底板：工程的基础

作为工程师或工程专业的学生，​​您知道坚实的基础有多么重要。

就像建筑物需要坚固的地基来支撑其结构一样，许多工程项目也需要坚实的地基才能取得成功。

因此，底板开始发挥作用。

在建造桥梁、机器或任何其他类型的结构时，底板是最重要的部分，因为它支撑并分散负载。

在本文中，我将仔细研究底板并讨论其在工程中的重要性，以及不同类型、设计注意事项和安装方法。

因此，如果您想了解更多关于工程的知识并以您已经知道的知识为基础，让我们深入了解底板的世界。

底板介绍

正式定义：

提供支撑或基础的金属板。

底板是一个平板或框架，其他东西可以附着在上面并用作底座或支撑。

它广泛用于建筑、牙科和铁路运输等领域。

在本文中，我们将讨论如何在工程和建筑中使用底板。

底板在工程和建筑中的作用

底板是工程和建筑的重要组成部分，因为它们确保结构的载荷均匀分布在地基上。

这样就完成了进入地基的负载路径。

它们将建筑物的上部连接到地基，并为柱子的下部提供强度以保持地基平衡。

底板有助于将柱子的重量分散到足够大的支撑混凝土面积上，这样混凝土就不会变得太重而无法支撑。

底板设计

工程师在他们的项目中使用底板设计软件。

该软件通过让他们添加准确的测量值来帮助他们做出完美工作的设计。

底板的宽度和厚度取决于许多因素，例如系数载荷、标称承载强度、底板超过翼缘并平行于腹板的投影等。

基于这些因素，您可以计算出底板需要多大才能承受因数计算的负载。

压力如何分布在基础上取决于它与底板相比的刚度。

底板在工程中的重要性：为什么不能跳过它

还是很难理解？让我稍微改变一下观点：

如果您想把底板搞砸，就忘掉下一个工程项目中的底板吧。

谁真正需要稳定的基础？如果没有它，您的桥梁、机器或建筑物就不会倒塌。

所以不要理会底板。

但是，如果您不想拿自己的声誉或依赖您工作的人的安全冒险，让我们来谈谈底板在工程中的重要性。

好吧，那只是一个看起来像电视广告的笑话。

现在让我们回到解释。

底板的种类及其应用

柱底板

将方形钢板焊接到钢柱底部，制成柱底板。

钢板位于混凝土支架的顶部（中间有或没有灌浆垫），并用螺栓固定在混凝土上，螺栓的头部嵌入混凝土中。

柱底板有助于将柱的重量分散到更大的区域，从而减轻对地基的压力。

通常，在建造建筑物时会使用这些底板。

机器底座、支架和框架

机器底座、支架和框架为机床、模具、工具、精密仪器和其他工业设备提供了稳定的支撑位置。

它们通常有一个或多个基板，通过镀镍、氧化或阳极氧化来防止腐蚀。

这些底板的目的是为机器或设备提供稳定、水平的底座。

它们通常用于工厂和其他工业环境。

泵底板

制造泵的底板是为了确保泵、驱动器和传动系统的其他部件（如变速箱）都在正确的位置。

底板需要足够坚固以承受泵和任何其他部件的重量，并且需要制作得使泵可以牢固地立在上面。

大多数情况下，这些底板用于工业和商业环境。

底板的设计注意事项

选择合适的底板对于确保结构具有稳定的底座以及将重量从结构转移到地基非常重要。

选材

材料选择是设计底板的重要部分，因为它会对制造和搭建钢结构的成本以及它们在负载下的工作性能产生重大影响。

底板通常由 ASTM A36 制成，除非指定了不同的等级。

其他需要考虑的是环境和腐蚀的可能性。

尺寸标准化

设计时应设定底板的尺寸，以便于制作和安装。

板的厚度为 8 英寸，厚度为 1/4 英寸，厚度为 4 英寸。

大多数人都同意 1/2 英寸是底板的最小厚度。

厚度测定

为确保底板能够承受负载，了解底板的厚度很重要。

使用的方程式考虑了在施加力矩时载荷如何弹性分布到环形基板中的锚固件。

增加厚度会在需要的地方提供更多的强度。

形状考虑

底板的形状由用途决定。

对于柱底板，法兰部分用作柱，底板的设计涉及选择板 (B) 的长度 (N) 和宽度 (W)。

由参数 (m) 和 (n) 定义的悬臂板截面被认为是板弯曲 (n) 的地方。

混凝土中的剪切规定取决于固定装置的厚度是否足以将剪切载荷传递给锚而不撕裂。

底板的安装

正确安装底板对于确保结构稳定并持续很长时间很重要。

放置底板的方法有多种，使用的方法取决于地基类型和应用。

地脚螺栓和楔形锚

穿过底板并进入地基的地脚螺栓是安装底板的常用方法。

地脚螺栓通常以固定间隔放置。

它们的间距和位置取决于结构需要承受的重量。

另一种方法是使用楔形锚固件，这些锚固件被锤击穿过底板并进入地基。

小心放置底板以确保它在正确的位置并且负载均匀分布是很重要的。

正确的安装程序

按照正确的安装步骤确保底板牢固地固定在地基上。

例如，安装机器底板时，底板必须水平，地脚螺栓必须按照制造商的说明拧紧。

机器就位前，应检查底板是否平整，如有问题应予以修复。

泵底板安装

安装泵底板时，泵制造商将泵和驱动器的安装孔点转移到底板安装垫上。

这是在确保轴之间的距离足够远以适合所选联轴器并将两条轴中心线对齐到 0.020 英寸（0.5 毫米）以内之后完成的。

泵和底板的供应商然后钻孔并攻丝螺栓孔，这些孔的直径比泵和驱动器中的安装孔小约 0.060 英寸（1.5 毫米）。

此时在泵组件中，安装螺栓已放入。

这些螺栓在浇筑钢筋混凝土基础时被包裹起来。

然后，将调平螺钉与激光光学工具或机械师的精密水平仪一起使用，使底板上的安装垫平整且平行。

故障模式和预防

底板经常因为混凝土断裂、锚拔出或轴承失效而失效。

轴承故障

当底板没有将载荷分散到足够多的地基上时，导致混凝土在承重上失效，这称为承重失效。

为避免此类故障，必须正确进行设计和安装。

必须制作底板和地基以防止轴承断裂。

这可以通过确保底板足够厚以将负载分散到足够大的地基区域来实现。

安装技巧

在安装过程中，重要的是要防止底板弯曲。

这可以通过确保地脚螺栓放置在正确的位置并且在所有螺栓上施加相同的力来完成。

以正确的方式安装东西也可以避免粘合问题。

例如，您可能需要在涂上胶水之前先使用底漆，以确保粘牢。

NSCP 2015| 钢结构设计| 底板设计

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用例

结论

总之，底板在工程项目的大局中看似微不足道，但却是确保工程稳定运行的重要组成部分。

作为工程师，我们必须始终思考坚实的基础是多么重要，并注意使其成为可能的细节。

设计和安装底板的每一步，从选择合适的材料和尺寸到将其固定到地基上，都会对最终结果产生重大影响。

因此，让我们记住要注意底板，永远不要忘记每一个伟大的工程项目都从坚实的基础开始的基本规则。