Quels sont les moyens bon marché de construire des étagères solides avec une grande portée?

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J'ai retiré de ma maison plusieurs unités de stockage anciennes et endommagées par l'humidité. Je voudrais les remplacer par des étagères. Il existe un certain nombre d'espaces de tailles différentes (largeur et profondeur à combler).

Je voudrais que les étagères tiennent beaucoup de poids (un grand nombre de livres et similaires).

Certaines des étagères, je voudrais couvrir une assez grande largeur. Par exemple, 2 mètres et être assez profond (disons 50 cm). Pour des raisons esthétiques, je voudrais qu'ils ne soient soutenus qu'à l'arrière et à chaque extrémité, en évitant autant que possible les grands supports ou similaires sous les étagères.

Une façon de le faire serait d'acheter du matériel solide très épais pour les étagères. J'aimerais, si possible, éviter d'avoir à dépenser ce genre d'argent. J'aimerais utiliser des matériaux moins chers et plus légers, auxquels je peux appliquer une sorte de finition (peinture ou autre).

Quelles méthodes de construction, autres que l'utilisation d'un seul morceau de matériau plus épais et plus résistant, puis-je utiliser pour améliorer la distance qu'une étagère peut parcourir avant de dévier trop ou de s'effondrer? Quelles sont les limites (portée, profondeur, charge) de ces différents modes de construction?

(J'ai déjà résolu la source des problèmes d'humidité)

pingouin flamant
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Réponses:

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J'utiliserais du contreplaqué avec un morceau de bois dur plus épais collé sur le bord avant. Cela vous donne une très bonne résistance. Voici une calculatrice en ligne que j'utilise pour trouver le type de matériel que vous pouvez utiliser et la quantité de fléchissement que vous aurez. Voici une bonne citation de l'auteur du site.

"L'œil remarquera une déviation de 1/32" par pied courant. "

Le sagulateur

Cody C
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Pour un calculateur de déviation de faisceau plus approfondi avec différentes charges et méthodes de support, essayez: aps.anl.gov/APS_Engineering_Support_Division/… Cependant, vous aurez peut-être besoin d'un peu de formation en ingénierie. Ce site Web est un peu plus convivial, mais n'a pas de calculatrice automatique: ingénieursedge.com
beam_calc_menu.shtml
BTW, le moment d'inertie (I) peut être calculé pour une section rectangulaire par I = 1/12 * w * h ^ 3, où h = hauteur (la direction de charge est appliquée) et w = largeur.
Doresoom
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C'est une assez bonne réponse et je suis d'accord avec le raidisseur avant en bois dur. Ajoutez un autre composant. Mettez un morceau de stock 1X à travers le mur arrière entre les supports d'extrémité pour que le bord arrière de l'étagère repose. Cela supportera au moins 1/3 du poids de la largeur, et le raidisseur à l'avant aidera à l'affaissement du bord avant. Utilisez certainement au moins 3/4 pouce de stock pour l'étagère. C'est une bonne réponse pratique à votre situation
Shirlock Homes
@shirlock homes ouais vraiment très pratique, en fait j'ai déjà fait des étagères comme ça. En ce qui concerne la calculatrice sagulator, un support 1x stock à travers le mur arrière signifie que je ne peux mettre que 2/3 de la largeur de l'étagère à la calculatrice?
flamingpenguin
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@flamingpenguin: En fait, si la calculatrice suppose un faisceau simplement pris en charge (fixé uniquement aux points d'extrémité), il ne sera pas applicable pour une étagère prise en charge sur 3 côtés. Vous n'allez pas trouver une calculatrice facile pour cette situation - c'est le territoire de la FEA.
Doresoom
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Solide et léger et pas cher? Jetez un oeil à la construction de la boîte de torsion .

entrez la description de l'image ici

Certes, ce n'est pas exactement mince, mais comme @Joe l'a mentionné, obtenir ces quatre qualités est un défi de taille.

