Quali sono i modi economici per costruire scaffali robusti con una grande luce?


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Ho rimosso dalla mia casa diverse unità di stoccaggio vecchie e danneggiate dall'umidità. Vorrei sostituirli con scaffalature. Esistono diversi spazi di dimensioni diverse (larghezza e profondità da riempire).

Vorrei che gli scaffali contenessero un sacco di peso (un gran numero di libri e simili).

Alcuni degli scaffali che vorrei estendere abbastanza. Ad esempio, 2 metri ed essere abbastanza profondo (diciamo 50 cm). Per motivi estetici, vorrei che fossero supportati solo sul retro e su ciascuna estremità, evitando per quanto possibile grandi staffe o simili sotto gli scaffali.

Un modo per farlo sarebbe quello di acquistare materiale resistente molto spesso per gli scaffali. Vorrei, se possibile, evitare di dover spendere quel tipo di denaro. Vorrei utilizzare materiali più economici e leggeri, a cui posso applicare una sorta di finitura (vernice o qualcosa del genere).

Quali metodi di costruzione, oltre all'utilizzo di un singolo pezzo di materiale più spesso e più forte, posso usare per migliorare la distanza che uno scaffale può percorrere prima di deviare troppo o crollare? Quali sono i limiti (span, profondità, carico) di questi diversi metodi di costruzione?

(Ho già risolto la causa dei problemi di umidità)

Risposte:


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Userei il compensato con un pezzo di legno duro più spesso incollato sul bordo anteriore. Questo ti dà un'ottima forza. Ecco un calcolatore online che utilizzo per trovare il tipo di materiale che puoi utilizzare e la quantità di abbassamento che avrai. Ecco una buona citazione dell'autore del sito.

"L'occhio noterà una flessione di 1/32" per piede corrente. "

Il sagulatore


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Per un calcolatore di deflessione del raggio più approfondito con diversi caricamenti e metodi di supporto, provare: aps.anl.gov/APS_Engineering_Support_Division/… Potrebbe essere necessario un po 'di background ingegneristico. Questo sito web è un po 'più user-friendly, ma non ha un calcolatore automatico: engineeredge.com/beam_calc_menu.shtml
Doresoom

A proposito, il momento di inerzia (I) può essere calcolato per una sezione rettangolare di I = 1/12 * w * h ^ 3, dove h = altezza (viene applicato il carico di direzione) e w = larghezza.
Doresoom,

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Questa è una risposta abbastanza buona e concordo con il rinforzo anteriore in legno duro. Aggiungi un altro componente. Metti un pezzo di calcio 1X attraverso la parete posteriore tra i supporti terminali per appoggiare il bordo posteriore del ripiano. Ciò supporterà almeno 1/3 del peso della larghezza e l'irrigidimento sulla parte anteriore contribuirà al cedimento del bordo anteriore. Sicuramente utilizzare almeno 3/4 pollici di magazzino per lo scaffale. Questa è una buona risposta pratica alla tua situazione
case shirlock il

@shirlock homes sì, decisamente molto pratico, in realtà ho già fatto degli scaffali come questo. In termini di calcolatrice del sagulatore, un supporto 1x di supporto attraverso la parete posteriore significa che posso inserire solo 2/3 della larghezza dello scaffale rispetto alla calcolatrice?
flamingpenguin,

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@flamingpenguin: In realtà, se la calcolatrice sta assumendo una trave semplicemente supportata (fissata solo agli endpoint), non sarà applicabile per una mensola supportata su 3 lati. Non troverai un semplice calcolatore per quella situazione: quello è il territorio FEA.
Doresoom,

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Forte, leggero ed economico? Dai un'occhiata alla costruzione della scatola di torsione .

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Certo, non è esattamente sottile, ma come menzionato da @Joe, ottenere tutte e quattro queste qualità è un ordine elevato.


