大きなスパンで強力な棚を構築する安価な方法は何ですか?


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私は私の家からいくつかの古いものや湿気で損傷した貯蔵ユニットを取り外しました。それらを棚に置き換えたいと思います。さまざまなサイズのギャップ(幅と深さ)があります。

棚にかなりの重量(たくさんの本など)を入れてほしい。

かなりの幅に広げたい棚がいくつかあります。たとえば、2メートルで、かなり深い(たとえば50cm)。審美的な理由から、棚の下の大きなブラケットなどをできるだけ避けて、背面と両端でのみサポートされるようにしたいと思います。

それを行う1つの方法は、棚に非常に厚い強力な材料を購入することです。可能であれば、そのようなお金を費やすことを避けたいです。安価で軽い素材を使用したいので、何らかの仕上げ(塗料など)を適用できます。

厚くて強い単一の素材を使用する以外に、どのような構築方法を使用して、棚が大きく曲がったり折りたたんだりする前に棚が広がることができる距離を改善できますか?これらのさまざまな工法の限界(スパン、深​​さ、荷重)は何ですか?

(湿気の問題の原因はすでに解決しています)

回答:


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厚手の硬材を前端に接着した合板を使用します。これにより、非常に優れた強度が得られます。使用できる材料の種類とサグの量を見つけるために使用するオンライン計算機を次に示します。これは、サイトの著者からの良い引用です。

「目は走る足ごとに1/32インチのたわみに気づくでしょう。」

サグレーター


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さまざまな負荷とサポート方法を備えたより詳細なビーム偏向計算機については、aps.anl.gov / APS_Engineering_Support_Division / …を試してください。ただし、エンジニアリングの背景が少し必要になる場合があります。このウェブサイトはもう少しユーザーフレンドリーですが、自動計算機はありません:engineersedge.com/beam_calc_menu.shtml
Doresoom

ところで、長方形断面の慣性モーメント(I)は、I = 1/12 * w * h ^ 3で計算できます。ここで、h = height(方向荷重が適用される)およびw = widthです。
ドレサム

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これはかなり良い答えであり、私は堅材のフロントスチフナーに同意します。他のコンポーネントを1つ追加します。1Xのストックを、棚の後ろの端が支えられるように、エンドサポート間の背面壁に配置します。これにより、幅の重量の少なくとも1/3がサポートされ、フロントの補強材がフロントエッジのたるみを助けます。棚には少なくとも3/4インチのストックを使用してください。これはあなたの状況に優れた実用的な答えである
shirlockの家庭

@shirlockの家は間違いなく非常に実用的です。実際、私は以前にこのような棚を作りました。sagulator計算機に関しては、背壁に1xのサポートがあるため、計算機に棚の幅の2/3しか置けません。
フラミンペンギン

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@flamingpenguin:実際には、計算機が単純にサポートされたビーム(エンドポイントでのみ固定)を想定している場合、3面でサポートされているシェルフには適用されません。そのような状況に対応する簡単な計算機は見つかりません。それがFEAの領域です。
-Doresoom

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強くて軽くて安い?トーションボックスの構造ご覧ください

ここに画像の説明を入力してください

確かに薄いわけではありませんが、@ Joeが述べたように、これらの4つの特性すべてを取得することは非常に困難です。


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これは基本的に、@ Joeが言及した中空のドアの可能性の独自のバージョンです。
マーサ

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もちろん、自分で組み立てると、パーツの接着具合、素材、壁への取り付け方法などをより細かく制御できます。開いた1つの中空コアドアは、エッジの周りに軽量ファイバーボードを使用しました、段ボール補強のための内部、および表皮材は、〜1 / 8"厚のメゾナイトた。
マイク・パウエル

最近、イケアの家具を廃棄するという不幸がありました。両端でサポートされ、ベッドの上に収まるように設計された約2メートルのスパンシェルフでした。私はそれを半分で見なければなりませんでしたが、それはほぼこのように構築されたことが判明しました。バテンはベニヤのパーティクルボードでできており、表面はベニヤのハードボードでできています。しかし、空隙は段ボールの格子で満たされていました。4つの側面すべてにバテンがあり、中央近くの短い次元に1つがありました(リベートなし)。特に強くはありませんでしたが(〜7cm)、かなり強くて軽いものでした。
-flamingpenguin

