Questão:
Qual é o ângulo máximo de uma cinta angular de prateleira?
Davbog
2020-03-13 01:44:35 UTC
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Suponha que eu queira fazer uma única prateleira projetando-se de uma parede e colocar um objeto pesado sobre ela (Figura 1). Uma prateleira como essa falhará (assumindo que nenhuma montagem interna penetre na parede).

Assim, em um cenário ideal, eu gostaria de colocar uma coluna / viga vertical diretamente abaixo da prateleira para ajudar a suportar o peso no topo (Figura 2).

Ainda assim, nem sempre é ideal devido a outros objetos abaixo da prateleira. Portanto, neste caso, vi colchetes angulares sendo usados ​​abaixo da prateleira (Figura 3). Agora, geralmente, pelo que tenho visto, essas chaves angulares têm cerca de 45 graus da vertical. Por que esse é o ângulo comum?

Não consegui encontrar nenhum cálculo online para determinar o ângulo ideal ou máximo aqui. Qual seria o ângulo máximo (da vertical) que uma prateleira como essa poderia suportar? Eu entendo que existem muitas variáveis ​​em jogo, incluindo a distância que a prateleira pende da parede, a espessura e resistência do material da prateleira, o peso do objeto em cima dela, etc., mas existe um cálculo aproximado que poderia ser usado?

É claro que seu apoio em 3 pode vir de cima para baixo até a prateleira.
E, uma vez que estaria sob tensão em vez de compressão, poderia ser um cabo de aço mais fino para a mesma resistência ...
Quatro respostas:
kamran
2020-03-13 03:36:18 UTC
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O ângulo é arbitrário. Pode-se decidir qual ângulo é mais prático.

No entanto, isso tem um custo: quanto mais o ângulo da vertical, maior a força de tração e empuxo nas âncoras ou suportes.

Digamos que sua caixa tenha 100 libras, de modo que seu centro de gravidade esteja a 30 centímetros de distância da parede.

Verificamos a força de arrancamento na (s) âncora (s) superior (es), que por acaso é igual à força de pressão na âncora / s inferior

Verificamos 2 casos para o ângulo é 30 e 60 graus.

Para 30 graus da vertical Fanchor é:

$ \ Sigma M = 0 \ rightarrow100 * 12 -cos30 * Fa = 0 \ rightarrow Fa = \ frac {100 * 12} {0,866 * 12 = 10,39} = 115,4 libras $

Para 60 graus Fanchor é:

$ \ Sigma M = 0 \ rightarrow100 * 12 -cos60 * Fa = 0 \ rightarrow Fa = \ frac {100 * 12} {6} = 200 lbs $ $

Observamos que o ângulo mais alto precisa de uma âncora mais forte.

Também temos uma carga vertical em cada âncora igual a 1/2 do cisalhamento que é de 50 libras, mas essa carga é constante e independente do ângulo da barra diagonal.

bom trabalho, não pensei em arrancar a prateleira da parede, o que é um efeito óbvio (pelo menos agora que o mencionou).
Obrigado. Se você aceitar minha resposta, clique em aceitos.
você já teve meu voto
Tiger Guy
2020-03-13 03:30:03 UTC
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Não há ângulo máximo. Teoricamente, uma prateleira poderia ser suportada apenas por cantilever (um suporte que sai direto da parede.

Se o ângulo em uso for o ângulo da parede ao suporte, a tensão de compressão no suporte será de carga dividida pelo cosseno do ângulo. Em linha reta para cima e para baixo, o ângulo é zero, e o cosseno é 1, então a força é igual à carga. Conforme o suporte se move para cima na parede, a força de compressão no suporte subir (praticamente até que a força crie um momento fletor no suporte para pequenos ângulos). Esses cálculos neste caso são simples, mas podem se tornar complexos em suportes de muitos membros. Esta é a base da Classe de Engenharia Estática , que todos os alunos de Engenharia Civil e Mecânica fazem, geralmente uma das primeiras aulas de engenharia. Em seu núcleo, é a resolução de cargas vetoriais (o suporte angular) para dentro e para fora de cargas verticais e horizontais usando senos e cossenos.

Portanto, os limites envolvem a força do suporte e as limitações de espaço desejadas.

Ack
2020-03-13 03:49:55 UTC
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Esta é uma maneira de pensar sobre isso sem a matemática

O ângulo de apoio é o mesmo que um colchete de profundidade total, mas com o material 'desnecessário' removido

Você precisa do colchete porque seu suporte de prateleira é muito 'magro'. Se você aprofundasse o colchete, quão profundo você o faria? Essa é a sua pergunta em poucas palavras.

A propósito: sou um engenheiro estrutural, se isso faz diferença

Mazura
2020-03-14 05:32:58 UTC
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Qual é o peso máximo para uma prateleira com suportes angulares?

Com duas delas, são 1000 libras "quando instaladas corretamente", o que significa preencher todos os três orifícios com três parafusos de grau externo em polegadas ou melhor, diretamente nos pinos.

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( fonte)

O ângulo parece ser de cerca de 60 graus . Acho que nunca vi um menos, pelo menos, nenhum que eu instalasse, como os que são marcados com uma curva para dar estabilidade e às vezes nem têm uma cinta.

A construção do próprio suporte e seus fechos ditará sua aplicação. Observe como o suporte tem uma cinta vertical e cerca de 1/8 "de espessura, em vez de uma curva estampada frágil horizontalmente.

Peso máximo? O que quer que o fabricante diga. Fator de segurança? O maior possível.

Quando faço armários com eles (quando todo o sistema antigo caiu porque não era colchetes como esses), é um colchete a cada 16 "de centro em uma viga com 3" Parafusos Deckmate. Não recebo chamadas de retorno após instalá-los. E não instalo nada que você não pudesse fazer pull-ups , porque totalmente carregado e agarrado ao cair e machucar você não está não estará minha consciente.


Em que orientação este L-bracket deve estar ao pendurar prateleiras?: Mantido tão alto quanto possível para que você não bata com a cabeça nele e forneça o máximo de espaço abaixo dele (como na foto acima).



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