Como ingeniero o estudiante de ingeniería, sabe lo importante que es una base sólida.
Al igual que un edificio necesita una base sólida para sostener su estructura, muchos proyectos de ingeniería necesitan una base sólida para tener éxito.
Entonces, la placa base entra en juego.
Al construir un puente, una máquina o cualquier otro tipo de estructura, la placa base es la parte más importante porque soporta la carga y la distribuye.
En este artículo, examinaré más de cerca la placa base y hablaré sobre su importancia en la ingeniería, así como sobre los diferentes tipos, consideraciones de diseño y métodos de instalación.
Entonces, si desea aprender más sobre ingeniería y construir sobre lo que ya sabe, sumerjámonos en el mundo de las placas base.
Introducción a las placas base
Definicion formal:
Una placa de metal que proporciona soporte o una base.
Una placa base es una placa o marco plano al que se pueden unir otras cosas y usarse como base o soporte.
Se utiliza mucho en la construcción, la odontología y el transporte ferroviario, entre otras cosas.
En este artículo, hablaremos sobre cómo se utilizan las placas base en la ingeniería y la construcción.
Papel de las placas base en ingeniería y construcción
Las placas base son una parte importante de la ingeniería y la construcción porque aseguran que las cargas de la estructura se distribuyan uniformemente sobre los cimientos.
Esto completa la ruta de carga hacia la base.
Conectan la parte superior del edificio con los cimientos y dan fuerza a la parte inferior de la columna para mantener el equilibrio de los cimientos.
Las placas de base ayudan a distribuir el peso de las columnas sobre un área lo suficientemente grande de hormigón de apoyo para que el hormigón no sea demasiado pesado para sostenerlo.
Diseño de placa base
Los ingenieros utilizan software de diseño de placa base para sus proyectos.
Este software les ayuda a hacer diseños que funcionan perfectamente al permitirles agregar medidas precisas.
El ancho y el grosor de las placas base dependen de una serie de cosas, como la carga mayorada, la resistencia de carga nominal, la proyección de la placa base más allá del ala y paralela al alma, etc.
Con base en estos factores, puede calcular qué tan grande debe ser una placa base para sostener una carga factorizada.
La forma en que se distribuye la presión sobre la base depende de qué tan rígida sea en comparación con la placa base.
La importancia de las placas base en la ingeniería: por qué omitirlas no es una opción
¿Todavía es difícil de entender? Déjame cambiar un poco el punto de vista:
Simplemente olvídese de la placa base en su próximo proyecto de ingeniería si quiere estropearlo.
¿Quién necesita realmente una base estable? Tu puente, máquina o edificio no se caerá si no lo tienes.
Así que no te molestes con la placa base.
Pero si no quiere arriesgar su reputación o la seguridad de las personas que dependen de su trabajo, hablemos de la importancia de las placas base en la ingeniería.
De acuerdo, solo fue una broma hecha para parecer un anuncio de televisión.
Ahora volvamos a la explicación.
Tipos de Placas Base y sus Aplicaciones
Placas base de columna
Las placas de acero cuadradas se sueldan a la parte inferior de una columna de acero para hacer las placas base de la columna.
La placa de acero se asienta sobre un soporte de concreto (con o sin almohadilla de lechada en el medio) y se atornilla al concreto con pernos con cabezas que están incrustadas en el concreto.
Las placas base de la columna ayudan a distribuir el peso de la columna sobre un área más grande, lo que ejerce menos presión sobre los cimientos.
A menudo, estas placas base se utilizan al construir un edificio.
Bases, soportes y marcos de máquinas
Las bases, los soportes y los marcos de las máquinas brindan a las máquinas herramienta, troqueles, herramientas, instrumentos de precisión y otros equipos industriales un lugar estable para pararse.
Por lo general, tienen una o más placas base que protegen contra la corrosión al ser niqueladas, oxidadas o anodizadas.
El objetivo de estas placas base es dar a la máquina o equipo una base nivelada y estable.
A menudo se utilizan en fábricas y otros entornos industriales.
Placas base de bomba
Las placas base de las bombas están hechas para garantizar que la bomba, el motor y otras partes del tren de transmisión, como las cajas de engranajes, estén en el lugar correcto.
