¿Se hundirá un 2x4x16 horizontal con solo fuerza de compresión sobre él?

En resumen, quiero usar un 2x4 para resistir la tensión puesta en los postes del enrejado con una separación de ~16 pies, en lugar de las otras dos opciones.

Estoy construyendo un enrejado de uva con 4x4 verticales conectados por alambre de alta resistencia. Al igual que con cualquier configuración de alambre, como una cerca de alambre larga, generalmente debe sujetar los extremos para evitar que se incline. Estoy pensando que puedo ejecutar un 2x4 de 16 pies entre los postes en la parte superior, usando pasadores de refuerzo para unirlos a los postes. Este 2x4 realmente no aguantará ninguna carga, ya que será sostenida por el cable de alta tensión. El 2x4 solo está allí para resistir la fuerza de tensión que el cable ejerce sobre los postes principales de 4x4, convirtiéndolo en una fuerza de compresión en el 2x4.

¿ Puede un 2x4x16 incluso hacer ese tramo dada su propia carga? Y si es así, ¿esa fuerza de compresión (debe ser recta y nivelada) lo obligará a combarse?

FWIW, esto es realmente para evitar las otras dos opciones: 1) inclinar los postes a 60 grados para que la tensión fuerce los postes hacia el suelo, o 2) construir tirantes H grandes en los extremos.

Es común anclar los cables del enrejado al suelo en ambos extremos. Esto debería evitar que los postes finales se balanceen. ¿Estabas tratando de evitar hacer esto?
Anclar alambres de enrejado de alta tensión en el suelo para un poste vertical nunca es una solución a largo plazo. La tensión de los alambres del enrejado siempre obligará a un poste perfectamente vertical a inclinarse, lo que eventualmente colapsará el enrejado. Por lo general, esto se evita instalando los postes a unos 60 grados del suelo, hacia afuera. En ese punto, la fuerza de tensión está directamente a lo largo del eje del poste, por lo que se mantendrá en su lugar. Pero me gustaría poner las publicaciones verticales por razones estéticas. Entonces, en esa configuración, debe usar una opción de refuerzo para resistir la tensión.
es muy probable que un 2x4x16 sin soporte se deforme de manera notable incluso sin carga. Una pieza de madera de cubierta de 5/4x6 (de canto) podría funcionar, aunque también hay un problema de deformación, especialmente si está comprando madera tratada en una tienda de cajas.
Me gusta la notación de unos 60 grados en la abrazadera final. Nunca me había dado cuenta de eso antes. Tengo que ir a buscar un viñedo y ver si eso es cierto. (Sería mucho mejor que un soporte de 45 grados).
Y definitivamente hay opciones para arriostrar postes verticales, por lo que verá viñedos que usan verticales con otros arriostramientos, pero el enrejado de alambre sin arriostramiento más simple y el único estable es aquel en el que la tensión quiere empujar el poste más adentro del suelo, lo que el suelo esencialmente siempre puede resistir. Si se hace correctamente, es una configuración muy elegante. Siempre que esté estéticamente bien con las publicaciones finales inclinadas hacia afuera :)
En cuanto a por qué son 60 grados, en realidad no sé si es un valor mágico, pero creo que lo es. El coseno de 60° = 0,5. lo que implica que las fuerzas verticales y horizontales están igualmente dispersas, por lo que el vector de fuerza total está directamente a lo largo del eje del poste.

Respuestas (2)

Sí, se hundirá. Supongo que entre 1 y 3 pulgadas con el tiempo, según el contenido de humedad y el grano.

Sin embargo, si todavía es capaz de resistir las fuerzas de compresión no depende de eso. Fallará lateralmente (en la dimensión delgada) antes de fallar verticalmente debido al pandeo. Debe usar una configuración en T o un riel más pesado (o metálico).

Sin embargo, ¿qué fuerza está causando que falle? ¿La compresión entre los postes? ¿O la carga vertical de la gravedad? ¿Y supongo que por T te refieres a que la viga debe tener forma de T? ¿Para darle más fuerza en ambas direcciones?
Sí, la compresión. Supongo que el peso de las plantas podría resultar en varios cientos de libras. de fuerza sobre la viga. Eventualmente, comenzará a inclinarse hacia los lados y se debilitará bastante. Esta es la razón por la que las vigas en I de acero tienen alas dobles.
Entendido. Sí, el peso de las plantas se transferirá al poste y luego será forzado a los extremos de la viga. Realmente no había considerado cómo esa fuerza podría afectarlo lateralmente. Entonces, si termino haciendo esto, lo configuraré como un rayo T o I.

Wow, esto es realmente interesante. No estoy seguro de entender el problema (y se supone que debo saber esto). Espero que sea solo terminología ...

Rara vez es un miembro sólo en “tensión” o “compresión”. (Solo puedo pensar en algunos acordes en una armadura... tal vez). Entonces, cuando su miembro horizontal de 2x4 se hunde (se dobla), está en tensión en la parte inferior y en compresión en la parte superior. Luego, cuando apriete los cables, inducirá más compresión en el 2x4. Esto es lo que llamamos "doble flexión" y, a menudo, provoca pandeo.

Podemos calcular este pandeo conociendo la carga (carga de compresión) y la luz... a esto lo llamamos "relación de esbeltez". Cada material (madera, hormigón, acero, gelatina, etc.) tiene una relación de esbeltez permitida basada en la deformación (no la tensión) de la carga sobre el material y el tramo. (Así es como calculan las cargas permitidas en las columnas para evitar que se doblen).

Por lo tanto, cuanto más apriete los cables, más "tenderá" a doblarse el 2x4 y deberá resistir la carga o se doblará. Debido a que la relación de esbeltez se basa en el lado más delgado del 2x4, es útil agregar un 2x4 en la dirección opuesta. (No tiene nada que ver con las bridas de una viga de acero, como dice @isherwood).

Entonces, para responder a su pregunta, "sí, el 2x4 se hundirá en un tramo de 16' Y la compresión agregada por el cable no lo salvará".

Vaya... eso fue difícil de explicar... pero cuanto más compresión agregue para evitar que se hunda, más hará que se combe... hasta que agregue otro miembro perpendicular al 2x4.

Por cierto, si intenta usar el miembro de 2x4, asegúrese de apretar los cables de manera uniforme o introducirá una "torsión" en el 2x4, y eso es demasiado difícil de calcular... pero provocará fallas aún más rápido.

No sé cuántos tramos de 16' tiene, pero después de aproximadamente 2 tramos, usará mucha menos madera al usar cualquiera de sus 2 opciones.

Sí, creo que después de ver todas las opciones disponibles, solo voy a sujetar los postes de los extremos con vigas diagonales hacia el suelo, fijadas en su lugar. Estas vigas serán de 4x4 y en ellas se trasladará toda la tensión de los cables. Y el uso de llaves diagonales internas me ayuda a evitar la longitud de fila adicional de una llave H.
¿Se hundirá un 2x4x16 horizontal con solo fuerza de compresión sobre él?
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