En tant qu'ingénieur ou étudiant en ingénierie, vous savez à quel point une base solide est importante.
Tout comme un bâtiment a besoin d'une base solide pour soutenir sa structure, de nombreux projets d'ingénierie ont besoin d'une base solide pour réussir.
Ainsi, la plaque de base entre en jeu.
Lors de la construction d'un pont, d'une machine ou de tout autre type de structure, la plaque de base est la partie la plus importante car elle supporte la charge et la répartit.
Dans cet article, j'examinerai de plus près la plaque de base et parlerai de son importance en ingénierie, ainsi que des différents types, des considérations de conception et des méthodes d'installation.
Donc, si vous voulez en savoir plus sur l'ingénierie et développer ce que vous savez déjà, plongeons dans le monde des plaques de base.
Introduction aux plaques de base
Définition formelle:
Une plaque métallique qui fournit un support ou une fondation.
Une plaque de base est une plaque plate ou un cadre auquel d'autres éléments peuvent être attachés et utilisés comme base ou support.
Il est beaucoup utilisé dans le bâtiment, la dentisterie et le transport ferroviaire, entre autres.
Dans cet article, nous parlerons de la façon dont les plaques de base sont utilisées dans l'ingénierie et la construction.
Rôle des plaques de base dans l'ingénierie et la construction
Les plaques de base sont une partie importante de l'ingénierie et de la construction car elles garantissent que les charges de la structure sont réparties uniformément sur la fondation.
Ceci complète le chemin de charge dans la fondation.
Ils relient la partie supérieure du bâtiment à la fondation et renforcent la partie inférieure de la colonne pour maintenir l'équilibre de la fondation.
Les plaques de base aident à répartir le poids des colonnes sur une surface suffisamment grande de béton de support pour que le béton ne devienne pas trop lourd pour qu'il puisse tenir.
Conception de la plaque de base
Les ingénieurs utilisent un logiciel de conception de plaques de base pour leurs projets.
Ce logiciel les aide à créer des conceptions qui fonctionnent parfaitement en leur permettant d'ajouter des mesures précises.
La largeur et l'épaisseur des plaques de base dépendent d'un certain nombre de facteurs, tels que la charge pondérée, la force portante nominale, la projection de la plaque de base au-delà de la bride et parallèle à l'âme, etc.
Sur la base de ces facteurs, vous pouvez déterminer la taille d'une plaque de base nécessaire pour supporter une charge pondérée.
La répartition de la pression sur la semelle dépend de sa rigidité par rapport à la plaque de base.
L'importance des plaques de base en ingénierie : pourquoi les ignorer n'est pas une option
Toujours difficile à comprendre ? Je change un peu le point de vue :
Oubliez simplement la plaque de base dans votre prochain projet d'ingénierie si vous voulez tout gâcher.
Qui a vraiment besoin d'une base stable ? Votre pont, votre machine ou votre bâtiment ne s'effondrera pas si vous ne l'avez pas.
Ne vous embêtez donc pas avec la plaque de base.
Mais si vous ne voulez pas risquer votre réputation ou la sécurité des personnes qui dépendent de votre travail, parlons de l'importance des plaques de base en ingénierie.
D'accord, c'était juste une blague faite pour ressembler à une publicité télévisée.
Revenons maintenant à l'explication.
Types de plaques de base et leurs applications
Plaques de base de colonne
Des plaques d'acier carrées sont soudées au bas d'une colonne en acier pour fabriquer des plaques de base de colonne.
La plaque d'acier repose sur un support en béton (avec ou sans tampon de coulis entre les deux) et est boulonnée au béton avec des boulons à tête noyée dans le béton.
Les plaques de base de la colonne aident à répartir le poids de la colonne sur une plus grande surface, ce qui exerce moins de pression sur la fondation.
Souvent, ces plaques de base sont utilisées lors de la construction d'un bâtiment.
Bases, supports et cadres de machine
Les bases de machines, les supports et les cadres donnent aux machines-outils, matrices, outils, instruments de précision et autres équipements industriels un endroit stable où se tenir.
Ils ont généralement une ou plusieurs plaques de base qui protègent contre la corrosion en étant nickelées, oxydées ou anodisées.
Le but de ces plaques de base est de donner à la machine ou à l'équipement une base stable et de niveau.
Ils sont souvent utilisés dans les usines et autres environnements industriels.