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Questa è fondamentalmente una versione personalizzata della possibilità di porta cava menzionata da @Joe.
Martha,

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Certo, ma costruendolo da solo ti dà un maggiore controllo su quanto bene le parti sono incollate insieme, di che materiale è fatto, come è montato sul muro, ecc. L'unica porta cava che ho aperto ha usato pannelli di fibra leggera intorno ai bordi , cartone all'interno per irrigidirsi, e il materiale della pelle era ~ 1/8 "di spessore di masonite.
Mike Powell,

Di recente ho avuto la sfortuna di smaltire alcuni mobili Ikea. Era una mensola di circa 2 metri supportata ad ogni estremità e progettata per adattarsi a un letto. Ho dovuto vederlo a metà, e si è rivelato essere costruito in questo modo. Le stecche erano fatte di pannelli di particelle di legno impiallacciato e le facce di pannelli di legno duro; ma i vuoti erano riempiti con un reticolo di cartone. C'era una stecca su tutti e 4 i lati e uno attraverso la breve dimensione vicino al centro (nessuno sconto). Era abbastanza forte e leggero, anche se non particolarmente sottile (~ 7 cm).
flamingpenguin,

Il collegamento 2 è morto.
Karl Richter,

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Si vuole forte e poco costoso e leggero e sottile? Stai chiedendo molto.

Puoi diventare più leggero creando uno scaffale laminato con nido d'ape in mezzo ... ma non sarà così economico, o così sottile.

Puoi ottenere economico e leggero aggiungendo un paio di traverse nella parte inferiore come rinforzi, ma non sarà così sottile. Potresti usare qualcosa di diverso dal legno, quindi è più sottile, ma non sarà economico.

... in modo che mi venga in mente solo un'alternativa a cui io possa pensare: non hai detto che doveva essere piatta. Quindi fai un arco. Sì, sarà un sacco di lavoro, ma se hai ottenuto dei fogli di pensiero, incollati e bloccati per laminarlo in un arco, trasferirà il carico lateralmente mentre prendeva il peso, quindi il peso viene trasferito meglio fino alle estremità.

Naturalmente, quando si tiene conto di tutto l'adesivo, potrebbe non essere così economico come semplicemente andare con un pezzo di compensato pesante più spesso, e sarà significativamente più lavoro, e alla fine sarà molto meno pratico, ma ' almeno ottenere tre delle quattro qualità desiderate.

Per quanto riguarda i limiti di campata ... dipende dal materiale utilizzato, dal numero di strati, dallo spessore finale e dalla quantità di arco.


Sì, lo sta chiedendo molto :-) Mi rendo conto che ci sarà sempre un compromesso. L'idea dell'arco è molto interessante. Potrebbe costituire un'attraente alternativa alle grandi staffe metalliche. Ma impedirebbe agli scaffali inferiori di utilizzare parte dello spazio sopra di essi. Immagino che potrebbe essere possibile usare anche due mezze arcate ad ogni estremità della campata?
flamingpenguin,

Mi chiedo se potresti descrivere un po 'di più il nido d'ape che potrebbe essere usato nell'idea del laminato. Da cosa potrebbe essere costruito?
flamingpenguin,

Ho già usato questa roba con un layup in fibra di carbonio per una competizione di sollevamento pesante di velivoli SAE RC. aircraftspruce.com/catalog/cmpages/01-00488.php Il prodotto finito è incredibilmente forte e leggero. Tuttavia, non è molto facile sul portafoglio e probabilmente non è l'opzione migliore per gli scaffali, quando il peso degli scaffali non è un problema.
Doresoom,

Scaffale ad arco! È geniale!
Vebjorn Ljosa,

@Doresoom Ricordo di aver visto qualcosa di simile ma fatto di cartone (e presumibilmente molto più economico). Mi chiedo se sia vagamente abbastanza forte e possa essere usato o se sarebbe troppo facilmente schiacciato, potrebbe essere necessario provare a prenderne alcuni e fare alcuni test.
flamingpenguin,

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Potresti provare uno scaffale in compensato con una serie di EMT o altri tubi rigidi sotto. Appendi il tubo con alcune flange dell'armadio , quindi appoggia lo scaffale sopra a quelli.

