Jako inżynier lub student inżynierii wiesz, jak ważna jest solidna podstawa.
Tak jak budynek potrzebuje mocnej podstawy, aby utrzymać swoją konstrukcję, tak wiele projektów inżynieryjnych potrzebuje solidnej podstawy, aby odnieść sukces.
Tak więc płyta główna wchodzi w grę.
Podczas budowy mostu, maszyny lub innego rodzaju konstrukcji płyta podstawy jest najważniejszą częścią, ponieważ podtrzymuje obciążenie i rozkłada je.
W tym artykule przyjrzę się bliżej płycie podstawy i opowiem o jej znaczeniu w inżynierii, a także o różnych typach, rozważaniach projektowych i metodach instalacji.
Tak więc, jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o inżynierii i wykorzystać to, co już wiesz, zanurzmy się w świat płyt bazowych.
Wprowadzenie do płyt podstawowych
Formalna definicja:
Metalowa płyta zapewniająca wsparcie lub fundament.
Płyta podstawy to płaska płyta lub rama, do której można przymocować inne rzeczy i używać ich jako podstawy lub podpory.
Jest często używany między innymi w budownictwie, stomatologii i transporcie kolejowym.
W tym artykule porozmawiamy o tym, jak płyty bazowe są wykorzystywane w inżynierii i budownictwie.
Rola płyt bazowych w inżynierii i budownictwie
Płyty podstawy są ważną częścią inżynierii i budownictwa, ponieważ zapewniają równomierne rozłożenie obciążeń z konstrukcji na fundamencie.
To kończy ścieżkę obciążenia do fundamentu.
Łączą górną część budynku z fundamentem i zapewniają wytrzymałość dolnej części słupa, aby utrzymać równowagę fundamentu.
Płyty podstawy pomagają rozłożyć ciężar kolumn na wystarczająco dużej powierzchni betonu nośnego, aby beton nie stał się zbyt ciężki, aby mógł go utrzymać.
Projekt płyty bazowej
W swoich projektach inżynierowie używają oprogramowania do projektowania płyt bazowych.
To oprogramowanie pomaga im tworzyć projekty, które działają idealnie, umożliwiając im dodawanie dokładnych pomiarów.
Szerokość i grubość płyt podstawy zależą od wielu czynników, takich jak współczynnik obciążenia, nominalna nośność, rzut płyty podstawy poza kołnierz i równolegle do środnika i tak dalej.
Na podstawie tych czynników można określić, jak duża musi być płyta podstawowa, aby utrzymać rozłożone obciążenie.
Sposób rozłożenia nacisku na stopę zależy od jej sztywności w porównaniu z płytą podstawy.
Znaczenie płyt bazowych w inżynierii: dlaczego pomijanie ich nie wchodzi w grę
Nadal trudno to zrozumieć? Zmienię trochę punkt widzenia:
Po prostu zapomnij o płycie podstawy w następnym projekcie inżynieryjnym, jeśli chcesz to zepsuć.
Kto tak naprawdę potrzebuje stabilnej bazy? Twój most, maszyna lub budynek nie zawali się, jeśli go nie masz.
Więc nie zawracaj sobie głowy płytą główną.
Ale jeśli nie chcesz ryzykować swojej reputacji lub bezpieczeństwa ludzi, którzy polegają na twojej pracy, porozmawiajmy o tym, jak ważne są płyty bazowe w inżynierii.
Dobra, to był tylko żart upozorowany na reklamę telewizyjną.
Wróćmy teraz do wyjaśnienia.
Rodzaje płyt bazowych i ich zastosowania
Płyty podstawy kolumny
Kwadratowe blachy stalowe są przyspawane do spodu stalowego słupa w celu utworzenia płyt podstawy słupa.
Stalowa płyta znajduje się na szczycie betonowej podpory (z podkładką z zaprawy lub bez niej) i jest przykręcona do betonu za pomocą śrub z łbami osadzonymi w betonie.
Płyty podstawy kolumny pomagają rozłożyć ciężar kolumny na większej powierzchni, co powoduje mniejszy nacisk na fundament.
Często te płyty bazowe są używane podczas budowy budynku.
Podstawy maszyn, podpory i ramy
Podstawy maszyn, wsporniki i ramy zapewniają stabilne miejsce do postawienia obrabiarek, matryc, narzędzi, instrumentów precyzyjnych i innych urządzeń przemysłowych.
Zwykle mają jedną lub więcej płyt bazowych, które chronią przed korozją poprzez niklowanie, utlenianie lub anodowanie.
Celem tych płyt bazowych jest zapewnienie stabilnej, poziomej podstawy dla maszyny lub elementu wyposażenia.
Są często używane w fabrykach i innych obiektach przemysłowych.
Płyty podstawy pompy
Płyty podstawy do pomp są wykonane w taki sposób, aby pompa, napęd i inne części układu napędowego, takie jak skrzynie biegów, znajdowały się we właściwym miejscu.
