Wie kann ich die Tragfähigkeit einer Plattform berechnen?

Hier wäre meine grundsätzliche Vorgehensweise (hier Maschinenbauingenieur, TA Statik für 4 Semester):

• Für den Anfang könnten Sie das Gewicht der Matratze und des Boxspring plus das Gewicht von zwei darauf liegenden Personen berechnen ( W). Fügen Sie einen Sicherheitsfaktor hinzu (mindestens 2, idealerweise etwas mehr) - denken Sie daran, dass eine ungleichmäßige oder dynamische Belastung Ihren Rahmen erheblich stärker belastet.
• Wenn Sie davon ausgehen, dass das Gewicht gleichmäßig verteilt wird, macht es die Sache viel einfacher.
• Finden Sie heraus, auf welchen Stützen Ihr Boxspring ruhen wird. Berührt es seitlich die Außenschürze? Wenn nicht, teilen Sie das Gewicht des Boxspringbetts/der Matratze/der Personen durch die Anzahl der Querträger ( n), auf denen das Ganze ruht, abzüglich 1 ( W/(n-1)). Verwenden Sie für die Endquerträger die Hälfte dieser Belastung.
• Verwenden Sie die verteilte Last (oder die Hälfte davon), die Sie gerade über die Spannweite jeder Querstütze berechnet haben, in Verbindung mit einer Fest-Fest-Auslegergleichung, die hier in Abbildung 23 erläutert wird .
• Berechnen Sie die maximale Balkenspannung in der Mitte mit σ=M*c/I(wobei M= Moment, c= Abstand von der neutralen Achse und I= Flächenträgheitsmoment ) und vergleichen Sie die maximale Druck- und Zugfestigkeit Ihres Materials ( Kiefer? Eiche? Ahorn? ).
• Wenden Sie die Reaktionskräfte für die Querstückenden an den Seiten der Stützen an, die über die Länge des Bettes als Punktlasten verlaufen. (Wenn Sie Lust haben, können Sie auch den Moment einbeziehen und dem Balken eine Torsionsspannung hinzufügen, aber ich glaube nicht, dass ich im Internet erklären kann, wie das geht.) Verwenden Sie Superposition (mehrere P-Kräfte ) und Abbildung 25 für diesen. Wiederholen Sie die Berechnung der maximalen Spannung.

Wenn der Sicherheitsfaktor für Ihr gewähltes Design am Ende nicht ausreicht, erhöhen Sie die Breite (vertikal) der Seitenträger. Für die Mitte könnten Sie einfach eine weitere Stütze hinzufügen und neu berechnen. Ich glaube nicht, dass Verbindungselemente hier der begrenzende Faktor sein werden, und die Berechnung / Schätzung der Spannungskonzentrationsfaktoren in einem anisotropen Material wie Holz ist ein Bär.

Bearbeiten: So würde ein Ingenieur das angehen. @rachet freak hat jedoch einen sehr guten Punkt, dass Sie viel Zeit sparen könnten, indem Sie ein bewährtes Design verwenden. In diesem Fall werfen Sie einen Blick auf die Website von Ana White . Es hat Dutzende von Plänen, die die Leute bereits mit im Grunde nur einer Kreissäge und einem Bohrer gebaut haben.

Wenn Sie die Beine nach innen legen, wird die Verbindung auf Scherung belastet. Eine bessere Verbindung wäre, wenn der Holzrahmen auf dem Bein ruht (mit einer Kerbe). Sie müssen auch die erforderliche Stärke in den Ecken berücksichtigen, damit alles rechtwinklig bleibt.

oder Sie können eine Google-Suche nach Bettplänen durchführen und ein bewährtes Design erhalten. Der erste Link benötigt sogar nur 2x4-Holz

Ich kann nicht sagen, wie man es berechnet, aber aus Erfahrung sind 2x4s übertrieben. Für die Betten, die ich gesehen habe, waren 1x3s-Latten (liegend, nicht vertikal) mit einem vertikalen 1x4-Umfang ausreichend, es sei denn, beide Personen wiegen mehr als 300 Pfund.

Sie benötigen eine Mittelschiene und möglicherweise ein Mittelbein (einige Matratzengarantien erfordern tatsächlich eine!). Die Reduzierung der Spannweite ist ein großer Gewinn in Bezug auf die Unterstützung.

Ihr Design weist an allen Verbindungsstellen viel Scherung auf. Ein besseres Design wäre, die Randschienen zu falzen oder zu falzen und die Lamellen so zu lassen. Alternativ können Sie die Lamellen auch direkt auf die Umfangs- und Mittelschienen legen. Bauen Sie für die Beine ebenfalls entweder eine Platte, auf die das Bein geschoben werden kann, oder verwenden Sie 4x4s und kerben Sie zwei Seiten ein. (Eigentlich bevorzuge ich das Design, bei dem die „Beine“ Bücherregale sind und über die volle Breite gehen.)

[Fall A]

[Fall B]

[Fall C]

[Fall D]