Als Student oder Berufsingenieur stehen Sie immer wieder vor der Herausforderung, Strukturen herzustellen, die viel Gewicht tragen können.
Die Tragplatte ist ein wichtiger Teil der Gebäudestruktur, der hilft, das Gebäude stabil zu halten.
Obwohl sie klein aussehen, verteilen Lagerplatten das Gewicht eines wandtragenden Balkens auf eine größere Fläche.
Dadurch wird verhindert, dass sich der Balken verzieht, reißt oder sogar in großem Umfang bricht.
Wenn die Lagerplatten nicht richtig ausgewählt und angebracht werden, könnte die Struktur beschädigt werden, was ein ernsthaftes Sicherheitsrisiko darstellen würde.
In diesem Artikel werde ich über die Grundlagen von Lagerplatten sprechen, einschließlich ihrer Typen, wie man sie auswählt und wie man sie anbringt.
Sie erfahren viel darüber, wie Lagerplatten im Bauwesen verwendet werden und wie Sie sicherstellen können, dass Ihre Konstruktionen die höchsten Sicherheits- und Stabilitätsstandards erfüllen.
Lassen Sie uns also einsteigen und etwas über Lagerplatten lernen.
Lagerplatten im Bauwesen
Formale Definition:
Unter dem Ende eines wandtragenden Balkens wird eine flache Stahlplatte verwendet, um die Last auf eine breitere Fläche zu verteilen.
Eine Lagerplatte ist eine spezielle Art von Metallplatte, die verwendet wird, um die Kraft einer tragenden Wand oder Säule auf eine größere Fläche zu verteilen.
Es ist normalerweise weniger als einen Zoll dick, aber es ist breit und lang, und seine Länge und Breite hängen davon ab, was darunter passen soll.
Die Aufgabe einer Lagerplatte besteht darin, das Gewicht umzuverteilen und zu verhindern, dass sich Strukturen setzen oder durchhängen, damit sie länger halten.
Arten von Lagerplatten
Im Bauwesen werden verschiedene Arten von Lagerplatten verwendet, wie Gleitlager, Kipp- und Bolzenlager, Wälzlager, Elastomerlager, Bogenlager, Topflager und Scheibenlager.
Jeder Typ eignet sich für eine bestimmte Verwendung und hat seine eigenen Vor- und Nachteile.
Gleitlager bestehen aus zwei Metallplatten, die sich relativ zueinander bewegen.
Dies ermöglicht eine Translationsbewegung, und Schmiermittel werden zwischen die Platten gegeben, damit sie sich reibungslos bewegen.
Kipp- und Bolzenlager haben die gleiche Form, aber Bolzenlager haben einen flachen Boden, der an einem Betonpfeiler befestigt ist.
Mit Wälzlagern können sowohl Brücken aus Stahl als auch aus Stahlbeton gebaut werden.
Gummi wird verwendet, um elastomere Brückenlager herzustellen, die keine beweglichen Teile haben, weil der Gummi selbst die Brücke bewegen lässt.
Sie sind billig herzustellen und müssen nicht wie andere Lagertypen gewartet werden.
Scheibenlager sind für Konstruktionen gemacht, die einseitig viel Gewicht haben oder sich drehen können müssen.
Gekrümmte Lager lassen die Brücke schaukeln, wenn sie sich öffnet, um eine horizontale Bewegung zu ermöglichen.
Topflager bestehen aus einem flachen Zylinder, der mit Elastomer gefüllt und an einem Stahlkolben im Inneren des Zylinders befestigt ist.
Der Kolben wird dann auf eine polierte Edelstahloberfläche gesetzt, die ihn frei drehen lässt.
Es gibt zwei Haupttypen von Lagern, die zum Bau von Brücken verwendet werden: Dehnungslager und Festlager.
Dehnungsfugen lassen die Struktur sich aufgrund von Temperaturänderungen ausdehnen oder zusammenziehen, ohne die angrenzende Struktur zu beschädigen.
Feste Verbindungen nehmen vertikale Lasten auf und lassen die Struktur aufgrund von Temperaturänderungen horizontal wandern.
Verwendung von Lagerplatten
Im Bauwesen werden Lagerplatten verwendet, um konzentrierte Druckkräfte von einem Bauteil auf ein anderes zu übertragen.