Per coprirlo, potresti dipingere il tubo e coprire la parte anteriore dello scaffale con una cornice frontale.


Idea interessante. Come farei per capire quale diametro del tubo è richiesto per un determinato intervallo / carico?
flamingpenguin,

Non sono a conoscenza di tabelle portanti per tubi conduit tipici. Per avere un'idea, puoi andare al negozio di ferramenta e controllare il condotto lì. Vorrei iniziare con un tubo galvanizzato da 3/4 "o 1" (muro spesso). Se riesci a trovare un punto nel negozio, prova a sostenerlo alle estremità e vedi se si fletterà sotto il tuo peso.
James Van Huis,

8

Ho appena avuto un altro pensiero casuale su questo ...

spazi vuoti per porte vuote.

Sì, è più spesso e dovresti prenderli della lunghezza giusta, poiché non puoi tagliarli troppo, ma la costruzione lo renderebbe piuttosto rigido ... in realtà è simile all'idea a nido d'ape .. il nido d'ape non è quello di dare forza, è assicurarsi che lo strato superiore e inferiore siano a una distanza l'uno dall'altro in modo che possano prendere un momento migliore. (bene, e per le applicazioni epossidiche, impedisce anche loro di essere in grado di separarsi o avvicinarsi insieme)

Tuttavia, non so quale sarebbe la capacità portante massima.

Sembra che l'Home Depot vicino a me venda varie larghezze di "Porta di lastra a filo di legno non finita", alta 80 "(un capello oltre 2 m) per $ 21 (18" / ~ 46 cm di larghezza) a $ 33 (36 "di larghezza)

L'unica cosa è ... se hai bisogno di rafforzarlo ulteriormente, immagino che sarebbe meglio laminare un altro strato sopra (sia per irrigidire lo strato compressivo contro la deflessione, sia per fornire resistenza se qualcuno lascia cadere qualcosa di pesante su ... che è un po 'più di lavoro che aggiungere un rinforzo a un pezzo di compensato.


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Ho trovato questa pagina che descrive un metodo per realizzare mensole flottanti da 9 'di larghezza da spazi vuoti delle porte. wikihow.com/Build-Simple-Floating-Shelves
flamingpenguin

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Posizionare i ripiani su barre orizzontali in acciaio che sono inserite in fori nella parete, con le aste perpendicolari alla lunghezza della mensola. Le scanalature possono essere tagliate nella parte inferiore delle schede per fissarle sulle aste. A seconda dello spessore delle schede, potresti persino essere in grado di nascondere le aste. Sìì! Scaffale magico!

Funzionerà solo se il tuo muro è abbastanza forte, il che significa 20 cm o pietra più spessa o cemento.

L'installazione funziona nel mio laboratorio di papà. Le aste sono distanti 1 m, le scanalature sono poco profonde, le assi sono linguette e scanalature 16 mm, 60 cm di profondità. Le aste sono in acciaio di diametro 16mm, non semplici ferro. Il muro è di cemento massiccio, profondo 24 cm. I fori hanno una profondità di 16-20 cm. Non ne sono più sicuro, abbiamo praticato i buchi come 30 anni fa. Lo scaffale è caricato con strumenti e materiali e tiene molto bene. Mentre i pannelli sono più corti della lunghezza del ripiano, la linguetta e la scanalatura aiutano a distribuire il carico sui giunti. Lo scaffale misura circa 3,5 m con 4 aste per tavola.

Immagino che una parete di legno si allacciasse.


"Funzionerà solo se il tuo muro è abbastanza forte, vale a dire 20 cm o pietra più spessa o cemento." Questa soluzione non funzionerebbe anche se le aste fossero forate in borchie di legno?
user697473

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Il bambù non è dritto e controllato come il legname tradizionale, ma la sua forza è eccezionale su ampie campate.

