene, i størrelsesorden
sigma = M * y / I
hvor
M er det maksimale øyeblikket, I er tverrsnittet moment av areal er avstanden fra nøytralaksen.
For et rektangulært tverrsnitt,, og I = 1/12 * b * h ^ 3, hvor h er bjelketykkelsen, og b er bjelkebredden. Y er ganske enkelt h / 2.
Du kan beregne ditt maksimale M med denne kalkulatoren.
Maksimal tillatt spenning (eller bruddmodul) for mange treslag kan bli funnet ved å søke på Google etter trematerialegenskaper.
Ikke glem sikkerhetsfaktoren din på denne delen!
Kolonne trykk- og knekkstyrker vil egentlig ikke spille inn i designhensynet med mindre du planlegger å bruke lange, tynne ben. Med 4x4 ben, vil du ikke ha dette problemet. Med tynnere ben kan du beregne den kritiske sentriske belastningen (justert med benets akse, påført i midten av beinet) med følgende formel:
F = (pi ^ 2 * EI) / (KL) ^ 2
hvor
E er materialets elastisitetsmodul I er områdets treghetsmoment for leggetverrsnittet, K er kolonnens effektive lengdefaktor, L er lengden som ikke støttes
For ben som ikke støttes kun festet ved et bordforkle eller toppen av benken, vil K være 2, siden det egentlig er et fast -fri slutttilstand. For et ben som er forbundet med et bøyle i bunnen, vil K være nærmere 0,5, og kolonnens trykkstyrke er mer en faktor.