木材の耐荷重（？）について

質問

ツーバイ材（ＳＰＦ）を使って、テレビの台を作ろうと
思っています。
今寸法等、材料等を考えているのですが、一つ疑問が出てきました。
ＳＰＦのツーバイ材やワンバイ材の耐荷重というのでしょうか？
何キロまで耐えられるというデータはあるものなのでしょうか？
たとえば、１８００mmの１×４材で両端を台の上に置いた時、
中心に何キロまでかけると折れるとか？？

テレビを置く棚の部分をツーバイを使うかワンバイでもいいもの
なのか考えているのですが、答えが出ません。
ちなみに、テレビは２８型ブラウン管で４０Ｋｇくらいの
重さがあります。
テレビの高さを高くしたいため、８００×６００×１１００
くらいの台を作ろうと思っています。

よろしくお願いします。

回答No.1

walkingdic · ベストアンサー

ざっと考えて見ましょうか。
まず、必要な耐荷重ですけど、４０ｋｇを載せるのであればその２倍の８０ｋｇは欲しいです。（安全率２）
次に棚板のようなものは破壊してしまう強度よりもたわむ量が問題になることが多いので、たわみ量で考えます。
いま、Ｌだけ離れた２つの支点に支えられた板（厚みｈ，幅ｂ）の中心にＷの荷重を掛けた場合のたわみ量ｙは、

ｙ＝Ｗ×（Ｌ＾３）／（４Ｅ×ｂ×ｈ＾３）

です。Ｅはヤング率でパインだと大体Ｅ＝７５０００ｋｇｆ／ｃｍ＾２なので、１ｘ４材で考えると、ｈ＝１．９ｃｍ、ｂ＝９ｃｍ、Ｌ＝１８０ｃｍ、Ｗ＝８０ｋｇｆと入れると、ｙ＝２５ｃｍ．．．折れてますね。
仮にＬ＝１００ｃｍとしましょうか。それでも４．３ｃｍだからＮＧですね。
２ｘ４材を複数連結して奥行き方向を確保するとすれば、ｂを９０ｃｍとして、１０倍になるから、０．４３ｃｍとなり４．３ｍｍですがやはりこんなにたわんではだめですね。

故にスパンＬ＝１００ｃｍ程度を前提に考えると（テレビの通常のサイズからスパンを仮定）、１ｘ４では役不足という結論になります。ちなみに厚みｈは３乗でききますから、２ｘ４にすると、一本でも５．４ｍｍ、１０本ならば０．５ｍｍとまともな範囲になります。

上記はあくまでラフな計算上ということで。でも覚えておくと使えますよ。

ただご質問ではテレビ台ですから背面からの支えがあるので、上記よりはるかに強度が出ますから１ｘ４でもいけるかもしれません。（やり方による）

お礼

難しい計算式ですが、今後木工をどんどんやっていこうと
思っていたのでとても便利かもしれませんね。
勉強になりました。ありがとうございました。

回答No.2

lowrider_2005

1x4か2x4で棚板ということは、幅約90mmの材を6～7本並べるわけですよね。
テレビの底面が平らで、すべての棒に均等に加重がかかるとすれば1x4でも持ちそうに思います。

私が昨年フロアスピーカー（38kg）用に同様の棚を作ったときは、2x4を6本横ならべにして棚板を作りました。
各棒に均等に加重がかかる形状だったので、そのときの感覚では1x4でもいけるかな、って感じです。
ただやはり2x4のほうが安心感があり、正しい選択だったとは思っています。

お礼

実際作ってみました。１×でやりましたが、大丈夫でした。ありがとうございました。