Nella città in cui vivevo (Redmond WA), c'era una fattoria di bambù dove vendevano bambù proprio come il legname in un negozio di legname. Per curiosità l'ho usato al posto del legno tradizionale in molti progetti e devo dire che sono stupito.

Ad esempio in un progetto, volevo costruire una gru. I materiali per il boom avevano gli stessi problemi: troppo pesanti, troppo spessi, troppo costosi. Abbiamo provato un fascio di bambù e abbiamo trovato che soddisfaceva tutte le nostre condizioni a pieni voti. Lo svantaggio è che l'impatto visivo non è stato carino. Quindi a tal proposito, diventa creativo :)


Immagino che avrebbe un effetto visivo distintivo. Quale sarebbe il metodo di costruzione? Poggiare il bambù uno accanto all'altro e sui supporti alle estremità e in qualche modo legarli insieme in alcuni punti?
flamingpenguin,

I metodi che ho usato erano, direi, primitivi. Cinghie per tubi, viti, quel genere di cose. Essendo per lo più vuoti, le tecniche di lavorazione del legno più tradizionali non funzionano. Mi viene in mente un paio di approcci generali: 1) legare come dici tu, 2) avvitare ai nodi (che sono l'unica parte "solida" del bambù) 3) trovare il bambù in forma dimensionale compressa, come da qui calibamboo.com /bamboo-lumber-lumboo.html . Non ci ho mai lavorato e non ho idea di come si comporti.
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Mi piacciono le parti di alcune delle risposte esistenti. La soluzione ovvia per me sembra essere il compensato da 3/4 di pollice, come altri hanno già detto, con il sottile supporto di legno sul muro per tutta la lunghezza della mensola. Questo dà molto supporto. Inoltre, supponendo che sia una mensola verniciata, fisserei un pezzo di ferro angolare in alluminio a forma di L lungo tutto il bordo anteriore, avvitato sul fondo del legno della mensola con la flangia a forma di L attaccata verso il basso. Ciò fornisce supporto per il ripiano e il bordo metallico che si attacca verso il basso contrasterebbe un'enorme quantità di peso che altrimenti tende a piegare il ripiano. Ciò potrebbe consentire di utilizzare anche un compensato più sottile, forse 1/2 o anche 1/4 di pollice, poiché il compensato di 3/4 di pollice è seriamente pesante in sé. Vale solo i miei 2 centesimi, spero che questo aiuti.


Bella idea, quale tipo di spessore di alluminio e dimensioni sarebbe appropriato? C'è un modo per calcolarlo? 1/2 "x 1/2" x 1/16 "sarebbe appropriato o sarebbe necessario qualcosa di più grande / più spesso?
flamingpenguin,

Sono sicuro che esiste un modo per calcolarlo, anche se non so di cosa si tratti. Il mio pensiero era solo di intuire, in base a quanto peso ti aspettavi di mettere sullo scaffale, e quindi magari costruirne uno e provarlo. 1/2 di 1/2 di 1/16 sembra un buon punto di partenza. Se lo guardi in Lowes, quel materiale 1/8 sembra piuttosto robusto, quindi ne avresti bisogno solo per trasportare un sacco di peso. Mi dispiace, non posso darti un preventivo più esatto.
AW il

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Economico, super resistente e nascosto ... sarà difficile.

Data questa equazione, dovrai sacrificarti da qualche parte e suggerirei di investire molto tempo e lavoro.

Cercherei di abbattere tutti i fogli di gesso / intonaco. Quindi rinforzare i prigionieri con punti metallici personalizzati che hanno staffe i-beam saldate sul posto. Le piastre sarebbero quindi imbullonate ai perni (e, idealmente, i perni rinforzati alla base e ai piani superiori con staffe simpson)

Le staffe dovrebbero essere progettate e progettate, ma probabilmente non sarebbe così tanto che un negozio di saldatura locale lo faccia.