Sie werden oft verwendet, um die Kraft eines Stahlträgers über eine größere Fläche zu verteilen, die aus einem weniger starken Material als Stahl besteht, wie Beton oder Mauerwerk.
Die Aktion ist wie ein Fundament, das eine schwere Last auf weichem Boden verteilt.
Wenn der Druck unter einem Balkenflansch höher als zulässig ist, sollte eine Auflageplatte unter den Flansch gelegt werden, um die Last des Balkens über den Beton oder das Mauerwerk zu verteilen.
Es kann davon ausgegangen werden, dass die Balkenlast gleichmäßig über eine Fläche von 2 kN auf die Lagerplatte verteilt wird, wobei k der Abstand von der Unterseite des Balkens bis zum Stegfuß der Kehle und N die Länge der Platte ist.
In Traversensystemen kann ein Traversenlagerverstärker verwendet werden, wenn die Kräfte, die durch die sie verbindenden Dreiecke gehen, größer sind als das, was der Träger oder die obere Platte bewältigen kann.
Diese Metallplatten nehmen die Last von der Traverse auf und kommen von verschiedenen Lieferanten in unterschiedlichen Größen und Formen.
Lagerplatten werden auch verwendet, um den Wasserfluss zu testen.
Die axiale Auszugslast des Hydraulikzylinders wird durch die Lagerplatte gleichmäßig auf die gesamte Fläche des Prüflings verteilt.
In Lagerplatten verwendete Materialien
Gleitplatten, ein anderer Name für Lagerplatten, können aus vielen verschiedenen Materialien hergestellt werden, wie z. B. Graphit, PTFE, 25 % glasgefüllt, Edelstahl und Bronzphit.
Kohlenstoffstahl wird oft verwendet, um verschiedene Teile für Lager herzustellen.
Technische Keramik wird auch zur Herstellung von Schneidwerkzeugen, Ventilen, Düsen, Wärmeschutzmaterialien und Gebäudeteilen verwendet.
Polymere eignen sich gut für Käfige, da sie leicht zu verarbeiten sind und nicht rosten.
Sie können allein oder mit funktionellen Füllstoffen zu einem Verbundwerkstoff verarbeitet werden, dessen Eigenschaften verändert werden können.
Entdecken Sie den unbesungenen Helden des Bauens: Die Lagerplatte
Immer noch schwer zu verstehen? Lassen Sie mich die Sichtweise etwas ändern:
Möchten Sie Ihr nächstes Engineering-Projekt interessanter gestalten? Machen Sie sich keine Sorgen um die Stahlträger und Hightech-Teile.
Achten Sie stattdessen auf die bescheidene Lagerplatte, die der unbesungene Held der Konstruktion ist.
Ja, wir sprechen von einer flachen Stahlplatte, die ruhig unter dem Ende eines wandtragenden Balkens sitzt, Lasten verteilt und einen katastrophalen Ausfall verhindert.
Vergessen Sie coole Gadgets und die neueste Technologie.
Wenn es um Gebäudesicherheit und Stabilität geht, ist die Lagerplatte das Wichtigste.
Also, schnappt euch eure Flachstahlplatten, Ingenieure, und los geht’s!
Okay, das war nur ein Witz, der wie eine Fernsehwerbung aussehen sollte.
Kommen wir nun zurück zur Erklärung.
Tragfähigkeit der Stahlplatte
Um herauszufinden, wie viel Gewicht eine Stahlplatte tragen kann, müssen wir wissen, wie dick die Platte ist und wie stark der Stahl ist.
Die Streckgrenze ist die größte Belastung, die ein Material aushalten kann, bevor es sich dauerhaft verändert.
Sie können herausfinden, wie viel Gewicht die Platte halten kann, indem Sie die Dicke der Platte mit der Streckgrenze multiplizieren und diese Zahl dann mit einem Sicherheitsfaktor multiplizieren.
Durchführen eines Plattenbelastungstests
Indem der Boden mit zunehmender Belastung auf eine kreisförmige Stahlplatte gesetzt wird, kann mit einem Plattenlasttest ermittelt werden, wie stark der Boden ist und wie viel Gewicht er tragen kann.
Die Größe der im Test verwendeten Platte beeinflusst die Auflagefläche auf dem Boden.
Wenn eine größere Platte verwendet wird, wird der Tragfähigkeitswert niedriger sein.
