Advies constructie zwevende banken buiten

[Equastro]

Hey tweakers,

Ik ben bezig met een project in de tuin. Grote bloembakken van betonnen stapelstenen met daartussen zwevende bankjes. Althans dat is de bedoeling. Zie de foto hieronder voor een impressie van de bakken.



Tussen de vierkantige bakken wil ik zwevende bankjes maken. (Linkerkant is niet zwevend, maar wil ik aan hengen bevestigen om een 'klep' te maken als opbergruimte. Maar mijn vragen gaan over de andere 3 wel zwevende bankjes.)

Mijn idee was om aan elke kant een aantal gaten door het beton te boren, daar draadeinden door te steken, en aan de 'binnenkant' een dwarsbalk te monteren met moeren en en carrosserieringen. Zie hieronder het plaatje voor dat idee voor een van de bankjes. (soort dwarsdoorsnede van bovenaf bezien).



Mijn idee was om dan bovenop die dwarsbalkjes de planken te monteren zodat er een bankje ontstaat. Die planken zou ik dan van onder met hoekijzers willen vastmaken aan de balk. Zodat je van boven geen schroeven ziet. Zie hieronder voor een bovenaanzicht en daaronder een (totaal uit schaal) vooraanzicht.



Kan zijn dat ik de voorkant nog afdek trouwens met een plank zodat de balken mooi weggewerkt zijn. Maar dat kijk ik wel even aan.


Even wat gegevens:
Diepte van de bank: 60 cm (komen kussens achter voor een relaxte zit)
Breedte van de bank: ~210 cm

Voorgenomen overspanning: ~208 cm (planken 1cm vrij aan beide kanten)
Voorgenomen houtsoort planken: ipé, eventueel cumaru of een andere klasse 1 hardhoutsoort
Idem voor de dwarsbalk (wil de kleuren graag hetzelfde hebben).


Mijn voornaamste vraag is hoe dik de planken zouden moeten zijn. Ik snap dat dat erg afhankelijk is van een aantal zaken. Waar ik mij het meest druk over maak is de (maximale) doorbuiging.


Stel ik ga uit van het volgende (uiterste) scenario:
- 4 mensen van ieder 100kg op de bank (zal misschien 1-2 keer per jaar voorkomen)
- stel ik neem 6 planken/regels van 9 cm breed (met 1 cm tussenruimte) en 2,8 cm dik

Volgens Sagulator kom ik dan op het volgende uit:



Checkraag of ik dit zo juist heb ingevuld (de 67 komt van 400kg/6 planken overigens, en dan bereken ik het per plank).

Vragen:

1: Als deze berekening klopt, hoe erg is dan een dergelijke doorbuiging? Visueel een halve centimeter in het midden van de bank gaat niemand opvallen of zich aan storen denk ik. Het dubbele zou nog niet storend zijn voor die paar keer dat er veel mensen op zitten wat mij betreft. Of is er dan soms kans op het scheuren/knikken van de plank en is dit echt een constructiegevaar?

(Ik overweeg trouwens ook 8 planken/regels van 6 cm breed met tussenruimte van 1,5cm. Dan kom ik op 0,48cm totale doorbuiging.)

Ik snap overigens dat ik ook voor planken/balken van 4cm dik kan kiezen (dan komt er zeker een 'acceptable' uit de tool). Probleem is echter dat deze moeilijk te krijgen zijn en bovendien veel duurder dan de wat gangbaardere vlonderplanken van 2,8 cm.


Andere vragen:

2: Ik snap dat in realiteit de planken niet even zwaar belast zullen worden (meeste belasting onder de kont dus wat meer op de achterste planken). Zou het noodzakelijk zijn om bijvoorbeeld in het midden haaks onder de planken ook nog een dwarsplankje te bevestigen om de krachten wat beter over de anders 'losse' planken te verdelen? Is dat sowieso een must om te voorkomen dat de planken krom trekken/tegen elkaar aan gaan komen?

3: De balken aan de zijkant, daar overweeg ik 4,5 cm breed by 6 cm dik. Dan liggen de planken 3,5 cm op de balk met 1 cm ruimte voor werking. Is deze ruimte voor werking voldoende? En daarnaast: is de balk breed en dik genoeg om de krachten te dragen?