La placa base debe ser lo suficientemente fuerte para soportar el peso de la bomba y cualquier otra pieza, y debe fabricarse de manera que la bomba pueda sostenerse sobre ella de manera segura.
Muy a menudo, estas placas base se utilizan en entornos industriales y comerciales.
Consideraciones de diseño para placas base
Elegir la placa base adecuada es importante para asegurarse de que las estructuras tengan una base estable y para mover el peso de la estructura a los cimientos.
Selección de materiales
La elección del material es una parte importante del diseño de una placa base porque puede tener un gran efecto en el costo de fabricar y colocar estructuras de acero y qué tan bien funcionan bajo carga.
Las placas base generalmente están hechas de ASTM A36, a menos que se especifique un grado diferente.
Otras cosas a tener en cuenta son el medio ambiente y la posibilidad de corrosión.
Estandarización de tamaño
Durante el diseño, el tamaño de la placa base debe establecerse para que sea más fácil de hacer y colocar.
Las placas vienen en pasos de 8 pulgadas hasta un grosor de 1/4 de pulgada y en pasos de 4 pulgadas por encima de eso.
La mayoría de la gente está de acuerdo en que 1/2 pulgada es el grosor mínimo para una placa base.
Determinación del espesor
Para asegurarse de que la placa base pueda manejar las cargas, es importante saber qué tan gruesa es.
Se utilizan ecuaciones que tienen en cuenta cómo se distribuyen elásticamente las cargas a los anclajes en placas base anulares cuando se aplica un momento.
Agregar espesor le dará más fuerza donde se necesita.
Consideración de forma
La forma de la placa base está determinada por el uso.
Para las placas base de columna, se utiliza una sección de ala como columna, y el diseño de la placa base implica elegir la longitud (N) y el ancho (W) de la placa (B).
Se cree que las secciones de placa en voladizo definidas por los parámetros (m) y (n) son lugares donde las placas se doblan (n).
Las disposiciones de cortante en el hormigón dependen de que el espesor de la fijación sea suficiente para transferir las cargas de cortante a los anclajes sin desgarrarse.
Instalación de Placas Base
La instalación correcta de las placas base es importante para garantizar que las estructuras sean estables y duren mucho tiempo.
Hay diferentes formas de colocar una placa base, y la forma en que se usa depende del tipo de cimentación y la aplicación.
Pernos de anclaje y anclajes de cuña
Los pernos de anclaje que atraviesan la placa base y se introducen en los cimientos son una forma común de instalar una placa base.
Los pernos de anclaje generalmente se colocan a intervalos regulares.
Su espacio y ubicación dependen de cuánto peso debe soportar la estructura.
Otra forma es usar anclajes de cuña que se martillan a través de la placa base y dentro de los cimientos.
Es importante colocar la placa base con cuidado para asegurarse de que esté en el lugar correcto y que la carga se distribuya de manera uniforme.
Procedimientos de instalación adecuados
Siga los pasos de instalación correctos para asegurarse de que una placa base esté bien sujeta a una base.
Por ejemplo, al instalar la placa base de una máquina, la placa debe estar nivelada y los pernos de anclaje deben apretarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Antes de colocar la máquina en su lugar, se debe revisar la placa base para asegurarse de que esté plana y se debe solucionar cualquier problema.
Instalación de la placa base de la bomba
Al instalar una placa base de bomba, los fabricantes de bombas transfieren los orificios de montaje de la bomba y el impulsor a las almohadillas de montaje de la placa base.
Esto se hace después de asegurarse de que los ejes estén lo suficientemente separados para encajar en el acoplamiento elegido y alinear las líneas centrales de los dos ejes dentro de 0,020 pulgadas (0,5 milímetros).
Luego, el proveedor de la bomba y la placa base taladra y aterraja orificios para pernos que tienen un diámetro de aproximadamente 0,060 pulgadas (1,5 milímetros) más pequeño que los orificios de montaje en la bomba y el impulsor.
En este punto del conjunto de la bomba, se colocan los pernos de montaje.
