一塊木料(或其他材料)大致可能受到以下幾種應力(stress),或者幾種應力的組合:壓縮(compression)、拉伸(tension)、剪切(shear)。當你對材料施加一個扭轉的力時,材料斷麵一部分受壓縮,另一部分受拉伸。
木料順紋抗壓強度很大,最不濟的也有30,000kPa (306kg/cm2)。這就是所謂“立木頂千斤”。木材順紋抗拉強度也非常大,但往往受限於各種連接方式,木材本身沒拉壞,接頭壞了(比如膠合麵壞了)。有一點要小心的是,雖然“立木頂千斤”,細長杆在兩頭受壓遠低於抗壓強度時有可能會“失穩”(突然彎曲損壞)。防止細長杆受壓失穩的簡單方法是在杆中間橫向連幾根杆件。
再分析一下我們漂亮的換鞋登。如果沒有Danish cord拉成凳麵(或者隻有右方方向的Danish cord),受力圖可以簡化如下:
我第一眼見到這個結構,聯想到的竟然是橇棒(crowbar)!
輕輕兩三下釘子(榫頭)就拔出來了。
當然啦我們的漂亮椅子是用Danish cord綁緊的。假定Danish cord都是前後方向的,我們的受力圖可以簡化為:
PG一坐繩子拉緊,產生了橫向的力:
這個橫向的力起到了壓縮作用,大大減小了橇棒的作用。當然啦如果PG坐到最後麵,繩子總會讓一點,基本上橫向力可以忽略不計,那個橇棒的作用還是非常大的。
我這裏沒有分析凳腳受力。上下反一下道理是一樣的,而且絕對沒有Danish cord幫忙。隻不過那個榫頭要粗壯很多,還有一定斜度,橇棒用著別扭,大概不會鬆掉吧?