我的桌面能承受 300 磅吗?

土木工程 桌上 承重能力
2021-11-28 08:13:48

我以前从来没有用木头做过任何东西。这对我来说都是新的。

我想建一个电脑桌面。我的目标是立即制作桌面,然后购买一些可以上下移动的电动腿。我有一些木头是从一座被拆除的建筑物中得到的。我相信它是橡木。它上面有几个孔,从以前钉下来的地方开始,所以我想把它切成几块,有效地去除这些孔,然后把它们粘在一起,形成一个漂亮的图案。

我担心负载能力。我想确保它的强度足以容纳 300 磅。我想在上面轻松安装 150 磅的电脑,我希望我会非常依赖它,所以它需要非常坚固。但是,由于所有部件都会粘在一起,我担心关节会分开。

如何计算最大负载能力?

下面我已经包含了我的设计的简单图表。它将有几个 45 度的 9.5 英寸正方形,被 2 英寸边框包围。结果将是 71.175 x 30.87 x 1 英寸。为了增加强度,我想在所有正方形之间的接缝处打槽,但可能不是 2" 边界。我认为每个连接边缘上的中心 1/4" 厚 1/4" 长槽口应该可以工作。我不是确定我正确地使用了“rabbet”,所以我会用另一种方式来描述它。基本上,我想把一个边缘的顶部和底部铣掉,这样整个侧面就有一块 1/4" 厚并伸出一个 1/4 英寸,然后在它连接的板上我将切出一个 1/4 英寸的凹槽以匹配,以便它们连接在一起。

桌面设计基本稿

2个回答

您还没有展示腿部布置,因此更直接的问题可能是推力。也就是说,根据腿的连接和排列方式,约 300 磅。顶部的重量可能导致整个桌子像钟摆一样摆动,甚至可能在腿与桌子接触的地方折叠起来。

然而,我的猜测是,即使是名义上的 1 英寸厚,这张桌子最终也会下垂。即使没有,它也可能由于季节性运动或无论如何弯曲而分崩离析。

这些接头不会像胶合好的木板边缘那样坚固,即使你在粘合和夹紧时真的会出汗。期望榫槽支撑跨度是不公平的,因为这不是那个关节擅长的。大部分胶合表面都缺失了,在大多数情况下,会有很多空隙,在这些空隙中,榫槽不能完全配合 PVA 胶水来发挥它的魔力。并且这些关节的一半将在至少一个部件上出现纹理,这使得关节更弱。

所以,它可能不会立即分崩离析,但我敢打赌它会一直弯曲,直到一些关节开始张开。

请注意,传统上,榫舌和凹槽表面从不打算粘合。它们是一种配合表面的方式,因此它们保持不动,但仍允许季节性移动。最多,您可能会在几个地方将边缘盲钉在一起,只是为了保持接头紧贴其下方的材料。如果你把这些接缝粘起来,到明年,顶部可能会自己分开(取决于你住的地方。)

我的建议是使用优质胶合板(或实木,尽管胶合板的质量强度比很难被击败)设计一张坚固的桌子,然后用你的实木“镶嵌”覆盖它。然后,您的边缘将隐藏该构造细节以及胶合板的原始边缘。

必须注意确保它对于静态负载足够坚硬,并且当存在摇摆力时,腿布置能够抵抗摇摆。有时您可以组合腿部附件,以便它们提供额外的桌面刚度和机架强度。这就是为什么我建议你访问之前关于桌子设计的问答以获得一些想法。

如果你想放弃胶合板的想法,我建议你尝试一下。制作一个较小版本的细木工顶部,看看它在重量下如何弯曲。用于在顶部堆放计算机和设备的工作台需要能够支撑一个中等身材的人而不会破裂或弯曲;必须能够站在它上面,并且不会觉得它会折叠起来,或者不会听到任何不祥的破裂声。

更具体地说,在您的情况下,请查看您的设计。想象一下你的 300 磅。静载荷就在中间,四块相交处。这四个关节将涉及末端纹理,其中一些关节将要垂直于纹理移动(这通常相当于同一件事)。我对失效模式的估计是从那个拐角开始出现裂缝,然后曲折穿过任何其他接头到另一个点,应力模式在该点重复。

当您铺设地板、砖块或木壁板时,重要的规则之一是没有匹配的接缝。也就是说,如果您将桌面旋转 45 度,您会看到(基本上)有 1x3 矩形,您正在组合这些矩形来制作平板,但是您正在连接这些 1x3 部分,以便关节都沿着同一条线您没有使用强力胶水接头来支撑较弱的木头接头。将结构视为一系列 1x3 部分,您将这些部分连接在一起,使接缝错开,这对于获得理想的板强度大有帮助。

我们甚至还没有谈论材料!你没有提到你想用什么样的木头,或者它的调味程度如何。但是 10 英寸的正方形会移动,它们会垂直于纹理移动。因此,即使您仔细准备配合表面并理想地夹紧,一段时间后您可能会发现顶部开始弯曲或破裂。

如果您使用非常稳定且经过调味的木材,并且仔细匹配纹理以最大限度地减少添加剂的移动,并且理想地将顶部粘合在一起,错开接缝,它可能仍会随着季节变化而移动。

简而言之,不要只关注表格构建的顶部。成功取决于您全面了解如何通过顶部处理静态力并将其传递到地板,以及日常使用如何引入在完全不同的轴上运行的动态力。整张桌子需要设计成可以协同工作,以便在所有这些方向上为您提供足够的力量。

总之,我不想建议你放弃整个事情作为一个坏主意。我要指出,这对木工新手来说是一个非常具有挑战性的项目,因为你真的必须了解你的材料和技术。

我认为你所提议的将变成一个非常有吸引力的桌面。

您描述的关节是榫槽关节(不要担心将其错误地描述为槽口关节;我很确定几年前我犯了类似的错误)。

老实说,我不知道如何计算那些关节的承载能力。你可能会尝试用一些废料做一个“测试试样”,它具有相同的接头和相同的材料,并对其施加重量,直到它破裂或撕裂。或者,用桌面支撑的横梁(有点像地板的建造方式)建造桌子的底架,以承受重量,而不是仅仅依靠关节的强度。

我相信你已经这样做了,但为了安全起见,我还是会说:在切入木头之前,请确保你已经移除了所有的钉子。目视检查它,并使用对隐藏的钉子有反应的东西,例如强磁铁或金属探测器。