Quindi, finisci il muro e puoi quindi creare scaffali che coprono completamente le staffe dando l'illusione di galleggiare.

Questo ha il vantaggio di mettere la forza all'interno del muro, quindi nascosta.

Questo è stato fatto per cose come le scale galleggianti in cui il battistrada sembra sporgere dal muro senza supporto.

Un altro pensiero, che dipenderà da ciò che si trova sopra il soffitto, sarebbe quello di fissare un ferro ad angolo al muro per sostenere la parte posteriore dello scaffale, quindi utilizzare una forma di sistema di cavi / fili che pende dal soffitto per sostenere la parte anteriore degli scaffali. Non abbastanza "nascosto" ma meno invadente rispetto alle grandi parentesi.


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Le mie pareti sono fatte di blocchi di cemento e ricoperte di intonaco (non borchie / muro a secco), non sono sicuro di come adattare questa idea.
flamingpenguin

È possibile imbullonare le viti prigioniere di legno alla parete, fissare le staffe / piastre di montaggio alle viti prigioniere e quindi incastrare le viti prigioniere.
DA01

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Molte risposte raccomandano il compensato. Vorrei sottolineare che la costruzione del compensato (strati adiacenti che hanno il grano ad angolo retto l'uno rispetto all'altro) rende il compensato ugualmente resistente in tutte le direzioni, mentre ciò che si desidera è la massima resistenza nella direzione lunga della mensola. La forza nella direzione breve è praticamente sprecata.

Pertanto, il legno massiccio sembra più appropriato per le scaffalature rispetto al compensato che assume le stesse specie di legno e nessun foro significativo.


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Ho usato vecchie rotaie per letti in metallo. Sosterranno un sacco di peso e li ho trovati praticamente per nulla nelle vendite di garage.


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Quanto segue potrebbe essere utile: non risponde a tutte le tue esigenze e dipende dall'avere una parete con borchie in legno 2x4 al posto del tuo blocco di cemento, ma alcune idee potrebbero essere applicabili.

Ho appena finito un progetto simile a questo. Nel mio garage volevo scaffalature economiche e robuste, profonde 16 "con un minimo di struttura di supporto, per lo stoccaggio di scatole di cartone da 12 galloni pesantemente caricate.

Ho tagliato 20 lunghezze di piede di 1/2 "tondo per cemento armato in 20" lunghezze (usando un Sawz All). Ho usato una livella laser per proiettare una linea orizzontale all'altezza del ripiano e una guida per trapano Portalign per assicurarmi che stavo praticando un foro di 1/2 "diametro 3" in profondità ad angolo retto al centro di ogni perno della linea laser orizzontale. Ho affondato ogni armatura 3 "in profondità nel perno 2x4. L'armatura 1/2" è in realtà un po 'ovale, leggermente più grande di 1/2 "su un piano, quindi ho usato una levigatrice a nastro per modellare 3" dell'estremità di ogni tondo per cemento armato in una forma più circolare, e alleviai i bordi affilati dell'estremità tagliata dell'asta in modo che scivolasse nel legno senza afferrare.

Ho lubrificato l'estremità di inserimento dell'armatura con sapone Dove per renderlo scivoloso e l'ho guidato nei fori usando un martello di plastica a colpo morto da 3 libbre. Ho contrassegnato l'asta con 3 "in modo da sapere quando smettere di guidarla, altrimenti potresti guidarla interamente attraverso il perno e nella stanza adiacente.

Il materiale della scaffalatura è 1/2 "wafer board (OSB). Ho tagliato tre ripiani larghi 16" (lunghi 8 piedi) da ciascun foglio 4x8 di OSB. Ho posato l'OSB sulla parte superiore del tondo per cemento armato e ho unito le estremità di spinta degli scaffali insieme con le piastre di fissaggio inchiodate (StrongTie HTP37Z) e le viti da 1/2 "(sotto).