Plaques de base de la pompe
Les plaques de base des pompes sont conçues pour s'assurer que la pompe, l'entraînement et les autres parties du groupe motopropulseur, comme les boîtes de vitesses, sont tous au bon endroit.
La plaque de base doit être suffisamment solide pour supporter le poids de la pompe et de toute autre pièce, et elle doit être conçue de manière à ce que la pompe puisse s'y tenir en toute sécurité.
Le plus souvent, ces plaques de base sont utilisées dans les environnements industriels et commerciaux.
Considérations de conception pour les plaques de base
Le choix de la bonne plaque de base est important pour s'assurer que les structures ont une base stable et pour déplacer le poids de la structure vers la fondation.
Sélection des matériaux
Le choix des matériaux est un élément important de la conception d'une plaque de base, car il peut avoir un effet important sur le coût de fabrication et de mise en place des structures en acier et sur leur bon fonctionnement sous charge.
Les plaques de base sont généralement fabriquées en ASTM A36, à moins qu'une qualité différente ne soit spécifiée.
D'autres choses à penser sont l'environnement et la possibilité de corrosion.
Normalisation de la taille
Lors de la conception, la taille de la plaque de base doit être définie de manière à ce qu'elle soit plus facile à fabriquer et à mettre en place.
Les plaques sont fournies par étapes de 8 pouces jusqu'à une épaisseur de 1/4 de pouce et par étapes de 4 pouces au-dessus.
La plupart des gens conviennent que 1/2 pouce est l'épaisseur minimale d'une plaque de base.
Détermination de l'épaisseur
Pour s'assurer que la plaque de base peut supporter les charges, il est important de connaître son épaisseur.
Des équations qui tiennent compte de la manière dont les charges sont réparties élastiquement sur les ancrages dans les plaques de base annulaires lorsqu'un moment est appliqué sont utilisées.
L'ajout d'épaisseur donnera plus de force là où c'est nécessaire.
Considération de forme
La forme de la plaque de base est déterminée par l'utilisation.
Pour les plaques de base de colonne, une section de bride est utilisée comme colonne, et la conception de la plaque de base implique de choisir la longueur (N) et la largeur (W) de la plaque (B).
Les sections de plaques en porte-à-faux définies par les paramètres (m) et (n) sont considérées comme des endroits où les plaques se plient (n).
Les dispositions de cisaillement dans le béton dépendent de l'épaisseur de l'appareil qui est suffisante pour transférer les charges de cisaillement aux ancrages sans se déchirer.
Installation des plaques de base
L'installation correcte des plaques de base est importante pour s'assurer que les structures sont stables et durent longtemps.
Il existe différentes façons de mettre une plaque de base en place, et la façon dont elle est utilisée dépend du type de fondation et de l'application.
Boulons d'ancrage et ancres à coin
Les boulons d'ancrage qui traversent la plaque de base et dans la fondation sont un moyen courant d'installer une plaque de base.
Les boulons d'ancrage sont généralement mis en place à intervalles réguliers.
Leur espacement et leur emplacement dépendent du poids que la structure doit supporter.
Une autre façon consiste à utiliser des ancres à coin qui sont martelées à travers la plaque de base et dans la fondation.
Il est important de placer la plaque de base avec soin pour s'assurer qu'elle est au bon endroit et que la charge est répartie uniformément.
Procédures d'installation appropriées
Suivez les bonnes étapes d'installation pour vous assurer qu'une plaque de base est solidement fixée à une fondation.
Par exemple, lors de l'installation de la plaque de base d'une machine, la plaque doit être de niveau et les boulons d'ancrage doivent être serrés conformément aux instructions du fabricant.
Avant de mettre la machine en place, la plaque de base doit être vérifiée pour s'assurer qu'elle est plate et tout problème doit être résolu.
Installation de la plaque de base de la pompe
Lors de l'installation d'une plaque de base de pompe, les fabricants de pompes transfèrent les trous de montage de la pompe et de l'entraînement vers les patins de montage de la plaque de base.
Ceci est fait après s'être assuré que les arbres sont suffisamment éloignés pour s'adapter à l'accouplement choisi et aligner les deux lignes centrales des arbres à moins de 0,020 pouce (0,5 millimètre).
Le fournisseur de la pompe et de la plaque de base perce et taraude ensuite des trous de boulon dont le diamètre est inférieur d'environ 0,060 pouce (1,5 millimètre) aux trous de montage de la pompe et de l'entraînement.
À ce stade de l'assemblage de la pompe, les boulons de montage sont mis en place.
