¿Cómo puedo calcular la capacidad de carga de una plataforma?

Este sería mi enfoque básico (Ingeniero Mecánico aquí, Estática TA durante 4 semestres):

• Para empezar, podrías calcular el peso del colchón y el somier más el peso de dos personas acostadas sobre él ( W). Agregue un factor de seguridad (como mínimo 2, idealmente un poco más) - recuerde, una carga desigual o dinámica aplicará tensiones significativamente más altas a su marco.
• Si asume que el peso se distribuirá uniformemente, hace las cosas mucho más fáciles.
• Averigua en qué soportes descansará el somier. ¿Entra en contacto con la falda exterior en los lados? Si no, divida el peso del somier/colchón/personas por el número de soportes transversales ( n) sobre los que descansa todo, menos 1 ( W/(n-1)). Para los soportes transversales de los extremos, use la mitad de esta carga.
• Utilice la carga distribuida (o la mitad de ella) que acaba de calcular sobre el tramo de cada soporte transversal junto con una ecuación de viga en voladizo fija-fija explicada en la Figura 23 aquí .
• Calcule la tensión máxima de la viga en el centro con σ=M*c/I(donde M=momento, c= distancia desde el eje neutral y I= momento de inercia del área ) y compare con su material ( ¿pino? ¿roble? ¿arce? ) las resistencias máximas a la compresión y a la tracción.
• Aplique las fuerzas de reacción de los extremos de los travesaños a los lados de los soportes a lo largo de la cama como cargas puntuales. (Si quiere ser elegante, también puede incluir el momento y agregar un esfuerzo de torsión a la viga, pero no creo que pueda explicar cómo hacerlo muy bien en Internet). Use superposición (múltiples fuerzas P ) y la Figura 25 para éste. Repita el cálculo de la tensión máxima.

Si no tiene suficiente factor de seguridad para el diseño elegido, aumente el ancho (verticalmente) de las vigas laterales. Para el centro, simplemente podría agregar otro soporte y volver a calcular. No creo que los sujetadores sean el factor limitante aquí, y calcular/estimar los factores de concentración de tensión en un material anisotrópico como la madera es un oso.

Editar: Así es como un ingeniero abordaría esto. Sin embargo, @rachet freak tiene un muy buen punto de que podrías ahorrar mucho tiempo usando un diseño probado. En ese caso, échale un vistazo a la web de Ana White . Tiene docenas de planos que la gente ya ha construido básicamente con solo una sierra circular y un taladro.

colocar las patas en el interior inducirá una carga de corte en la conexión. Una mejor conexión sería tener el marco de madera apoyado en la pata (con una muesca). También debe tener en cuenta la fuerza necesaria en las esquinas para que todo quede cuadrado.

o puede hacer una búsqueda en Google sobre planos de cama y obtener un diseño probado y probado, el primer enlace solo necesita madera de 2x4

No puedo hablar sobre cómo calcularlo, pero por experiencia, los 2x4 son excesivos. Para las camas que he visto, los listones de 1x3s (colocados, no verticales), con un perímetro vertical de 1x4, eran suficientes a menos que ambas personas pesaran más de 300 libras.

Querrá un riel central y posiblemente una pata central (¡algunas garantías de colchones realmente requieren una!). Reducir la longitud del tramo es una gran victoria en términos de soporte.

Su diseño tiene mucho corte en todas las juntas. Un mejor diseño sería un rebaje o una ranura en los rieles de borde y dejar los listones de esa manera. Alternativamente, puede colocar los listones directamente sobre los rieles perimetrales y centrales. Del mismo modo, para las piernas, construya una placa para que la pierna empuje o use 4x4 y haga muescas en dos lados. (De hecho, prefiero el diseño en el que las 'patas' son estanterías y ocupan todo el ancho).

[Caso A]

[Caso B]

[Caso C]

[Caso D]