Mike Powell
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Il s'agit essentiellement d'une version à construire soi-même de la possibilité de porte creuse mentionnée par @Joe.
Martha
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Bien sûr, mais le construire vous-même vous donne plus de contrôle sur la façon dont les pièces sont collées ensemble, de quel matériau il est fait, comment il est monté sur le mur, etc. La seule porte à âme creuse que j'ai ouverte a utilisé des panneaux de fibres légers sur les bords , carton à l'intérieur pour le raidissement, et le matériau de la peau était en masonite d'environ 1/8 "d'épaisseur.
Mike Powell
J'ai récemment eu le malheur de disposer de certains meubles Ikea. Il s'agissait d'une étagère d'environ 2 mètres de portée soutenue à chaque extrémité et conçue pour s'adapter au-dessus d'un lit. J'ai dû le voir en deux, et il s'est avéré être construit à peu près comme ça. Les lattes étaient en panneaux de particules plaqués et les faces en panneaux durs plaqués; mais les vides étaient remplis d'un treillis en carton. Il y avait une latte sur les 4 côtés et une à travers la dimension courte près du centre (pas de rabais). Il était assez solide et léger, mais pas particulièrement fin (~ 7 cm).
flamingpenguin
Le lien 2 est mort.
Karl Richter
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Vous voulez solide et pas cher et léger et mince? Vous en demandez beaucoup.

Vous pouvez devenir plus léger en fabriquant une étagère stratifiée avec un nid d'abeille entre les deux ... mais ce ne sera pas si bon marché ou si mince.

Vous pouvez obtenir de la lumière et pas cher en ajoutant quelques lisses en bas comme raidisseurs, mais ce ne sera pas si mince. Vous pouvez utiliser autre chose que du bois pour qu'il soit plus fin, mais ce ne sera pas bon marché.

... ce qui ne laisse qu'une seule alternative à laquelle je peux penser - vous n'avez pas dit que cela devait être plat. Faites donc une arche. Oui, ce sera beaucoup de travail, mais si vous avez des feuilles de réflexion, et que vous les avez collées et serrées pour les plastifier dans une arche, cela transférera la charge latéralement en prenant le poids, afin que le poids soit mieux transféré jusqu'aux extrémités.

Bien sûr, lorsque vous prenez en compte la totalité de l'adhésif, ce n'est peut-être pas aussi bon marché que de simplement utiliser un morceau de contreplaqué épais, et cela va être beaucoup plus de travail et être beaucoup moins pratique à la fin, mais c'est '' d obtenez au moins trois des quatre qualités souhaitées.

Quant aux limites de portée ... cela dépend du matériau utilisé, du nombre de couches, de l'épaisseur finale et de la quantité de voûtes.

Joe
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Ouais c'est beaucoup demander :-) Je me rends compte qu'il y aura toujours des compromis impliqués. L'idée de l'arche est très intéressante. Il pourrait constituer une alternative intéressante aux gros supports métalliques. Mais cela empêcherait les étagères inférieures d'utiliser une partie de l'espace au-dessus d'eux. Je suppose qu'il pourrait être possible d'utiliser également deux demi-arches à chaque extrémité de la travée?
flamingpenguin
Je me demande si vous pourriez décrire un peu plus le nid d'abeille qui pourrait être utilisé dans l'idée du stratifié. À partir de quoi pourrait-il être construit?
flamingpenguin
J'ai déjà utilisé ce truc avec une couche de fibre de carbone pour une compétition de transport lourd d'avions SAE RC. aircraftspruce.com/catalog/cmpages/01-00488.php Le produit fini est incroyablement solide et léger. Pas très facile sur le portefeuille cependant, et probablement pas la meilleure option pour les étagères, lorsque le poids des étagères n'est pas un problème.
Doresoom
Étagère arquée! C'est brillant!
Vebjorn Ljosa
@Doresoom Je me souviens avoir vu quelque chose qui ressemble mais qui est en carton (et probablement beaucoup moins cher). Je me demande si cela est assez fort vaguement et pourrait être utilisé ou s'il serait trop facilement écrasé, pourrait devoir essayer d'en obtenir et de faire des tests.
flamingpenguin
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Vous pouvez essayer une étagère en contreplaqué avec une série d'EMT ou un autre tuyau rigide en dessous. Accrochez le tuyau avec des brides de placard , puis posez l'étagère sur le dessus.