Ces boulons ont été encastrés lors du coulage de la fondation en béton armé.
Ensuite, des vis de mise à niveau sont utilisées avec des outils optiques laser ou un niveau de précision d'un machiniste pour rendre les patins de montage sur la plaque de base plats et parallèles.
Modes de défaillance et prévention
Les plaques de base échouent souvent parce que le béton se brise, que l'ancre se retire ou que le roulement tombe en panne.
Défaillance de roulement
Lorsque la plaque de base ne répartit pas la charge sur une quantité suffisante de la fondation, ce qui entraîne une rupture du béton, on parle de défaillance du roulement.
Pour éviter ce type de panne, la conception et l'installation doivent être bien faites.
Les plaques de base et les fondations doivent être faites pour empêcher les roulements de se briser.
Cela peut être fait en s'assurant que la plaque de base est suffisamment épaisse pour répartir la charge sur une surface suffisamment grande de la fondation.
Techniques d'installation
Lors de l'installation, il est important d'empêcher la plaque de base de se plier.
Cela peut être fait en s'assurant que les boulons d'ancrage sont placés au bon endroit et que la même force est exercée sur tous les boulons.
Les problèmes de liaison peuvent également être évités en installant les choses de la bonne manière.
Par exemple, vous devrez peut-être utiliser un apprêt avant de mettre de la colle pour vous assurer qu'elle adhère bien.
NSCP 2015 | Conception en acier | Conception de la plaque de base
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Cas d'utilisation
| Utilisé dans: | Description: |
|---|---|
| Équipement et machines : | Les plaques de base sont souvent utilisées pour fabriquer des machines et d'autres types d'équipements. Ils sont utilisés pour donner aux machines et autres équipements un endroit stable où se tenir lorsqu'ils sont utilisés. Dans ce cas, les plaques de base aident à empêcher la machinerie de bouger et de vibrer, ce qui peut l'endommager et la rendre moins efficace. La plupart du temps, la plaque de base est boulonnée au sol ou à une autre surface solide, et l'équipement est ancré à la plaque. |
| Des ponts: | Lors de la construction d'un pont, des plaques de base sont utilisées pour répartir le poids du pont et soutenir les colonnes ou les piliers qui le maintiennent. Le sommet de la pile ou de la colonne est boulonné à la plaque de base, qui est généralement en acier. La plaque de base est ensuite boulonnée aux poutres ou aux poutres du pont. Lors de la construction d'un pont, les plaques de base garantissent que le poids du pont est réparti uniformément et que le pont reste stable. |
| Construction et bâtiment : | Les plaques de base sont utilisées pour mettre en place des colonnes et des murs lors de la construction d'un bâtiment. Ils aident à maintenir la stabilité du bâtiment et à répartir le poids du bâtiment. Les plaques de base utilisées dans le bâtiment et la construction sont généralement en acier ou en béton et sont fixées à la fondation. Après cela, les murs ou les colonnes sont boulonnés à la plaque de base. |
| Éoliennes: | Les plaques de base sont utilisées dans la construction d'éoliennes pour donner à la tour un endroit stable où se tenir debout. La fondation ancre la plaque de base, qui est généralement en acier ou en béton. La plaque de base est ensuite boulonnée à la tour. Lors de la construction d'une éolienne, une plaque de base empêche la tour de bouger et de trembler, ce qui peut endommager la tour et rendre la turbine moins efficace. |
| Transport: | Dans le secteur du transport, les plaques de base sont utilisées pour donner aux remorques et autres véhicules une base stable. La plupart des plaques de base sont en acier et sont boulonnées au châssis du véhicule. L'utilisation d'une plaque de base aide à répartir uniformément le poids de la charge et empêche le véhicule d'être endommagé. |
Conclusion
En conclusion, la plaque de base peut sembler être une petite partie dans le tableau d'ensemble des projets d'ingénierie, mais c'est une partie très importante qui garantit que les projets restent stables et fonctionnent.
En tant qu'ingénieurs, nous devons toujours penser à l'importance d'une fondation solide et prêter attention aux détails qui la rendent possible.
Chaque étape de la conception et de l'installation d'une plaque de base, du choix du bon matériau et de la bonne taille à sa fixation à la fondation, peut avoir un effet important sur le résultat final.
N'oublions donc pas de prêter attention à la plaque de base et n'oublions jamais la règle de base selon laquelle tout grand projet d'ingénierie commence par une base solide.
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