4: Idem met de draadeinden. Gaat dit het houden of heb ik bv. m12 nodig? Ik overweeg 4 gaten te boren aan elke kant om 4 m10 (RVS) draadeinden te monteren. Het beton is 15 cm dik trouwens. In de bloembak zelf overweeg ik het gebruiken van een grote koppelplaat o.i.d. om de krachten over de stenen wat te verdelen trouwens (daar zullen namelijk ook wel wat lelijke gaten in het beton ontstaan aangezien ik vanaf de andere kant bezien (zichtzijde) de gaten zal boren).

Gerelateerd aan 2 & 4 samen: zoals je kunt zien in het plaatje van het bovenaanzicht kan ik geen draadeind monteren aan de voorkant van de bloembak. Van de 60cm bank kan ik 45 cm gebruiken voor de gaten in te boren. Voor de bevestiging van die balk maakt dat denk ik niet zoveel uit aangezien het meeste gewicht toch achter komt, waar de draadeinden wel zitten?

Andere tips uiteraard ook welkom! Ik ben tenslotte maar een fanatieke amateur ;-) Alvast bedankt!

[CJ_Latitude]

Misschien ben je al te ver met muurtjes metselen, maar zou je het houtwerk van de bankjes niet wat langer kunnen maken en ze inmetselen? Dan heb je 100% niks in zicht en scheelt je denk ik heel wat werk.

[mrc4nl]

ik vind die sagulater een beetje wazig omdat ik niet goed kan zien wat ie berekend.
Daarnaast moet je niet voor fixed kiezen, dat is een inklemming/ingegoten. Ik zou voor pinned kiezen.

als ik de belasting zelf ff bereken:

code:

plank 2060x90mmx28mm

Dwarsdoorsnee-oppervlakte = 2520mm^2
traagheidsmoment  Ix = 164640mm^4
(formule ben ik te lui voor, laat de computer dit uitrekenen) 

eleasticiteitsmodulus,  kan je opzoeken voor eiken is die 12300

belasting = 400kg*9.81=3,924KN verdeeld over 6 plankjes van 206cm = 317N/m = 0.317KN/M

als ik die gegevens in deze calculator gooi, kom ik op 33.4mm doorbuiging.


Als je minder doorbuiging wil moet je voor dikkere planken gaan, niet bredere.

[ Voor 14% gewijzigd door mrc4nl op 14-06-2023 10:11 ]

[twain4me]

andere oplossing:
bij banken wordt de voorste plank vaak opgedikt met een rand, dat geeft extra stijfheid. samen met een opleg punt achter wordt het geheel een stuk stijver

even snel een schetje gemaakt en een plank weg gelaten voor het overzicht

[Sgrovert]

Statische belasting tijdens het zitten is niet het probleem voor je bank. Het probleem zit voornamelijk in de dynamische belasting tijdens opstaan en gaan zitten. Hierbij zou ik een maximale doorbuiging van 5 mm tolereren. De planken kunnen namelijk los van elkaar bewegen. Bij opstaan en zitten zetten de meeste mensen hun volle gewicht op de eerst en tweede plank. Dit zijn dezelfde planken als waar je handen opliggen. Bij een te grote doorbuiging van 1 van de planken heb je kans dat er een vinger tussenkomt.

Overtijd gaat dit risico zelfs groter worden. Het hout zal gaan werken, waardoor naastliggende planken kromtrekken en hoogte verschil t.o.v. elkaar kunnen krijgen. Met een hout dikte van 2,5 cm, een opening tussen de planken en wat werken van het hout is er vrij snel genoeg ruimte voor vingers. Als dit gebeurd als je buurman op de bank opstaat, veert het hout daarna terug en zit je echt klem.

Ik zou je aanraden om de voorste plank te vervangen door een balk (6 cm dik ofzo) welke het volledige dynamische gewicht kan dragen met een max doorbuiging van 5 mm. Om de 50 cm een balkje haaks erop naar achteren en deze met een metalen hoekje aan je plantenbak. Deze balkjes zorgen ervoor dat de planken van je bank niet t.o.v. elkaar kunnen bewegen, en dragen gelijk 50% van de belasting af aan de muur. Dit zal praktisch een vertikale belasting op de muur zijn, waardoor een schroef + plug voldoende stevig is.

Edit :

twain4me schreef op woensdag 14 juni 2023 @ 10:54:
andere oplossing:
bij banken wordt de voorste plank vaak opgedikt met een rand, dat geeft extra stijfheid. samen met een opleg punt achter wordt het geheel een stuk stijver

Je was me net voor, maar dit idee idd.

[ Voor 10% gewijzigd door Sgrovert op 14-06-2023 11:14 ]