Pour le couvrir, vous pouvez peindre le tuyau et couvrir l'avant de l'étagère avec un cadre facial.

James Van Huis
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Idée intéressante. Comment pourrais-je déterminer le diamètre de tuyau requis pour une portée / charge donnée?
flamingpenguin
Je ne connais pas de tables de support de charge pour les tuyaux de conduit typiques. Pour vous faire une idée, vous pouvez vous rendre à la quincaillerie et y vérifier le conduit. Je commencerais par un tuyau galvanisé de 3/4 "ou 1" (paroi épaisse). Si vous pouvez trouver une place dans le magasin, essayez de la soutenir aux extrémités et voyez si elle se déformera sous votre poids.
James Van Huis
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Je viens d'avoir une autre pensée aléatoire à ce sujet ...

ébauches de portes creuses.

Oui, il est plus épais et vous devez les obtenir juste à la bonne longueur, car vous ne pouvez pas trop les couper, mais la construction le rendrait assez rigide ... il est en fait similaire à l'idée du nid d'abeille ... Le nid d'abeille n'est pas pour donner de la force, c'est pour s'assurer que les couches supérieure et inférieure sont éloignées l'une de l'autre afin qu'elles puissent prendre un meilleur moment. (enfin, et pour les applications époxydées, cela les empêche également de pouvoir se séparer ou se rapprocher)

Cependant, je ne sais pas quelle serait la capacité portante ultime.

Il semble que le Home Depot près de chez moi vend diverses largeurs de "porte de dalle affleurante en bois non finie", toutes de 80 "de hauteur (un cheveu de plus de 2 m) pour 21 $ (18" / ~ 46 cm de large) à 33 $ (36 "de large)

La seule chose est ... si vous avez besoin de le renforcer davantage, je suppose qu'il serait préférable de stratifier une autre couche sur le dessus (à la fois pour rigidifier la couche compressive contre la déflexion et pour assurer la durabilité si quelqu'un laisse tomber quelque chose de lourd sur ... ce qui est un peu plus de travail que d'ajouter un raidisseur à un morceau de contreplaqué.

Joe
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J'ai trouvé cette page qui décrit une méthode pour fabriquer des étagères flottantes de 9 'de largeur à partir d'ébauches de porte creuses. wikihow.com/Build-Simple-Floating-Shelves
flamingpenguin
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Placez les planches d'étagère sur des tiges horizontales en acier qui sont insérées dans des trous percés dans le mur, les tiges étant perpendiculaires à la longueur de l'étagère. Des rainures peuvent être découpées au bas des planches pour les fixer sur les tiges. Selon l'épaisseur des planches, vous pourrez même masquer les tiges. Yay! Etagère magique!

Cela ne fonctionnera que si votre mur est suffisamment solide, c'est-à-dire 20 cm ou plus épais en pierre ou en béton.

La configuration fonctionne dans mon atelier de papas. Les tiges sont espacées de 1 m, les rainures sont peu profondes, les planches sont à languette et rainure 16 mm, 60 cm de profondeur. Les tiges sont des tuyaux en acier de 16 mm de diamètre, pas du simple fer. Le mur est en béton massif, 24 cm de profondeur. Les trous ont une profondeur de 16 à 20 cm. Plus sûr, nous avons foré les trous il y a 30 ans. L'étagère est chargée d'outils et de matériaux et tient très bien. Alors que les planches sont plus courtes que la longueur de l'étagère, la languette et la rainure aident à répartir la charge au niveau des joints. La tablette s'étend sur environ 3,5 m avec 4 tiges par planche.

Je suppose qu'un mur en bois se plierait.