リンク2は停止しています。
カールリヒター

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強く安く軽く薄いですか?あなたは多くを求めています。

ハニカムを間に挟んだ積層棚を作ることで軽くすることができます...しかし、それはそんなに安くはありません。

底に沿って補強材としていくつかのストリンガーを追加すると、安くて軽くなりますが、それほど薄くはありません。木材以外のものを使用して薄くすることもできますが、安くはなりません。

...そのため、私が考えることができる選択肢は1つだけになります。フラットにする必要があるとは言いませんでした。だから、アーチを作ります。はい、それは非常に多くの作業になりますが、思考シートを得て、それをアーチにラミネートするために接着してクランプすると、重量を取りながら荷重を横方向に伝達するため、重量がより良く伝達されます最後まで。

もちろん、すべての接着剤を考慮すると、厚い合板を使うほど安くはないかもしれませんし、かなり手間がかかり、結局は実用的ではなくなりますが、 d少なくとも4つの希望する品質のうち3つを取得します。

スパンの制限については、使用する材料、層の数、最終的な厚さ、およびアーチの量によって異なります。


ええ、多くの質問:-)私は常にトレードオフが関与していることを理解しています。アーチのアイデアは非常に興味深いです。大きな金属製ブラケットの魅力的な代替品になる可能性があります。しかし、それは下の棚がその上のスペースの一部を使用するのを防ぎます。スパンの両端で2つのハーフアーチを使用することも可能でしょうか?
フラミンペンギン

ラミネートのアイデアで使用できるハニカムについてもう少し説明していただけませんか。何から構築できますか?
-flamingpenguin

私は以前、SAE RC航空機の重量物リフト競技用のカーボンファイバーレイアップでこのようなものを使用しました。aircraftspruce.com/catalog/cmpages/01-00488.php完成した製品は、信じられないほど強いと軽量です。しかし、棚の上ではそれほど簡単ではなく、棚の重量が問題にならない場合は、おそらく棚には最適な選択肢ではありません。
-Doresoom

アーチ型の棚!そりゃ素晴らしい!
ベビョルンジョサ

@Doresoom似ているように見えますが、段ボールで作られている(そしておそらくずっと安い)ものを見たことを覚えています。それは漠然と十分に強力で使用できるのか、それとも簡単につぶれるのか、いくつか試してみて、いくつかのテストを行う必要があるのだろうか。
-flamingpenguin

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EMTまたは他の硬いパイプを下に敷いた合板棚を試すことができます。いくつかのクローゼットフランジでパイプを吊るし、それらの上に棚を置きます。

それを覆うために、パイプをペイントし、棚の前面をフェイスフレームで覆うことができます。


面白いアイデア。特定のスパン/負荷に必要なパイプの直径を計算するにはどうすればよいですか?
フラミンペンギン

一般的なコンジットパイプの耐荷重テーブルを知りません。アイデアを得るには、ハードウェアストアにアクセスして、そこのコンジットをチェックアウトします。3/4 "または1"の亜鉛メッキ(厚肉)パイプから始めます。店内でスポットを見つけることができる場合、端でそれを支えて、あなたの体重の下でそれがたわむかどうか確かめてください。
ジェームズ・ヴァン・ハウス

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私はこれについて別のランダムな考えを持っていました...