Interpretieren der Ergebnisse des Plattenbelastungstests
Um herauszufinden, was die Ergebnisse eines Plattendrucktests bedeuten, müssen wir zuerst herausfinden, wie viel Gesamtlast erforderlich ist, um Setzungen zu verursachen.
Dann können wir die endgültige Tragfähigkeit des Bodens ermitteln (der größte Druck, der vertikal auf ihn ausgeübt werden kann, bevor er bricht), indem wir die Gesamtlast durch die Fläche der Platte dividieren.
Von hier aus können wir die sichere Tragfähigkeit des Bodens ermitteln, indem wir die endgültige Tragfähigkeit durch einen Sicherheitsfaktor (normalerweise 3) dividieren.
Berechnung der Tragfähigkeit von Trägern
Um herauszufinden, wie viel Gewicht ein Balken tragen kann, müssen wir seinen Ymax finden, der uns sagt, wie stark er sich in der Mitte biegen kann.
Elastizitätsmodul, Trägheitsmoment, Länge und Dicke sind einige der Variablen in dieser Gleichung.
Design der Trägerplatte
Eine Lagerplatte nimmt die Kraft auf, die ein Stahlträger auf sie ausübt, und verteilt sie über einen Bereich aus Materialien, die nicht so stark wie Stahl sind.
Für die Konstruktion von Trägerplatten verwenden wir die SCM-Gleichungen J8-1 und J8-2, um Pp zu ermitteln, das die nominelle Betonoberflächenfestigkeit ist.
Kurz gesagt, Sie können herausfinden, wie viel Gewicht eine Stahlplatte tragen kann, indem Sie die Dicke der Platte mit der Streckgrenze multiplizieren und diese Zahl dann mit einem Sicherheitsfaktor multiplizieren.
Bei einem Plattendrucktest können Sie herausfinden, wie stark der Untergrund ist.
Um die Ergebnisse zu verstehen, müssen Sie den Gesamtlastwert berechnen, der erforderlich ist, um Setzungen und die sichere und endgültige Tragfähigkeit des Bodens zu verursachen.
Um die Tragfähigkeit eines Trägers zu ermitteln, müssen Sie Ymax ermitteln.
Um eine Trägerplatte zu konstruieren, müssen Sie Pp ermitteln, was die nominelle Betonoberflächenfestigkeit ist.
Identifizieren von tragenden Wänden
Tragende Wände finden Sie unter.
Wenn Sie ein Heimwerkerprojekt planen, ist es wichtig zu wissen, welche Wände Gewicht tragen, damit Sie die Struktur des Gebäudes nicht beschädigen.
Hier sind einige Möglichkeiten, um festzustellen, welche Wände Gewicht tragen:
Suchen Sie in einem Keller oder Kriechkeller nach Stützstrukturen unter der Wand im ersten Stock.
Es handelt sich wahrscheinlich um eine tragende Wand, wenn sich direkt darunter oder in die gleiche Richtung ein Balken, eine Säule oder eine andere Wand befindet.
Tragende Wände können auch Außenwände sein, die auf der Fundamentschwelle stehen.
Die meisten Wände, die mehr als 6 Zoll dick sind, können Gewicht tragen.
- Sprechen Sie mit einem Bauexperten wie einem Architekten, Zimmermann oder Statiker.
Sie können feststellen, ob die betreffende Wand Gewicht trägt und eine Tragplatte benötigt.
- Wenn die Wand senkrecht (in einem 90-Grad-Winkel) zu den darüber liegenden Balken steht, trägt sie wahrscheinlich Gewicht.
Es darf aber nicht tragend sein, wenn es parallel zu den darüber liegenden Deckenbalken verläuft.
- Bevor Sie bei Heimwerkerprojekten Wände entfernen, ist es wichtig herauszufinden, welche Wände Gewicht halten und welche nicht.
Die Identifizierung dieser Wandtypen sollte von Statikern durchgeführt werden, da dies für Anfänger nicht empfohlen wird.
Umbaupläne sollten tragenden Wänden bei Arbeiten an Böden oder Dächern besondere Aufmerksamkeit schenken.
So ersetzen Sie eine morsche Bodenplatte an einer tragenden Wand:
Wenn die Bodenplatte einer tragenden Wand verfault ist, muss die Wand gestützt werden, damit das Dach und die Balken gestützt werden.
Dann müssen die Bolzen und die Bodenplatte herausgenommen und ersetzt werden.