Posipiet
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"Cela ne fonctionnera que si votre mur est suffisamment solide, c'est-à-dire 20 cm ou plus épais en pierre ou en béton." Cette solution ne fonctionnerait-elle pas également si les tiges étaient percées dans des poteaux en bois?
user697473
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Le bambou n'est pas aussi droit et contrôlé que le bois traditionnel, mais sa résistance est exceptionnelle sur de grandes portées.

Dans la ville où j'habitais (Redmond WA), il y avait une ferme de bambou où ils vendaient du bambou comme du bois dans un magasin de bois. Par curiosité, je l'ai utilisé à la place du bois traditionnel dans de nombreux projets, et je dois dire que je suis étonné.

Par exemple, dans un projet, je voulais construire une grue. Les matériaux pour la flèche ont eu les mêmes problèmes: trop lourds, trop épais, trop chers. Nous avons essayé un paquet de bambou et l'avons trouvé satisfaisant toutes nos conditions avec brio. L'inconvénient est que l'impact visuel n'était pas joli. À cet égard, soyez créatif :)

dix quatre
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Je suppose que cela aurait un effet visuel distinctif. Quelle serait la méthode de construction? Faire reposer le bambou côte à côte et sur des supports à chaque extrémité et les attacher en quelque sorte à quelques endroits?
flamingpenguin le
Les méthodes que j'ai utilisées étaient, je dirais, primitives. Sangles de tuyaux, vis, ce genre de chose. Étant la plupart du temps creuses, la plupart des techniques de travail du bois traditionnelles ne fonctionnent pas. Je peux penser à quelques approches générales: 1) attacher comme vous le dites, 2) visser aux nœuds (qui sont la seule partie "solide" du bambou) 3) trouver du bambou sous forme dimensionnelle compressée, comme d'ici calibamboo.com /bamboo-lumber-lumboo.html . Je n'ai jamais travaillé avec ça cependant et je n'ai aucune idée de comment cela fonctionne.
tenfour
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J'aime certaines parties de certaines des réponses existantes. La solution évidente pour moi semble être le contreplaqué de 3/4 de pouce, comme d'autres l'ont mentionné, avec le mince support en bois sur le mur tout le long de l'étagère. Cela donne beaucoup de soutien. En plus de cela, en supposant qu'il s'agit d'une étagère peinte, je fixerais un morceau de fer d'angle en aluminium en forme de L tout le long du bord avant, vissé dans le bas du bois de l'étagère avec la bride en L collée vers le bas. Cela donne un support à l'étagère, et le bord métallique collant vers le bas contrebalancerait une énorme quantité de poids qui aurait autrement tendance à incliner l'étagère. Cela pourrait vous permettre d'utiliser également un contreplaqué plus fin, peut-être 1/2 ou même 1/4 pouce, car le contreplaqué 3/4 pouce est très lourd en soi. Juste ma valeur de 2 cents, j'espère que cela vous aidera.

AWMoore
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Bonne idée, quel type d'épaisseur d'aluminium et de taille serait approprié? Existe-t-il un moyen de le calculer? Est-ce que 1/2 "x 1/2" x 1/16 "serait approprié ou faudrait-il quelque chose de plus grand / plus épais?
flamingpenguin
Je suis sûr qu'il existe un moyen de le calculer, bien que je ne sache pas tout de suite ce que c'est. Ma pensée était simplement d'aller par intuition, en fonction du poids que vous vous attendiez à mettre sur l'étagère, puis peut-être en construire un et l'essayer. Le 1/2 par 1/2 par 1/16 semble être un bon point de départ. Si vous le regardez à Lowes, ce matériau 1/8 semble assez costaud, donc vous n'en aurez besoin que pour porter beaucoup de poids. Désolé, je ne peux pas vous donner d'estimation plus précise.
AWMoore
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Pas cher, super fort et caché ... ça va être difficile.

Compte tenu de cette équation, vous devrez sacrifier quelque part et je suggère d'investir dans beaucoup de temps et de travail.

Je chercherais à enlever tout le plâtre / plâtre. Renforcez ensuite les montants avec des emplacements métalliques personnalisés dotés de supports de poutre en I soudés sur place. Les plaques seraient ensuite boulonnées aux poteaux (et, idéalement, les poteaux renforcés à la base et aux plats avec des supports simpson)

Les supports devraient être conçus et fabriqués, mais ce ne serait probablement pas beaucoup pour qu'un atelier de soudage local le fasse.