Estos pernos se encajaron cuando se vertió la base de hormigón armado.
Luego, se utilizan tornillos de nivelación con herramientas ópticas láser o un nivel de precisión de maquinista para hacer que las almohadillas de montaje en la placa base queden planas y paralelas.
Modos de falla y prevención
Las placas de base a menudo fallan porque el concreto se rompe, el ancla se sale o el apoyo falla.
Falla del rodamiento
Cuando la placa base no distribuye la carga sobre la cimentación lo suficiente, lo que hace que el concreto falle al soportar, esto se denomina falla portante.
Para evitar este tipo de fallas, el diseño y la instalación deben hacerse correctamente.
Se deben hacer placas base y cimientos para evitar que los cojinetes se rompan.
Esto se puede hacer asegurándose de que la placa base sea lo suficientemente gruesa para distribuir la carga sobre un área lo suficientemente grande de los cimientos.
Técnicas de instalación
Durante la instalación, es importante evitar que la placa base se doble.
Esto se puede hacer asegurándose de que los pernos de anclaje estén colocados en el lugar correcto y que se aplique la misma cantidad de fuerza a todos los pernos.
Los problemas de unión también se pueden evitar instalando las cosas de la manera correcta.
Por ejemplo, es posible que deba usar una imprimación antes de aplicar el pegamento para asegurarse de que se adhiera bien.
NSCP 2015| Diseño de acero| Diseño de placa base
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casos de uso
| Utilizada en: | Descripción: |
|---|---|
| Equipos y Maquinaria: | Las placas base se utilizan a menudo para fabricar máquinas y otros tipos de equipos. Se utilizan para dar a las máquinas y otros equipos un lugar estable para pararse cuando están en uso. En este caso, las placas base ayudan a evitar que la maquinaria se mueva y vibre, lo que puede dañarla y hacerla menos efectiva. La mayoría de las veces, la placa base se atornilla al piso oa otra superficie sólida y el equipo se ancla a la placa. |
| Puentes: | Cuando se construye un puente, se utilizan placas de base para distribuir el peso del puente y sostener las columnas o pilares que lo sostienen. La parte superior del pilar o columna está atornillada a la placa base, que generalmente está hecha de acero. Luego, la placa base se atornilla a las vigas o vigas del puente. Al construir un puente, las placas base se aseguran de que el peso del puente se distribuya uniformemente y que el puente se mantenga estable. |
| Construcción y Edificación: | Las placas de base se utilizan para configurar columnas y paredes cuando se está construyendo un edificio. Ayudan a mantener el edificio estable y distribuyen el peso del edificio. Las placas de base utilizadas en la edificación y la construcción suelen estar hechas de acero u hormigón y se unen a los cimientos. Después de eso, las paredes o columnas se atornillan a la placa base. |
| Turbinas de viento: | Las placas de base se utilizan en la construcción de turbinas eólicas para dar a la torre un lugar estable para pararse. La cimentación ancla la placa base, que suele ser de acero u hormigón. Luego, la placa base se atornilla a la torre. Cuando se construye una turbina eólica, una placa base evita que la torre se mueva y tiemble, lo que puede dañar la torre y hacer que la turbina sea menos efectiva. |
| Transporte: | En el negocio del transporte, las placas base se utilizan para proporcionar una base estable a los remolques y otros vehículos. La mayoría de las placas base están hechas de acero y están atornilladas al bastidor del vehículo. El uso de una placa base ayuda a distribuir el peso de la carga de manera uniforme y evita que el vehículo se dañe. |
Conclusión
En conclusión, la placa base puede parecer una parte pequeña en el panorama general de los proyectos de ingeniería, pero es una parte muy importante que asegura que los proyectos se mantengan estables y funcionen.
Como ingenieros, siempre debemos pensar en la importancia de una base sólida y prestar atención a los detalles que la hacen posible.
Cada paso del diseño e instalación de una placa base, desde la elección del material y el tamaño adecuados hasta su fijación a los cimientos, puede tener un gran efecto en el resultado final.
Así que recordemos prestar atención a la placa base y nunca olvidemos la regla básica de que todo gran proyecto de ingeniería comienza con una base sólida.
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