如何为跆拳道打造一个稳定的重型包架?

土木工程 设计 力量 稳定
2021-12-02 14:26:33

我正在尝试建造一个沉重的书包架。我要把它放在外面的车棚里(从三个侧面打开)。我想知道给它一个强大的基础的最好方法是什么。这个沉重的袋子重约 200 磅,会在各个方向来回摆动。这就是问题所在。我不能只是建立一个颠倒的大写L型结构。它会分崩离析。我也会踢袋子的。我不能把它永久地固定在地上。

我想知道构建这个框架的最佳方法是什么,这样它就不会倒在我的头上。我需要在预算范围内完成。我在下面设计的结构在纸面上看起来足够稳定,但它会有点贵。我想我错过了从顶部直接下来并将三角形分成两半的垂直条。这将使它更强大,但又非常昂贵。我没有木工经验,但我的工作很彻底,我很注重细节。

还有哪些其他结构可以提供相同的稳定性(或者会更好)而不会花费我一只手臂?有人可以给我一些建议吗?

我正在考虑使用 2 英寸 x 4 英寸 x 8 英尺,可能是几个 4 英寸 x 4 英寸 x 8 英尺

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2个回答

基本上,你正在为一个 200 磅的骑手打造一个单次秋千的秋千。不同之处在于,这种摆动可以完整地 360° 进行,而不仅仅是来回摆动。

将其视为“架子”并使用Sagulator,我选择了东部白松作为标准类型“SPF”(云杉、松树、冷杉)的示例,您可能会在当地的大卖场买到.

我指定了一个 4x6 英寸的顶杆*(4 英寸深的“架子”,6 英寸厚,即放置 4x6 的 6 英寸面垂直),单点负载为 200 磅,跨度为 8 英尺。它说在跨度上只会有 0.01 英寸的下垂,它认为对于货架来说是“可接受的”,而且看起来很合理。


注意:这是针对静态负载的。你会把焦油从这东西里踢出来,所以它会到处乱晃。这会给你的“架子”带来很大的动态负载,并会显着增加这个顶杆上的瞬时下垂和长期压力。

如果您调整计划以使用 4x6" 顶杆,我认为您将为沉重的包有一个相当安全的安装点。

为了支持这个安装点(4x6"),您的三角形是您可以设计的最稳定的平台。不需要额外的垂直分割每个三角形。您可能希望用 4x4 材料制作对角线以抵抗动态你要传授的力量。我建议 2 @ 2x4 连接 4x4 的底部 - 每侧一个,以防止它们扩散。

但是,仍然没有考虑到的一件事是拼命。您的设计将防止它朝三角形的方向倾斜。没有什么可以阻止它沿着顶杆的轴线(一个三角形朝向另一个)倾斜。

为了防止这种情况,您需要从顶杆到三角形支架的一些对角支撑。我建议在每一端,从 4x6 的底部到每边三角形的底部运行一条对角线。您希望这些对角线与顶杆相交约 1/3 距离(距每端约 25-30 英寸)并向下延伸到底部横梁的中心。在它们与底部的 2x4 相交的地方,我会在中间放一块 4x4 作为阻挡,以加强和招募两个 2x4 来帮助抵抗折磨。

对角支撑的事后思考:如果您需要三角形之间的所有空间并且认为内部支撑会妨碍您,您可以在每个三角形的外侧构建一个直角三角形。这将连接在 8' 4x6 的末端并延长设备的总长度。我会使用相同的 45° 角将三角形向外延伸,然后再使用一些 2x4 将这个 4x4 有角度的部分(每侧一个,就像主三角形一样)的底部连接到 2x4 支撑的中心其他三角形的底部。使用一些 2x4 托梁衣架连接这些。


  • 所有这些额外和更大的木材会破坏您的预算吗?绝对地!
  • 一次性购买价格会低于持续的健身房会员资格吗?你打赌!
  • 如果这对您失败,木材费用会比去急诊室便宜吗?毫无疑问。

最后提示:

  • 当你摆动那个沉重的包时,这将承受巨大的负荷。确保您的关节切割准确且紧密。

  • 不要吝啬紧固件。

    • 有一些木螺钉是为建筑负荷而设计的。它们非常昂贵,但对于这种结构来说它们是值得的。它们会比钉子更牢固。钉子会在这些负载下拔出。
    • 不要尝试使用干墙螺丝(设计用于内部干墙)或装饰螺丝(设计用于将薄甲板垂直固定在托梁上)。
  • 您可能需要添加一些金属修补板来加固接头,并添加一些“托梁吊架”或“椽条”类型的板来固定内角。

    • 在查看您当地的大盒子中可用的类型时,一些常识将帮助您了解它们有什么以及在哪里将它们应用到您的建筑中。
    • 当你在那里得到你的金属加固物时,拿起一盒“托梁吊钉”。它们专为衣架上的孔而设计,并且足够短,不会刺穿 2x 材料的另一侧。你可以全力以赴,花一些额外的钱买“托梁吊螺丝”,只是为了确定。由于您将使用的数量相当少,它不应该太多


* 只是出于好奇,我指定了 4x4" 甚至 2x4",它认为它们对于静态货架负载都是“可接受的”。我认为这些都不会承受您将要承受的非常活跃的负载的压力。我不会使用其中任何一个。

我在下面设计的结构在纸面上看起来足够稳定......

我不同意你的评价。为清楚起见,我将三角形底座的方向称为“前/后”,将架空梁的方向称为“侧对侧”。虽然三角形使结构前后稳定,但几乎没有左右支撑。任何方向运动的所有应力都必须传递到地面,并通过三角形顶部的连接传递。无论您以何种方式撞击袋子,所有的力都会传递到袋子顶部枢轴点的结构上,并且该点必须在各个方向上保持稳定。

  • 为了抵抗从前到后的力方向,您需要更宽的顶梁。您可以将另一个 2x8 顶板添加到垂直定向的梁上,以创建一个“T”形梁。当前的光束在前后方向上只有 1 1/2" 宽,并且需要更宽的轮廓来传递打击力。
  • 为了抵抗左右力,您必须在三角形侧面的每一侧添加对角支撑顶梁。它们越大越好。我会尝试将它们从袋子枢轴点几英尺处开始,然后将它们延伸到三角形侧片的中间。
  • 如果您获得所需的间隙,您可以考虑将侧三角形向枢轴点倾斜,以缩短顶梁的长度。
  • 您的关系至关重要。使用螺钉或螺栓,而不是钉子,以确保连接不会随着时间的推移而松动。木构件的连接处应齐平,这意味着您需要切割奇数但精确的角度。当然,连接越持久,便携性就越困难(如果这是您的标准)。
  • 您的 2x4 尺寸似乎足够了,但顶梁应该是 2x8。

你提到这是在车棚里。如果您可以交叉支撑车棚结构,则可以简单地将其挂在屋顶下。