Как рассчитать постоянную/постоянную нагрузку на эту конструкцию 2x4

Вот мой общий план.

Схема кадрирования 2x4

Они будут построены в углу комнаты, и каждый отсек будет иметь лаг в стене 2х4, в том числе один в соседней стене. Идея состоит в том, чтобы построить эти рамы 2x4 и обернуть их фанерой 1/4 дюйма.

У меня есть несколько вопросов.

  1. Как рассчитать, какую нагрузку может выдержать сама древесина? Я бы, вероятно, использовал № 2 Hem-fir.

  2. Поскольку у меня 2x4, у меня было бы 3,5 дюйма для удерживания лага, например. Я мог бы использовать большой болт. Как я могу рассчитать правильный болт и влияет ли это на номинальную нагрузку? Есть ли точка, из-за которой шпилька стены выходит из строя? ?

  3. Я искал березовую фанеру толщиной 5 мм для обертывания. Могу ли я получить больше прочности, используя 1/4-дюймовую фанеру, или дополнительный вес противодействует этому?

  4. Если бы я построил все это с 2x2 (фактически 1,5 x 1,5 дюйма), насколько это изменило бы ситуацию?

Задняя часть 2x4, скорее всего, никогда не упадет со стены, однако у вас есть слабые места в каждом стыковом соединении. Какой тип крепежа вы используете для соединения 2х4 вместе?
Как уже упоминалось, соединения слабые... Я бы предложил скобки, чтобы связать их вместе. И чтобы предотвратить провисание, я бы поставил длинную и прочную скобу на внешний угол. Вы вряд ли найдете шпильку в пределах 15 дюймов на соседней стене, поэтому подумайте о паре крепких рычажных болтов.
@ Tester101 Я планировал использовать 16D гвозди или 3-дюймовые шурупы, что лучше?
@AloysiusDefenestrate Под скобками вы имеете в виду что-то вроде галстуков Симпсонов? Или вы имели в виду кронштейн под полку? Я надеялся сделать эту полку плавающей и избежать каких-либо кронштейнов снизу/сверху или иметь вертикальную опору спереди.
Я думаю, это зависит от того, какой вес вы собираетесь поставить на полку, и как долго вы хотите, чтобы он прослужил. Гвозди не очень хороши, потому что они не обладают большой силой удержания (т.е. их можно вытащить). Пока винты не велики, потому что они имеют плохую прочность на сдвиг. Вы захотите рассмотреть какой-либо тип кронштейна (возможно, изготовленный на заказ), как предлагает Алоизиус, или пересмотреть дизайн.
@ Tester101 Учитывая, что он будет заключен в фанеру толщиной 1/8 или 1/4 дюйма, как вы думаете, это поможет придать ему структурную целостность? Если бы я добавил пластины Симпсона 90 к каждому стыку, а затем добавил фанеру (склеенную и прибитую), это повысит прочность коробки от провисания или, что меня больше беспокоит, болты, крепящие эту заднюю часть 2x4 к стене, имея это 2x4 ломать. Я ожидаю, что они будут держать книги, так что хороший вес. Я также должен представить себе сценарий, в котором ребенок мог бы опереться или держаться за край, самый дальний от стены.
Фанера должна добавить прочности, но насколько сильно я не могу сказать. Я бы меньше беспокоился о том, что 2x4 оторвется от стены, чем о том, что поперечные скобы 2x4 отрываются от 2x4 на стене. Вы всегда можете построить полки так, как вы планируете, а затем проверить их на прочность. Если они кажутся вам недостаточно сильными, немного переделайте их.
@Will - для всех углов я думал о простых кронштейнах внутри ... Их делает Симпсон; все, что имеет площадь около 2 дюймов на ногу, подойдет. А для «концевого» кронштейна я подумал о существенном L-образном кронштейне, скажем, 12 дюймов на ногу, размещенном внутри. (Это будет бороться с провисанием, о котором упоминали другие.)

Ответы (2)

Обновлено: я вижу много вопросов, касающихся пролетов, сил и т. д. Вот очень полезная ссылка для калькуляторов, касающаяся всего упомянутого. http://www.awc.org/codes-standards/calculators-software

Изменить: на основе вашей диаграммы, которая сейчас отображается.

Я не знаю, какой тип отделки вы собираетесь использовать, но, как упоминалось другими, вероятность попадания шипов там, где они вам нужны, и отсутствие поддержки проблематичны. Либо переосмыслите свой материал, либо рассмотрите возможность использования металлических скоб для деревенского вида или кабельной системы, если вы хотите что-то, что не выделяется.

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесьПоскольку ваша диаграмма не отображается, а у вас есть отложенный тег, я попробую.

Для полки вы можете использовать калькулятор сагулятора, чтобы получить необходимую информацию. Который можно найти здесь. http://woodbin.com/calcs/sagulator.htm

Значения прочности для анкерных болтов в 2x4s.

  • Болт с затяжкой 3/8 дюйма глубиной 2 дюйма имеет тяговое усилие 1900 фунтов.
  • При глубине 1/2 дюйма и 3,5 дюйма тяговое усилие составляет 3500 фунтов.

Если вы ищете коробчатую раму со статической нагрузкой, дайте мне знать.

Спасибо за номера на болтах, это действительно полезно. Можете ли вы сказать мне, какое тяговое усилие у 2x4? Кроме того, я не знаю, почему мне было бы трудно попасть в шпильки, учитывая, что я разместил отсеки на расстоянии 16 дюймов, а мои шпильки имеют 16 по центру. Я согласен, что на соседней стене, вероятно, не будет чего-то 15-дюймового, но, может быть, я что-то упускаю?

Я не знаю, как вы будете делать такие расчеты, но у меня достаточно опыта именно с этой структурой, чтобы я ее взвесил.

  1. Остальные правы - слабое место там, где поперечины крепятся к задней балке. Вы можете решить эту проблему, используя по крайней мере два 4-дюймовых строительных шурупа или легкие шурупы с запаздыванием, правильно засверленные и потайные, в каждом стыке. Также вставьте множество крепежных деталей через фанеру настила в ригель, а также в лицевую доску. Соединение ригеля является наиболее важным.Строительный клей может помочь, но он не идеален в ситуации с торцевыми волокнами, такой как стыковые соединения.Он очень поможет с соединением настила.

  2. Что касается того, что он будет нести, вы увидите значительный прогиб при вращении задолго до того, как он разорвется (или оторвется от стены) из-за мягкости используемых материалов и присущей деревянным конструкциям неточности. Вы также можете увидеть вмятины на подложке (при условии, что это гипсокартон). Тем не менее, он, вероятно, будет нести 50 фунтов. на погонный фут, равномерно распределенный спереди назад, надежно и без проблем.

Примечание. В любой такой конструкции располагайте крепежные детали по краям, чтобы уменьшить скручивающую нагрузку. На вашем чертеже, например, вы показываете лаги, расположенные вертикально по центру гроссбуха. Вы хотели бы расположить их в шахматном порядке, чтобы они располагались рядом с верхним и нижним краями, взвешивая количества вверху, где находится наибольшая нагрузка.