Ensuite, terminez le mur et vous pouvez ensuite créer des étagères qui couvrent complètement les supports donnant l'illusion de flotter.

Cela a l'avantage de mettre la force à l'intérieur du mur, donc caché.

Cela a été fait pour des choses comme les escaliers flottants où la bande de roulement semble être suspendue au mur sans support.

Une autre idée, qui dépendrait de ce qui se trouve au-dessus de votre plafond, serait d'attacher une cornière au mur pour soutenir l'arrière de l'étagère, puis d'utiliser une forme de système de câble / fil suspendu au plafond pour soutenir l'avant des étagères. Pas tout à fait aussi «caché» mais moins gênant que les grands crochets.

DA01
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1
Mes murs sont faits de blocs de béton et recouverts de plâtre (pas de montants / cloisons sèches), je ne sais pas comment je peux adapter cette idée.
flamingpenguin
Vous pouvez boulonner des poteaux en bois au mur, attacher des supports / plaques de montage aux poteaux, puis faire du placage sur des poteaux.
DA01
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De nombreuses réponses recommandent le contreplaqué. Je voudrais souligner que la construction de contreplaqué (les plis adjacents ayant leur grain à angle droit les uns par rapport aux autres) rend le contreplaqué également solide dans toutes les directions alors que ce que vous voulez, c'est une résistance maximale dans le long sens de l'étagère. La force dans la direction courte est pratiquement perdue.

Ainsi, le bois massif semble plus approprié pour les étagères que le contreplaqué en supposant la même espèce de bois et aucun trou de nœud significatif.

Philip Ngai
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J'ai utilisé de vieux rails de lit en métal. Ils supporteront beaucoup de poids, et je les ai trouvés pour presque rien aux ventes de garage.

Steve Magnuson
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Ce qui suit peut être utile - ne répond pas à tous vos besoins et dépend de la présence d'un mur avec des montants en bois 2x4 à l'intérieur plutôt que de votre bloc de béton, mais certaines idées peuvent s'appliquer.

Je viens de terminer un projet similaire à celui-ci. Dans mon garage, je voulais des étagères solides et bon marché, de 16 "de profondeur avec un minimum de structure de support, pour le stockage de bacs de 12 gallons très chargés.

J'ai coupé des longueurs de 20 pieds de barres d'armature 1/2 "en longueurs de 20" (en utilisant un SawzAll). J'ai utilisé un niveau laser pour projeter une ligne horizontale à la hauteur de l'étagère et un guide de perçage Portalign pour m'assurer que je forais un trou de 1/2 "de diamètre à 3" de profondeur à angle droit au centre de chaque montant sur la ligne laser horizontale. J'ai coulé chaque barre d'armature de 3 "de profondeur dans le montant 2x4. La barre d'armature de 1/2" est en fait un peu ovale, légèrement plus grande que 1/2 "dans un plan, j'ai donc utilisé une ponceuse à bande pour former 3" de l'extrémité de chaque barre d'armature dans une forme plus circulaire, et j'ai soulagé les bords tranchants de l'extrémité coupée de la tige afin qu'elle glisse dans le bois sans s'accrocher.

J'ai lubrifié l'extrémité d'insertion de la barre d'armature avec du savon Dove pour la rendre glissante et je l'ai enfoncée dans les trous à l'aide d'un marteau en plastique de 3 livres. J'ai marqué la tige à 3 "afin que je sache quand arrêter de la conduire - sinon vous pourriez la conduire entièrement à travers le montant et dans la pièce adjacente.

Le matériel de rayonnage est un panneau de plaquette de 1/2 "(OSB). J'ai coupé trois étagères de 16" de large (8 pieds de long) de chaque feuille 4x8 d'OSB. J'ai posé l'OSB sur le dessus de la barre d'armature et joint les extrémités de butée des étagères avec des plaques de clouage (StrongTie HTP37Z) et des vis à tête bombée de 1/2 "(en dessous).