Płyta podstawy musi być wystarczająco mocna, aby utrzymać ciężar pompy i innych części, a także musi być wykonana w taki sposób, aby pompa mogła na niej bezpiecznie stać.
Najczęściej te płyty bazowe są używane w warunkach przemysłowych i biznesowych.
Rozważania projektowe dotyczące płyt podstawy
Wybór odpowiedniej płyty podstawy jest ważny dla zapewnienia stabilnej podstawy konstrukcji i przeniesienia ciężaru z konstrukcji na fundament.
Wybór materiału
Wybór materiału jest ważną częścią projektowania płyty podstawy, ponieważ może mieć duży wpływ na koszt wykonania i montażu konstrukcji stalowych oraz to, jak dobrze będą pracować pod obciążeniem.
Płyty podstawy są zwykle wykonane z ASTM A36, chyba że określono inny gatunek.
Inne kwestie, o których należy pomyśleć, to środowisko i możliwość korozji.
Standaryzacja rozmiarów
Podczas projektowania należy tak ustawić rozmiar płyty bazowej, aby łatwiej było ją wykonać i położyć.
Płyty są dostępne w krokach co 8 cali do grubości 1/4 cala i w krokach co 4 cale powyżej.
Większość ludzi zgadza się, że 1/2 cala to minimalna grubość płyty podstawowej.
Określanie grubości
Aby upewnić się, że płyta podstawy wytrzyma obciążenia, ważne jest, aby wiedzieć, jak jest gruba.
Wykorzystywane są równania uwzględniające sprężysty rozkład obciążeń na kotwy w pierścieniowych płytach podstawy po przyłożeniu momentu.
Dodanie grubości da więcej siły tam, gdzie jest to potrzebne.
Rozważanie kształtu
Kształt płyty bazowej zależy od zastosowania.
W przypadku blach podstawy słupa przekrój pasa jest używany jako słup, a projekt blachy podstawy polega na doborze długości (N) i szerokości (W) blachy (B).
Przekroje blach wspornikowych określone parametrami (m) i (n) są uważane za miejsca, w których płyty się wyginają (n).
Wymagania dotyczące ścinania w betonie zależą od grubości elementu mocującego, która jest wystarczająca do przeniesienia obciążeń ścinających na kotwy bez rozrywania.
Montaż płyt bazowych
Prawidłowe zainstalowanie płyt podstawy jest ważne dla zapewnienia stabilności konstrukcji i trwałości przez długi czas.
Istnieją różne sposoby umieszczania płyty bazowej na miejscu, a sposób, w jaki jest używany, zależy od rodzaju podłoża i zastosowania.
Śruby kotwiące i kotwy klinowe
Śruby kotwiące, które przechodzą przez płytę podstawy do fundamentu, są powszechnym sposobem montażu płyty podstawy.
Śruby kotwiące są zwykle umieszczane w regularnych odstępach czasu.
Ich rozstaw i lokalizacja zależą od ciężaru, jaki musi utrzymać konstrukcja.
Innym sposobem jest użycie kotew klinowych, które są wbijane przez płytę podstawy do fundamentu.
Ważne jest, aby ostrożnie umieścić podstawę, aby upewnić się, że jest we właściwym miejscu i że ładunek jest równomiernie rozłożony.
Właściwe procedury instalacyjne
Postępuj zgodnie z właściwymi krokami instalacji, aby upewnić się, że płyta podstawy jest bezpiecznie przymocowana do fundamentu.
Na przykład podczas instalowania płyty podstawy maszyny płyta musi być wypoziomowana, a śruby kotwiące muszą być dokręcone zgodnie z instrukcjami producenta.
Przed ustawieniem maszyny na miejscu należy sprawdzić podstawę, aby upewnić się, że jest płaska, a wszelkie problemy należy naprawić.
Instalacja płyty podstawy pompy
Podczas instalowania płyty podstawy pompy producenci pomp przenoszą otwory montażowe z pompy i napędu na podkładki montażowe płyty podstawy.
Odbywa się to po upewnieniu się, że wały są wystarczająco oddalone od siebie, aby pasowały do wybranego sprzęgła i wyrównaniu dwóch linii środkowych wałów z dokładnością do 0,020 cala (0,5 milimetra).
Następnie dostawca pompy i płyty podstawy wierci i gwintuje otwory na śruby o średnicy około 0,060 cala (1,5 milimetra) mniejszej niż otwory montażowe w pompie i napędzie.
W tym momencie w zespole pompy wkręcane są śruby mocujące.
Śruby te zostały obudowane podczas wylewania żelbetowego fundamentu.
Następnie śruby poziomujące są używane z narzędziami laserowo-optycznymi lub precyzyjnym poziomicą mechanika, aby płytki montażowe na płycie podstawy były płaskie i równoległe.