中空のドアブランク。

はい、それはより厚いです、そしてあなたはそれらをあまりにもトリムすることはできないので、それらをちょうど良い長さにする必要がありますが、構造はそれを非常に硬くします...それは実際にはハニカムのアイデアに似ています..ハニカムは強度を与えるためではなく、上層と下層が互いに離れていることを確認して、より良い瞬間をとることができるようにします。(まあ、エポキシ化されたアプリケーションでは、それらが分離したり、互いに近づくことができなくなります)

ただし、最終的な耐荷重能力がどうなるかはわかりません。

私の近くのホームデポは、さまざまな幅の「木製の未完成のフラッシュスラブドア」を販売しており、高さ80インチ(2m以上の髪)が21ドル(18インチ/幅46cm)から33ドル(36インチ)で販売されているようです

唯一のことは...それをさらに強化する必要がある場合、上に別の層を積層することをお勧めします(圧縮層をたわみに対して硬くし、誰かが重いものを落とした場合に耐久性を提供するために...これは、ベニヤ板に補強材を追加するよりも少し手間がかかります。


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このページには、中空のドアブランクから9 '幅のフローティングシェルフを作成する方法が記載されています。wikihow.com/Build-Simple-Floating-Shelves
flamingpenguin

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棚板を壁のドリル穴にセットされた水平な鋼鉄の棒に置き、棒が棚の長さに対して垂直になるようにします。ボードの底に溝を切って、ロッドに固定することができます。ボードの厚さによっては、ロッドを隠すこともできます。わーい!魔法の棚!

これは、壁が十分に強く、つまり20cm以上の石やコンクリートの場合にのみ機能します。

セットアップは父のワークショップで機能します。ロッドは1m離れており、溝は浅く、板は16mmのさねはぎ、60cmの深さです。ロッドは単純な鉄ではなく、直径16mmのスチールパイプです。壁は24cmの深さの巨大なコンクリートです。穴の深さは16〜20 cmです。もうわかりませんが、30年前のように穴を開けました。棚には工具と材料が搭載されており、非常によく保持されます。板は棚の長さよりも短いですが、タング&グルーブは接合部で荷重を分散するのに役立ちます。棚は、ボードあたり4本の棒で約3.5m走ります。

木製の壁はただ座屈するだろうと思います。


「これは、壁が十分に強い場合、つまり20cm以上の石やコンクリートを使用している場合にのみ機能します。」この解決策は、ロッドが木製のスタッドにドリルで穴を開けられた場合にも機能しませんか?
user697473

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は従来の木材ほど真っ直ぐで管理されていませんが、その強度は大規模なスパンで優れています。

私が住んでいた町(レドモンドワシントン州)には、材木店で材木のように竹を売っていた竹園がありました。好奇心から、私は多くのプロジェクトで伝統的な木材の代わりにそれを使用しました、そして私は言わなければなりません、私は驚いています。

たとえば、あるプロジェクトでクレーンを作りたいと思いました。ブームの材料にも同じ問題がありました。重すぎ、厚すぎ、高価すぎます。竹の束を試してみたところ、すべての条件を満たし、色が飛ぶことがわかりました。欠点は、視覚的なインパクトがきれいではなかったことです。その点で、創造的になってください:)


独特の視覚効果があると思います。工法はどうなりますか?竹を隣同士に、そして両端のサポートの上に置き、どういうわけかいくつかの場所でそれらを結び付けますか?
フラミンペンギン

私が使用した方法は、原始的なものでした。パイプストラップ、ネジ、そのようなもの。ほとんど中空であるため、ほとんどの伝統的な木工技術は機能しません。いくつかの一般的なアプローチを考えることができます:1)あなたが言うように結びつける、2)ノードにねじ込む(竹の唯一の「固体」部分)3)ここからcalibamboo.comのような圧縮された次元の竹を見つける/bamboo-lumber-lumboo.html。私はそれで働いたことはありませんが、それがどのように機能するのか分かりません。
tenfour

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既存の回答の一部が好きです。私にとって明らかな解決策は、他の人が述べたように、3/4インチの合板で、棚の長さに沿って壁に薄い木製のサポートが付いているようです。それは多くのサポートを提供します。それに加えて、それが塗装された棚であると仮定すると、L字型フランジを下にして棚の木材の底にねじ込まれたL字型アルミ山形鋼を前端に沿ってすべて取り付けます。これにより、棚が支えられ、金属製の端が下に突き刺さると、そうでなければ棚が曲がる大きな重量に対抗します。これにより、3/4インチの合板自体が非常に重いため、より薄い合板、おそらく1/2または1/4インチでさえ使用できるようになります。ちょうど2セントの価値があり、これが役立つことを願っています。