Hier sind die Schritte zum Ersetzen einer verrotteten Bodenplatte:
Wenden Sie sich an einen Statiker oder Bauinspektor, um sicherzustellen, dass die tragende Wand während des Reparaturvorgangs ordnungsgemäß abgestützt ist.
Auch Sicherheitsmaßnahmen wie das Tragen der richtigen Ausrüstung und die Verwendung der richtigen Werkzeuge sollten berücksichtigt werden.
- Verwenden Sie provisorische Stützen, um die tragende Wand zu halten, z. B. Eine provisorische Wand unter den Enden der Deckenbalken der Garage, die auf dem Garagenboden ruht.
Sie können auch eine provisorische Wand 12 bis 24 Zoll innerhalb der morschen Wand bauen, von einem Ende zum anderen, bis ganz nach oben zu den tragenden Traversenböden oder Dachbalken, und sie auf beiden Seiten verspannen, um ein "X" zu bilden.
- Nehmen Sie zuerst alles Schwere von der Schwelle.
Reparieren Sie dann alle Schäden und entwickeln Sie ein neues Schweller- und/oder Stollensystem, das Ihren Anforderungen entspricht und den aktuellen Bauvorschriften entspricht.
- Markieren Sie, wo sich die Bolzen auf der alten Platte befinden, und schneiden Sie die Nägel zwischen der Platte und den Bolzen mit einer Stichsäge.
- Entfernen Sie die alte Platte und die Bolzen und setzen Sie eine neue Bodenplatte ein, die mit Druck behandelt wurde.
Ankerbolzen sollten verwendet werden, um die neue Platte mit dem Fundament zu verbinden.
Um die Bolzen mit der neuen Platte zu verbinden, sollten Rahmennägel oder -schrauben verwendet werden.
- Bringen Sie eine wasserfeste Barriere zwischen der Bodenplatte und dem Fundament an, um zu verhindern, dass Wasser in Zukunft Fäulnis verursacht.
- Wenn die Reparatur abgeschlossen ist, entfernen Sie die temporären Stützen und stellen Sie sicher, dass die Wand gerade und eben ist.
Bevor Sie beginnen, sollten Sie mit einem Fachmann sprechen, wenn Sie sich nicht sicher sind, wie die Arbeit auszuführen ist oder ob die Wand tragfähig ist.
Kupplungsausrücklager
Ein Kupplungsausrücklager ist ein wichtiger Bestandteil des Kupplungssystems in einem Auto.
Beim Gangwechsel trennt es den Motor kurzzeitig vom Getriebe.
Wenn Sie auf das Kupplungspedal treten, bewegt sich das Ausrücklager in Richtung Schwungrad.
Dadurch werden die Ausrückfinger der Druckplatte nach innen gedrückt, wodurch die Druckplatte von der Kupplungsscheibe wegbewegt wird.
Dadurch wird der Motor vom Getriebe wegbewegt, was das Schalten erleichtert.
Bedeutung des Ausrücklagers
Das Ausrücklager ist ein wichtiger Bestandteil des Kupplungssystems eines Autos und hat großen Einfluss darauf, wie das Auto fährt und wie es sich verhält.
Wenn das Ausrücklager zu verschleißen beginnt, kann dies eine Reihe von Problemen verursachen, z. B. Schwergängige oder langsame Gangwechsel, Geräusche und Vibrationen beim Drücken des Kupplungspedals und Probleme beim Schalten.
Wenn Sie während der Fahrt den Fuß auf dem Kupplungspedal lassen, kann das Ausrücklager schneller verschleißen als es sollte, da es immer eingerückt ist.
Symptome eines defekten Ausrücklagers
Wenn Sie Folgendes bemerken, kann dies bedeuten, dass das Ausrücklager defekt ist:
- Schwergängige oder langsame Schaltvorgänge.
- Geräusche und Rütteln beim Treten des Kupplungspedals.
- Es ist schwer, die Gänge zu wechseln.
Wenn Sie ein Auto mit einem schlechten Ausrücklager fahren, kann es andere Teile des Autos, wie das Getriebe, beschädigen.
Mit einem schlechten Ausrücklager ist es keine gute Idee, weiterzufahren, und ein Mechaniker sollte es so schnell wie möglich überprüfen.
Wartung und Austausch
Die meisten Ausrücklager halten so lange wie die Kupplung.