Nonostante l'utilizzo di PortAlign, alcuni fori non erano veri 90 e c'erano lievi variazioni nel livello reale dell'armatura che sporgeva dal perno. Per l'archiviazione in garage, non mi sono preoccupato di correggere il problema. Sebbene potessi far scivolare un tubo sopra l'armatura e piegarlo in modo che fosse livellato, le variazioni erano relativamente minori, quindi non mi preoccupavo.

Ogni scaffale da 16 'è ora caricato con dodici scatole tote ribaltabili da 12 galloni, ciascuna del peso di circa 40 a 55 libbre, per un peso totale di circa 600 libbre per ripiano. Sono posizionati sugli scaffali in modo che l'estremità stretta sia rivolta verso l'esterno e in realtà pendono sul bordo anteriore dello scaffale di qualche centimetro. Una parete del mio garage ha 6 ripiani, lunghi 16 piedi, quindi il carico totale a parete è di 3.600 libbre.

Questo sistema di scaffali mi è costato circa $ 1,15 per piede lineare (nel 2013). Non è completamente rigido - con il caricamento descritto in precedenza, il bordo anteriore di ogni ripiano si sposta verso il basso di circa 1/2 ". I ripiani rimbalzano leggermente su e giù quando si posizionano le scatole su di essi.

Un ingegnere strutturale probabilmente non sarebbe contento di aver praticato sei fori da 1/2 "da 14,5" a parte nei perni di un muro di supporto, e quindi aver caricato un lato di quel muro con 1,8 tonnellate di peso.

Se lo facessi per mensole decorative in interni, probabilmente utilizzerei un'asta da 1/2 "in acciaio semplice che è più rigida della barra. Piuttosto che provare a praticare un foro lateralmente in una tavola di scaffalature, probabilmente farei roteare scanalature corrispondenti in due assi e poi facciali incollarli in modo che le scanalature siano rivolte l'una verso l'altra e formino dei buchi da far scivolare sulle aste sporgenti dal muro.

Più volte ho dovuto rimuovere le aste che avevo già battuto nel perno. Ho afferrato l'asta con un grande ViseGrip e ho battuto il ViseGrip verso l'esterno con un martello a colpo morto. È imperativo che l'estremità dell'asta sia stata lubrificata con qualcosa come il sapone Dove per facilitarne l'inserimento e la rimozione.

Ovviamente, questo sistema di scaffalature non è regolabile - o comunque, non consiglierei di praticare fori da 1/2 "ogni due pollici su e giù perni in una parete portante al fine di fornire una spaziatura" regolabile ".

Dovrebbe essere facile ed economico farlo per uno scaffale da 11 ", e probabilmente l'armatura sarebbe molto rigida in una lunghezza così breve e con un carico minore. Consiglio di usare ogni perno che riesci a trovare.


Un'idea interessante, ma penso che tu abbia ragione nel dire che ciò potrebbe presentare un problema strutturale con questi molti grandi buchi nei montanti dei muri di sostegno
Steven

1

Se gli scaffali tornano in un muro, quindi apporre uno o due nubbin su cui appoggiare gli scaffali può fare il trucco.


Non ho familiarità con la parola "nubbin" puoi descriverlo?
flamingpenguin,

Per nubbin intendo un piccolo blocco di legno - circa 1 cm cubo. - probabilmente inchiodato o avvitato nel muro.
Dale,

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Vorrei usare un vecchio solido tableleaf. Grazie


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Puoi espandere un po 'su questo, forse spiegare come usare il solido tableleaf?
Tester101,

Interessante. E in che modo useresti la foglia solida del tavolo, in modo che si applichi alla domanda del PO, Nancy? Un breve aneddoto che descriva la tua esperienza in modo che l'OP possa applicare le tue conoscenze apprese alla loro situazione sarebbe una buona mossa.
ojait,
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