良いアイデア、どのようなアルミニウムの厚さとサイズが適切でしょうか?計算する方法はありますか?1/2 "x 1/2" x 1/16 "が適切でしょうか、それとももっと大きな/厚いものが必要でしょうか?
-flamingpenguin

私はそれを計算する方法があると確信していますが、それが何であるかはすぐにはわかりません。私が考えたのは、棚の上にどれだけの重さを載せるかに基づいて直観的に考えて、それを組み立てて試してみることでした。1/2 x 1/2 x 1/16は、開始するのに適した場所のようです。Lowesで見ると、その1/8の素材はかなり硬いように見えるので、多くの重量を運ぶために必要なだけです。申し訳ありませんが、より正確な見積もりはお伝えできません。
AWMoore

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安くて、非常に強く、隠されている...それは難しいだろう。

その方程式を考えると、どこかで犠牲にする必要があります。多くの時間と労力をかけることをお勧めします。

私はすべてのシートロック/プラスターを削除することを検討したいと思います。次に、その場で溶接されたiビームブラケットがあるカスタム金属の場所でスタッドを補強します。次に、プレートをスタッドにボルトで固定します(理想的には、スタッドをシンプソンブラケットでベースとトップのプレートに補強します)

ブラケットは設計および設計する必要がありますが、おそらく地元の溶接工場にそれをさせるほどではないでしょう。

次に、壁を仕上げて、ブラケットを完全に覆う棚を作成して、浮かんでいるような錯覚を与えます。

これには、壁の内側に強度を置くという利点があり、そのため隠されています。

これは、トレッドが支えられていない壁からぶら下がっているように見える浮遊階段のようなもののために行われました。

天井の上にあるものに依存する別の考えは、棚に背もたれを支えるために山形鋼を壁に取り付け、棚の前面を支えるために天井からぶら下がっているケーブル/ワイヤーシステムを使用することです。「隠された」ほどではありませんが、大きなブラケットよりも目立ちません。


1
私の壁はコンクリートブロックでできており、石膏で覆われています(スタッド/乾式壁ではありません)。
-flamingpenguin

木製のスタッドを壁にボルトで固定し、取り付けブラケット/プレートをスタッドに取り付けてから、スタッドの上にシートロックを取り付けます。
-DA01

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多くの回答が合板を推奨しています。合板の構造(隣接する層が互いに直角になっている)により、すべての方向で合板が等しく強くなるのに対し、棚の長さ方向の最大強度が望ましいことを指摘したいと思います。短手方向の強度はほとんど無駄になります。

したがって、同じ種類の木材と大きな結び目穴がないと仮定した場合、ベニヤ板よりも無垢材が棚に適しているようです。


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古い金属製ベッドレールを使用しました。彼らは多くの重量を支えます、そして、私はガレージセールでほとんど何のためにもそれらを見つけませんでした。


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以下は役に立つかもしれません-あなたのすべてのニーズに対処するわけではなく、あなたのコンクリートブロックではなく内部に2x4の木製スタッドを持つ壁に依存していますが、いくつかのアイデアが当てはまるかもしれません。

これに似たプロジェクトを終えたところです。私のガレージでは、重く積載された12ガロンのトートボックスを保管するために、最小限のサポート構造で、深さ16インチの安価で強力な棚が欲し​​かった。

私は20フィートの長さの1/2 "鉄筋を20"の長さに切断しました(SawzAllを使用)。レーザーレベルを使用して、棚の高さに水平線を投影し、Portalignドリルガイドを使用して、水平レーザー線のすべてのスタッドの中心に、直径1/2インチ、深さ3インチのドリルで穴を開けました。各鉄筋を2x4スタッドの3 "深くまで沈めました。1/ 2"鉄筋は実際には少し楕円形で、1つの平面で1/2 "よりわずかに大きいので、ベルトサンダーを使用して端の3"各鉄筋はより円形になり、ロッドの切断端の鋭いエッジを緩和して、引っ掛かることなく木材に滑り込むようにしました。

