Quanta carga pode uma tábua (de madeira) suportar, se for suportada apenas nas extremidades?

Eu iria com @Aarthi’s load bearing table resource para uma ideia geral do que é razoável.

No entanto, se estiver à procura de equações, pode começar com estas: Fórmulas de deflexão de feixe Calculadora de deflexão de feixe e tensão Momentos de inércia da área Usando o teorema do eixo paralelo Propriedades do material de madeira (Módulo de elasticidade (E) encontrado na Tabela 4-3a)

Para a carga dinâmica, vai querer fazer algo semelhante à diversão que tive em esta pergunta .

…e poderá querer consultar um bom livro Mecânica dos Materiais . (edição internacional de bolso mais barata em Ebay )

Como @Ian salienta, o problema não é simples e é melhor resolvido simplesmente usando o que funcionou para outras pessoas no passado. Vá ver os baloiços no seu parque local e use o mesmo tamanho de viga, desde que o vão seja comparável.

Também, se estiver realmente preocupado, pode sempre fazer a corda num “Y” para eliminar a tensão de flexão da viga, deixando-a apenas em tosquia. Desta forma, a viga suporta a carga de compressão da tensão lateral no ‘Y’, o que evitará que as árvores se curvem umas em relação às outras.

Diagrama:

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| tree | | | | tree |
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      ...more rope and trees...
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Não estou cem por cento certo que isto responda à sua pergunta, mas direi o seguinte: 300lbs é na verdade muito, MUITO baixo de uma estimativa, se todo o meu trolling neste site for algo a passar. Note também que não é o peso mas force (ou seja Newtons ) que precisa de ver.

Segundo, este documento deve responder às suas perguntas de carga. É um pouco técnico, no entanto, pelo que posso dizer.

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

A madeira tem uma tolerância de cerca de 625 libras por polegada quadrada (PSI) de uma carga de compressão. O betão pode suportar 3.000 PSI de uma carga de compressão. O aço pode suportar 30.000 PSI de uma carga de compressão.

Muitas respostas interessantes para descobrir a resposta “correcta”, mas esperamos que isto ajude um pouco.

Adquirimos um conjunto de peças comerciais semelhante a este.

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

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

Tenha em mente que a sua carga não é estática, mas dinâmica, e as tensões irão multiplicar-se durante o movimento do balanço. Além disso, o movimento do baloiço aplicará tensões contra a dimensão curta da viga, que nunca se destinou a suportar. Olhando para os conjuntos de baloiço disponíveis nos centros de construção, nunca vi uma viga de apoio principal inferior a 4 x 6.

Este é um problema bastante complexo para responder a partir do zero, uma vez que tem múltiplos componentes, por isso vou apenas resumir os cálculos que terão de ser feitos.

Em termos de tensões na trave, normalmente como mínimo terá de calcular as seguintes forças:

• Momentos de flexão
• Forças de cisalhamento
• Tensões de rolamento
• Deflexões

Estas terão de ser calculadas para diferentes casos de carga, incluindo diferentes localizações para os pesos na trave, uma vez que diferentes posições para a carga darão diferentes resultados para os piores casos. O método de cálculo para as tensões variará dependendo dos detalhes estruturais adoptados nos suportes, mas no caso descrito será provavelmente baseado no que é conhecido como uma viga simplesmente suportada.

Tendo calculado as forças na viga, será necessário calcular algumas propriedades geométricas da viga a fim de calcular as tensões. As propriedades geométricas típicas serão Segundo Momento de Área (para momentos de flexão), Área de Cisalhamento (para força de cisalhamento), e Área de Suporte (para tensões de suporte). Mais uma vez o cálculo destas propriedades dependerá do pormenor que escolher, assim como a utilização destas propriedades para calcular as tensões.

Os cálculos finais que terá de fazer serão as tensões que a madeira pode suportar. Mais uma vez, isto é algo complexo porque a madeira, sendo um material orgânico, tem diferentes resistências em diferentes condições de carga com factores tais como direcção do grão, tipo de carga, duração da carga, tipo de madeira, etc., tudo isto afectando o cálculo. Também será necessário incluir um factor de segurança apropriado nos cálculos.

Tendo dito tudo isto, isto é exagerado para a maioria das aplicações domésticas e, na maior parte das vezes, basear o tamanho no que funcionou em circunstâncias semelhantes antes é normalmente adequado.

“…a resposta curta é, não use o 2 x 4 para o seu swing…”

A pergunta de Otis foi colocada há muito tempo, mas pensei que isto 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 que muitos DIYERS ignoram, e limitam a sua consideração a uma coisa: será que 2 x 4 vai ser suficientemente longo? A força, ou a capacidade de carga variará com as espécies de madeira, e o comprimento do vão. Um pau de pinho branco é mais leve, mas não tão forte como o pinho amarelo, além disso, também é preciso olhar para o número de nós, e o tamanho relativo dos nós porque os nós não acrescentam força, tendem a fazer pontos de ruptura especialmente se o diâmetro do nó for superior a 1/3 da largura da face. O GRAU do seu bastão também é importante, porque o grau inferior, com secção transversal reduzida no câmbio, pode reduzir drasticamente o módulo. O câmbio é o anel que se encontra no interior da casca. Uma qualidade regular, clara, de pinho branco 2 x 4 pode suportar uma carga estática de cerca de 450 libras para um vão de 4’ e cerca de metade para o vão de 8’ com a menor capacidade de tensão das fibras de 900psi. por tabela de carga segura na WSDD Portanto, a resposta curta é, não use o 2 x 4 para o seu balanço, e penso que um 2 x 12 seria o seu menos 2x para o vão que está a considerar. Isto não diz nada sobre as forças de corte nos pontos de fixação, mas basta dizer que pregos 16d não serão suficientes - coloque 3, 3/8 “x 6” desfasamentos c/lavagem - MÍNIMO. A primeira regra do DIY é, Segurança Primeiro; Desenho em força para desenhar para segurança.

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

Não utilizar um 2x4 para um vão de 10’. Mal se suportará sem flacidez. Se se arqueia, não é suficientemente forte. O seu segundo problema não será apenas que não suportará um cão grande, mas que à medida que balança a tábua tem a tendência de se curvar, o que enfraquece a sua capacidade de suportar ainda mais.

Use dois 2x12s. Usar espaçadores 2x4 entre os 2x12s a cada 16". Não os pregue, use parafusos exteriores de 3", 4 de cada lado. Se a oscilação ainda causar demasiado movimento, pode ser colocada outra tábua na parte superior da nossa base para parar o movimento.

Uma opção alternativa que ninguém parece ter mencionado é utilizar um poste tubular (redondo ou quadrado) de vedação de aço galvanizado entre as árvores. Poderia fixá-lo a cada árvore, amarrando-o no lugar com uma corda.