Aber wenn Sie Anzeichen dafür sehen, dass etwas nicht stimmt, sollten Sie es so schnell wie möglich von einem Mechaniker überprüfen lassen.
Eine regelmäßige Wartung des Kupplungssystems, einschließlich der Überprüfung des Ausrücklagers, kann vorzeitigem Verschleiß vorbeugen und kostspielige Reparaturen vermeiden.
Im Falle eines defekten Ausrücklagers muss es unbedingt umgehend von einem professionellen Mechaniker ersetzt werden.
Um das Getriebe auszutauschen, muss das Auto zerlegt werden, was viel Arbeit bedeutet.
Daher ist es sehr wichtig, dass dies von einem erfahrenen Mechaniker durchgeführt wird, der sicherstellen kann, dass das neue Lager richtig eingesetzt wird und gut funktioniert.
Schäden am Ausrücklager vermeiden
Verwenden Sie das Kupplungspedal richtig, damit das Ausrücklager und andere Kupplungsteile nicht brechen.
Lassen Sie Ihren Fuß während der Fahrt nicht auf dem Kupplungspedal.
Dies kann dazu führen, dass das Ausrücklager schneller als nötig verschleißt, da es immer eingerückt ist.
Verwenden Sie die Kupplung nur, wenn Sie müssen, und fahren Sie nicht mit der Kupplung, während Sie fahren.
Schmiermittel für Pilotlager und Flexplatten
Pilotlager und Flexbleche im Auto müssen geölt werden, damit sie nicht zu schnell verschleißen.
Als Schmiermittel für diese Teile wird häufig Fett auf Lithiumbasis für hohe Temperaturen vorgeschlagen.
EP-Moly-Fett mit einer NLGI-Einstufung von 2 ist ebenfalls eine gute Wahl.
Es ist wichtig, die Anweisungen des Herstellers zu befolgen und die richtige Menge Schmiermittel zu verwenden, um sicherzustellen, dass es richtig funktioniert und Probleme vermieden werden.
Auftragen von Fett auf ein Pilotlager
Wenn Sie Fett in ein Führungslager füllen, sollten Sie genug Fett einfüllen, aber nicht so viel, dass es auf die Kupplung herunterläuft.
Einige Quellen sagen, dass man Fett in das Loch des Lagers geben soll, um das Herausnehmen des Lagers zu erleichtern.
Auftragen von Öl auf eine gesinterte Bronzebuchse
Eine Quelle sagt, dass der beste Weg, Öl in einen geschmolzenen Bronzebusch zu geben, darin besteht, es unter Vakuum in Öl zu geben.
Es ist jedoch wichtig, den Anweisungen des Herstellers zum Schmieren dieses Teils zu folgen.
Lagerplatte
Tipp: Aktivieren Sie die Untertitel-Schaltfläche, wenn Sie sie benötigen. Wählen Sie „automatische Übersetzung“ im Einstellungs-Button, wenn Sie mit der gesprochenen Sprache nicht vertraut sind. Möglicherweise müssen Sie zuerst auf die Sprache des Videos klicken, bevor Ihre bevorzugte Sprache für die Übersetzung verfügbar ist.
Abschluss
Wenn wir über Lagerplatten sprechen, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass diese kleinen, aber wichtigen Teile einen großen Einfluss auf die Stabilität und Sicherheit eines Gebäudes haben.
Wenn sie richtig ausgewählt und eingesetzt werden, tragen sie zur Lastverteilung bei und verhindern, dass einzelne Teile überlastet werden, was zu einem katastrophalen Ausfall führen kann.
Als Ingenieure ist es wichtig sicherzustellen, dass jedes noch so kleine Teil während des Designprozesses die Aufmerksamkeit erhält, die es verdient.
Lagerplatten scheinen nicht wichtig zu sein, aber sie sind sehr wichtig für die strukturelle Integrität eines Gebäudes.
Wenn Sie also das nächste Mal ein Gebäude entwerfen, denken Sie an die Lagerplatten und wie wichtig sie sind, um das Gebäude sicher und stabil zu halten.
Denken Sie daran, dass bei der Technik jede Kleinigkeit zählt und es oft die kleinen Dinge sind, die den größten Unterschied machen.
Links und Referenzen
Stahlkonstruktionsleitfaden Serie 1 – Stützenfußplatten
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