ダブ石鹸で鉄筋の挿入端を滑らかにし、3lbのデッドブロープラスチックハンマーを使用して穴に押し込みました。ロッドに3インチのマークを付けたので、駆動を停止するタイミングがわかります。それ以外の場合は、スタッドを介して隣接する部屋に完全に駆動できます。

棚の材料は、1/2インチウエハーボード(OSB)です。OSBの各4x8シートから3つの16インチ幅の棚(長さ8フィート)を切り取りました。OSBを鉄筋の上に置いて、棚の突き合わせ端を釘付けタイプレート(StrongTie HTP37Z)と1/2 "トラスねじ(下)で結合しました。

PortAlignを使用したにもかかわらず、一部の穴は真ではなく、スタッドから突き出る鉄筋の真のレベルにわずかな変動がありました。ガレージの保管については、問題を修正することはありませんでした。鉄筋にパイプを通し、水平になるように曲げることはできましたが、その変動は比較的小さいため、気にしませんでした。

各16 'シェルフには12ガロンのフリップトップトートボックスが12個搭載されており、それぞれの重量は約40〜55ポンドで、シェルフあたりの総重量は約600ポンドです。狭い端が外側を向くように棚に置かれ、実際には棚の前端に数インチ垂れ下がっています。ガレージの1つの壁には棚が6つあり、長さ16フィートなので、壁の総荷重は3,600ポンドです。

この棚システムのコストは、リニアフィートあたり約1.15ドル(2013年)です。これは完全な剛性ではありません。前述の荷重により、各棚の前端は約1/2インチ下向きにたわみます。棚を置くと、棚はわずかに上下に跳ね返ります。

構造エンジニアは、支持壁のスタッドに14.5 "離れた6つの1/2"の穴を開け、その壁の片側に1.8トンの重量を負荷したことをおそらく喜ばないでしょう。

屋内の装飾棚にこれを行っていた場合、鉄筋よりも剛性の高い普通の鋼製1/2インチロッドを使用するでしょう。 2枚のボードで溝を互いに接着し、壁に突き出ている棒の上にスライドさせるための穴を形成します。

何度か、すでにスタッドに打ち込んでいたロッドを取り外す必要がありました。大きなViseGripでロッドをつかみ、デッドブローハンマーでViseGripを外側に叩きました。挿入と取り外しを簡単にするために、ロッドの端に鳩の石鹸のようなもので潤滑することが不可欠です。

明らかに、この棚システムは調整可能ではありません-または、とにかく、「調整可能な」間隔を提供するために、ベアリング壁にスタッドを上下に2インチごとに1/2 "の穴を開けることを推奨しません。

11 "シェルフでこれを行うのは簡単で安価なはずです。おそらく、鉄筋はこのような短い長さと少ない負荷で十分に硬くなるでしょう。見つけられるすべてのスタッドを使用することをお勧めします。


おもしろいアイデアですが、これは支持壁のスタッドにあるこの多くの大きな穴に構造的な問題を引き起こす可能性があるという点で正しいと思います
スティーブン

1

棚が壁に戻った場合、棚が置かれるようにナビンを1つか2つ貼るとうまくいくでしょう。


私は「nubbin」という言葉になじみがありません。それが何であるかを説明できますか?
-flamingpenguin

ヌビンとは、小さな木のブロックを意味します-約1立方センチメートル。-壁に釘付けまたはねじ込みされている可能性があります。
デール

-2

古い無地のテーブルリーフを使用します。ありがとうございました


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これについてもう少し詳しく説明してもらえますか?
Tester101

面白い。そして、OPの質問であるナンシーに当てはまるように、どのようにソリッドテーブルリーフを使用しますか?OPがあなたの学んだ知識を彼らの状況に適用できるようにあなたの経験を説明する短い逸話は良い動きでしょう。
-ojait
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