Malgré l'utilisation du PortAlign, certains trous n'étaient pas à 90 degrés vrais et il y avait des variations mineures dans le niveau réel des barres d'armature dépassant du montant. Pour le rangement dans le garage, je n'ai pas pris la peine de corriger le problème. Bien que je puisse glisser un tuyau sur la barre d'armature et la plier pour qu'elle soit de niveau, les variations étaient relativement mineures, donc je n'ai pas pris la peine.

Chaque étagère de 16 pieds est maintenant chargée de douze boîtes fourre-tout de 12 gallons, pesant chacune environ 40 à 55 livres, pour un poids total d'environ 600 livres par étagère. Ils sont placés sur les étagères de sorte que l'extrémité étroite soit tournée vers l'extérieur et pendent en fait sur le bord avant de l'étagère de quelques pouces. Un mur de mon garage a 6 étagères, 16 pieds de long, donc la charge totale du mur est de 3 600 livres.

Ce système d'étagères m'a coûté environ 1,15 $ par pied linéaire (en 2013). Il n'est pas complètement rigide - avec le chargement décrit plus haut, le bord avant de chaque étagère fléchit vers le bas d'environ 1/2 ". Les étagères rebondissent légèrement vers le haut et vers le bas lorsque vous y mettez des boîtes.

Un ingénieur en structure ne serait probablement pas content que j'aie percé six trous de 1/2 "à 14,5" de distance dans les poteaux d'un mur de support, puis chargé un côté de ce mur avec 1,8 tonnes de poids.

Si je faisais cela pour des étagères décoratives à l'intérieur, j'utiliserais probablement une tige en acier ordinaire de 1/2 "qui est plus rigide que la barre d'armature. Plutôt que d'essayer de percer un trou sur le bord dans une planche de rayonnage, je ferais probablement des rainures assorties en deux planches puis faites-les coller de façon à ce que les rainures se fassent face et forment des trous à glisser sur les tiges qui dépassent du mur.

Plusieurs fois, j'ai dû retirer des tiges que j'avais déjà enfoncées dans le montant. J'ai attrapé la tige avec un grand ViseGrip et j'ai frappé le ViseGrip vers l'extérieur avec un marteau à coup mort. Il est impératif que l'extrémité de la tige soit lubrifiée avec quelque chose comme du savon Dove pour faciliter son insertion et son retrait.

De toute évidence, ce système d'étagères n'est pas réglable - ou en tout cas, je ne recommanderais pas de percer des trous de 1/2 "tous les deux pouces de haut en bas dans un mur porteur afin de fournir un espacement" réglable ".

Il devrait être facile et bon marché de le faire pour une étagère de 11 ", et probablement les barres d'armature seraient beaucoup plus rigides dans une longueur aussi courte et moins de chargement. Je vous conseillerais d'utiliser tous les montants que vous pouvez localiser.

user11109
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Idée intéressante, mais je pense que vous avez raison en ce que cela pourrait présenter un problème structurel avec autant de grands trous dans les poteaux des murs de soutènement
Steven
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Si les étagères reviennent dans un mur, l'apposition d'une ou deux nubbin sur lequel les étagères peuvent reposer peut faire l'affaire.

Vallée
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Je ne connais pas le mot "nubbin" pouvez-vous décrire ce que c'est?
flamingpenguin
Par nubbin, je veux dire un petit bloc de bois - environ 1 cm cube. - probablement cloué ou vissé dans le mur.
Dale
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J'utiliserais une vieille feuille de table solide. Merci

Nancy
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Pouvez-vous développer un peu ce point, peut-être expliquer comment utiliser la feuille de table solide?
Tester101
Intéressant. Et de quelle manière utiliseriez-vous la feuille de table solide, afin qu'elle s'applique à la question du PO, Nancy? Une brève anecdote décrivant votre expérience afin que le PO puisse appliquer vos connaissances acquises à leur situation serait une bonne chose.
ojait