Tryby awarii i zapobieganie im
Płyty fundamentowe często zawodzą z powodu pęknięcia betonu, wyrwania kotwy lub awarii łożyska.
Awaria łożyska
Kiedy płyta podstawy nie rozkłada obciążenia na wystarczającą część fundamentu, co powoduje uszkodzenie betonu w łożysku, nazywa się to uszkodzeniem łożyska.
Aby uniknąć tego typu awarii, projekt i instalacja muszą być wykonane prawidłowo.
Płyty podstawy i fundamenty muszą być wykonane tak, aby łożyska nie pękły.
Można to zrobić, upewniając się, że płyta podstawy jest wystarczająco gruba, aby rozłożyć obciążenie na wystarczająco dużej powierzchni fundamentu.
Techniki instalacji
Podczas instalacji ważne jest, aby płyta podstawy nie była wygięta.
Można to zrobić, upewniając się, że śruby kotwiące są umieszczone we właściwym miejscu i że na wszystkie śruby działa taka sama siła.
Problemów z klejeniem można również uniknąć, instalując rzeczy we właściwy sposób.
Na przykład może być konieczne użycie podkładu przed nałożeniem kleju, aby upewnić się, że dobrze się trzyma.
NSCP 2015| Projektowanie stali| Projekt płyty bazowej
Wskazówka: włącz przycisk napisów, jeśli go potrzebujesz. Wybierz „automatyczne tłumaczenie” w przycisku ustawień, jeśli nie znasz języka mówionego. Może być konieczne kliknięcie najpierw języka filmu, zanim Twój ulubiony język będzie dostępny do tłumaczenia.
Przypadków użycia
| Stosuje się w: | Opis: |
|---|---|
| Sprzęt i maszyny: | Płyty bazowe są często wykorzystywane do budowy maszyn i innego rodzaju urządzeń. Służą do zapewniania maszynom i innym urządzeniom stabilnego miejsca do postawienia podczas ich użytkowania. W takim przypadku płyty podstawy zapobiegają poruszaniu się i wibracjom maszyny, co może ją uszkodzić i zmniejszyć jej efektywność. W większości przypadków płyta podstawy jest przykręcona do podłogi lub innej twardej powierzchni, a sprzęt jest do niej zakotwiony. |
| Mosty: | Podczas budowy mostu płyty podstawy służą do rozłożenia ciężaru mostu i podparcia kolumn lub filarów, które go podtrzymują. Górna część filaru lub kolumny jest przykręcona do płyty podstawy, która jest zwykle wykonana ze stali. Płyta podstawy jest następnie przykręcana do belek mostu lub dźwigarów. Podczas budowy mostu płyty podstawy zapewniają równomierne rozłożenie ciężaru mostu i stabilność mostu. |
| Budownictwo i budownictwo: | Płyty podstawy służą do ustawiania słupów i ścian podczas budowy budynku. Pomagają utrzymać stabilność budynku i rozłożyć ciężar budynku. Płyty podstawy stosowane w budownictwie są zwykle wykonane ze stali lub betonu i są przymocowane do fundamentu. Następnie ściany lub kolumny są przykręcane do płyty podstawy. |
| Turbiny wiatrowe: | Płyty fundamentowe są wykorzystywane w budowie turbin wiatrowych, aby zapewnić stabilne ustawienie wieży. Fundament zakotwicza płytę podstawy, która zwykle jest wykonana ze stali lub betonu. Płyta podstawy jest następnie przykręcana do wieży. Podczas budowy turbiny wiatrowej płyta podstawy zapobiega poruszaniu się i wstrząsom wieży, co może uszkodzić wieżę i zmniejszyć efektywność turbiny. |
| Transport: | W branży transportowej płyty bazowe służą do zapewnienia przyczepom i innym pojazdom stabilnej podstawy. Większość płyt bazowych jest wykonana ze stali i przykręcona do ramy pojazdu. Zastosowanie płyty podstawy pomaga równomiernie rozłożyć ciężar ładunku i chroni pojazd przed uszkodzeniem. |
Wniosek
Podsumowując, płyta podstawowa może wydawać się niewielką częścią dużego obrazu projektów inżynieryjnych, ale jest to bardzo ważna część, która zapewnia stabilność i działanie projektów.
Jako inżynierowie musimy zawsze myśleć o tym, jak ważny jest mocny fundament i zwracać uwagę na szczegóły, które to umożliwiają.
Każdy etap projektowania i instalacji płyty bazowej, od wyboru odpowiedniego materiału i rozmiaru po przymocowanie jej do fundamentu, może mieć duży wpływ na końcowy efekt.
Pamiętajmy więc, aby zwracać uwagę na płytę bazową i nigdy nie zapominajmy o podstawowej zasadzie, że każdy wielki projekt inżynieryjny zaczyna się od mocnych podstaw.
Podziel się na…
