Berapa jarak ideal antara penyangga rak?

Saya punya papan kayu lapis 122x25x1cm dan 61x25x1cm yang ingin saya gunakan untuk membuat rak untuk buku dan peralatan.

Saya akan menggunakan 2 dukungan untuk setiap ukuran papan dan saya ingin tahu seberapa jauh jaraknya. Mungkin seseorang telah mengembangkan program yang memberi tahu jawabannya.

Gambar ¹ dari bagian lain (tidak yakin bagaimana Anda menyebutnya):

_{¹ Gambar dari: http://patentimages.storage.googleapis.com/EP0404699B1/imgf0001.png}

Masuk ke Sagulator - ini adalah kalkulator online gratis untuk rak yang merupakan alat yang luar biasa untuk pertanyaan-pertanyaan ini.

Menjalankan 2 ukuran rak Anda, rentang rak yang lebih besar (122 CM) tidak akan menampung lebih dari sekitar 2 KG secara keseluruhan tanpa terasa kendur. Rak yang lebih pendek (61 CM) dapat menampung sekitar 10 KG secara keseluruhan.

Seperti yang Anda lihat, kayu lapis 10 MM tidak terlalu kaku untuk digunakan di rak. Anda dapat menambahkan penyangga kayu di bawah rak. Bahkan 1X2 (20 MM x 40 MM) yang terpasang secara vertikal akan meningkatkan kapasitas muat rak yang lebih lama menjadi sekitar 18 KG, dan rak pendek menjadi lebih dari 100 KG.

Anda mungkin mempertimbangkan untuk menggunakan tiga tanda kurung untuk rak yang lebih panjang sehingga setiap rentang yang tidak didukung adalah 61 CM. Ini, bersama dengan bracing kayu di bawah kayu lapis harus memberikan dukungan yang layak.

Atau, jika Anda tidak ingin menggunakan penguat kayu di bawah kayu lapis, Anda dapat menambah jumlah penyangga sehingga rentang yang tidak didukung lebih pendek. Dengan rentang 30 CM kayu lapis dapat mendukung sekitar 35 KG. Ini berarti 3 penyangga untuk rak 61 CM, dan 5 penyangga untuk rak 122 CM.

Sunting: seperti yang dituliskan oleh poster asli dan Henry Jackson, Sagulator tidak dapat membantu secara langsung dengan mengoptimalkan posisi penopang untuk rak - itu hanya menghitung penurunan dari panjang rak yang diberikan, dan tidak dapat memberikan sag untuk rak yang hanya didukung di satu ujung. Dalam diagram berikut, Sagulator dapat membantu menentukan B , tetapi tidak dengan menentukan A :

Ini karena rumus mekanik yang digunakan oleh Sagulator. Mencari sedikit melalui referensi yang disediakan oleh Sagulator, kita dapat melihat bahwa rumus aktual yang digunakan (untuk beban seragam dengan rak tetap ke pendukung) adalah ini: Struktural Beam Bending Stress & Persimpangan Defleksi / Perhitungan - Perhitungan - Tetap di Kedua Berakhir dengan Seragam Memuat . Memang, meninju angka memberikan hasil yang sama, jika Sagulator "Terapkan koreksi lab WoodBin?" adalah tidak diperiksa - yaitu hanya rumus mekanik digunakan (hanya didasarkan pada dimensi dan sifat-sifat kayu).

Ini semua baik dan bagus, tetapi bagaimana dengan dimensi A untuk rak? Inilah rumus berikut: Struktural Beam Bending Stress & Deflection Persamaan / Perhitungan - Beam Cantilever dengan Beban Seragam . Ini adalah rumus untuk mengukur defleksi maksimal pada A. Membandingkan dua rumus ("Critical Deflection" di yang pertama vs "Deflection di ujung yang tidak didukung" di yang kedua), orang memperhatikan bahwa perhitungannya sama (Wl ^ 3 / x EI) kecuali untuk penyebut tetap x- 384 di formula pertama dan 8 di formula kedua. Ini berarti bahwa defleksi maksimal untuk ujung yang tidak didukung adalah 384/8 = 48 kali lebih besar dari defleksi maksimal untuk rak yang didukung di kedua ujungnya. Jadi, jika Anda memiliki angka 100 KG untuk rentang rak yang didukung (B) 96 CM, panjang maksimal rak yang tidak didukung (A) yang masih dapat mendukung 100 KG adalah 2 CM (96/48 = 2 ).

Secara alami rak 2 CM tidak perlu mendukung 100 KG. Di sini diperlukan beberapa bermain-main untuk mendapatkan hasil yang bermakna. Menggunakan rak 122 CM dan mengabaikan lebar penyangga, untuk mendukung beban total 60 KG (khas untuk rak buku 122 CM yang terisi penuh dengan buku), kita akan mendapatkan sekitar 0,5 KG per 1 CM. Rentang 16,5 CM dengan beban 8,25 KG akan memberikan penurunan 0,01 MM per kaki berjalan. Mengubah ini ke rak yang hanya didukung pada satu ujung dengan mengalikannya dengan 48 memberi kita 0,48 MM per kaki berjalan, seperti yang disarankan oleh Sagulator untuk defleksi maksimal yang terlihat oleh mata manusia (0,51 MM per kaki berjalan). Ini akan meninggalkan kita dengan rentang rak didukung 89 CM (122 - (16,5 * 2)). Rentang yang didukung ini tidak dapat mendukung beban yang dibutuhkan sebesar 43,5 KG (60 - (8,25 * 2)). Menambahkan dukungan ketiga di tengah rak yang didukung memberi kita dua bentang 44,5 CM,

Dua poin dalam kesimpulan:

1. Semua perhitungan ini bersifat teoritis. Bahan rak yang tepat dan distribusi muatan Anda mungkin akan berperilaku berbeda. Itu selalu lebih baik untuk menambahkan margin keselamatan untuk beban yang diharapkan (jadi jika Anda pikir Anda akan memuat rak dengan 60 KG, rancanglah untuk mendukung 120 KG (atau bahkan lebih)).
2. Tepi rak yang didukung hanya di satu ujung dapat menopang berat 48 kali lebih sedikit daripada rentang yang sama yang didukung di kedua ujungnya. Sekali lagi, berbuat salah di sisi hati-hati dan jangan berharap rak untuk mendukung persis apa yang ditunjukkan perhitungan.

Jika rak akan dimuat secara merata, untuk dua penyangga, Anda ingin menempatkannya 1/4 dari setiap ujungnya. Dengan cara ini, ujung kantilever mengambil rotasi yang seharusnya disebabkan oleh melorot di tengah.

Ini tentu saja mengasumsikan bahwa Anda memiliki bahan yang cukup kaku untuk mendukung rentang yang menghasilkan, dan bahwa Anda dapat berlabuh ke dinding di titik-titik tersebut.