如何确定一个简单的凳子的承重能力？

用于支腿的4x4柱子几乎可以纵向支撑 “无限 "的重量。当然，现在，给定一个天真的设计，每条腿只会把力传到一根4x2的梁上（然后也许用某种壁架钉在一起），这不是最佳的。如果稳定性很重要的话，你肯定想用燕尾板或类似的结构连接梁，靠近腿的地方。四个10mm的马车螺栓穿过每条腿和燕尾板是一个很好的解决方案。 把厚厚的板条粘在梁上并钉上钉子可能也会 "奏效"，但总的来说，这不是一个很好的计划，因为它刚性地固定了横梁，当板条膨胀时，会给纵向粘结带来压力（这也是一种不可避免的情况）。

类似这样（这是我的花园桌子，它确认可以支撑8个成年人在上面跳舞而不摇晃）：

另外，你需要确保凳子有一定的抗剪能力。图中所示的横梁已经是一个很好的办法，但钉子作为唯一的紧固件是不行的。不可能。 我会把每两块不同的板子用胶水和两块10mm的硬木榫头连接起来作为最起码的方法。

至于承重/坐面的承受能力，一根长180cm、两端有支撑的4x2ouglasia梁很容易就能承受我的体重，所以在这个问题上，简单的答案就是"不用担心，这个可以”。然而，你也可以做得更好或更差，只需 “小 "的修改。

正如Rob所指出的，你最好将4x2的横梁粘在一起，做一个层压的承重面。如图所示，中间的一个小窗台可以作为绝对的最小值，但不会有那么好的效果。 原因是重量最好分布在所有的梁上，而不仅仅是在重量所在的梁上。

但是，请注意，以图中描述的方式使用4x2梁并不是承载力的最佳选择，从稳定性的角度来看，水平层压板是次优的。
矩形梁的承载力与1/12-h3b成正比，也就是说，一根4x2梁（直立）等于四根2x4梁（平直）。

当确定任何结构的承载力时，你需要考虑几个不同的因素：

• 可接受的挠度
• 最大允许的弯曲应力
• 柱子的抗压和抗弯强度

对于计算挠度，@rob的建议是使用Sagulator是一个好的开始。你不需要深入掌握所有幕后的工程概念就能得到90%的答案。Sagulator只是简单地将你的家具尺寸输入一个梁挠度方程，然后吐出答案。这些方程依赖于材料保持在其弹性极限的假设。你可以在Sagulator中输入5000磅的载荷来测试一个1/2 “厚的松木架子。由于公式中没有考虑材料的极限强度，所以显示的挠度将大于架子的长度。

最大弯曲应力允许你计算家具可以承受多大的负荷而不会断裂。水平梁能承受的最大载荷取决于跨度、如何施加载荷、如何支撑两端、材料和横截面几何形状。幸运的是，有一些在线资源，如 工程师的边缘和 工程工具箱，可以帮助进行归纳，所以你不必推导每个条件。 y是简单的h/2。

你可以用这个计算器来计算你的最大M。

许多木种的最大允许应力(或断裂模数)可以通过在谷歌搜索木质材料特性来找到。

不要忘了这部分的安全系数！

柱子的抗压和抗弯强度不会真正影响你的设计考虑，除非你打算使用长而细的支腿。对于4x4的支腿，你不会有这个问题。对于较细的支腿，你可以用下面的公式计算临界中心荷载（与支腿轴线对齐，施加在支腿中心）：

sigma = M*y/I

其中

M is the maximum moment,
I is the cross section moment of area
y is the distance from the neutral axis.

对于仅在桌裙或工作台顶部连接的无支撑支腿，K将是2，因为它基本上是一个固定的无端条件。对于底部连接有支撑的支腿，K将接近0.5，柱子的抗压强度是更多的因素。

只是为了找到水平台面的承重能力，我会把它当做一个架子，通过某种承重计算器，比如【sagulator】(http://www.woodbin.com/calcs/sagulator.htm)来计算数字。承重能力也将取决于重量是否主要是朝向中心还是均匀分布。理想情况下，你会将几个2x4s层压（彻底胶合）在一起，为工作台的顶部做一个坚固的实心板。在这种情况下，你可以在你的载荷计算器中把它当作一块实心板。如果你不将顶部的部件复合在一起，我会运行计算一个适当长度的单一2x4，以及乘以2至4的答案，这取决于多少2x4的任何项目在凳子上可能跨越。

一旦你计算承载能力，另一个因素要考虑的是机架 - 在这种情况下，最有可能的侧到侧移动或摇摆。你提到你唯一的机械紧固件将是钉子，但你没有提到你是否打算使用胶水或细木工。将顶部连接到腿上的夹板将在一定程度上帮助防止架子，但除了钉子之外，用胶水粘合它们可以大大增加架子的阻力。在凳子的各个位置用胶水粘合榫头，会让它更加坚固。

你总是可以采取卡尔文和霍布斯的方法！

当使用 Sagulator 时，一定要明确地加上木材本身的重量。这一点没有记录在案，而且Sagulator的反馈也被禁用。然而，我们可以通过比较1磅的总负载和2磅的总负载，在120英尺的跨度上，用1" x 12 “的核桃木来确认这一点（这肯定超出了核桃木的弹性极限；我们只是在这里调试工具）。计算出的下垂量增加了一倍，而事实上木材本身的重量是400磅。增加一两磅应该不会有什么影响；有效的下垂将是由于木材本身的重量。