แผ่นฐาน: รากฐานสำหรับวิศวกรรม

ในฐานะวิศวกรหรือนักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ คุณทราบดีว่าฐานที่แข็งแกร่งมีความสำคัญเพียงใด

เช่นเดียวกับอาคารที่ต้องการฐานที่แข็งแรงเพื่อยึดโครงสร้าง โครงการวิศวกรรมจำนวนมากต้องการฐานที่มั่นคงจึงจะประสบความสำเร็จ

ดังนั้นแผ่นฐานจึงเข้ามามีบทบาท

เมื่อสร้างสะพาน เครื่องจักร หรือโครงสร้างอื่น ๆ แผ่นฐานเป็นส่วนสำคัญที่สุดเนื่องจากรองรับน้ำหนักและกระจายออก

ในบทความนี้ ฉันจะพิจารณาแผ่นฐานให้ละเอียดยิ่งขึ้นและพูดคุยเกี่ยวกับความสำคัญในด้านวิศวกรรม เช่นเดียวกับประเภทต่างๆ ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ และวิธีการติดตั้ง

ดังนั้น หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิศวกรรมและต่อยอดจากสิ่งที่คุณรู้แล้ว มาดำดิ่งสู่โลกแห่งแผ่นฐานกัน

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับแผ่นฐาน

คำนิยามอย่างเป็นทางการ:

แผ่นโลหะที่ให้การสนับสนุนหรือฐานราก

แผ่นฐานเป็นแผ่นแบนหรือกรอบที่สามารถติดสิ่งอื่น ๆ และใช้เป็นฐานหรือรองรับได้

มีการใช้มากในการก่อสร้าง ทันตกรรม และการขนส่งทางรถไฟ เหนือสิ่งอื่นใด

ในบทความนี้ เราจะพูดถึงวิธีการใช้แผ่นฐานในงานวิศวกรรมและอาคาร

บทบาทของแผ่นฐานในงานวิศวกรรมและการก่อสร้าง

แผ่นฐานเป็นส่วนสำคัญของงานวิศวกรรมและการก่อสร้าง เนื่องจากช่วยให้แน่ใจว่าน้ำหนักบรรทุกจากโครงสร้างจะกระจายทั่วถึงบนฐานราก

ทำให้เส้นทางโหลดเข้าสู่ฐานรากเสร็จสมบูรณ์

พวกเขาเชื่อมต่อส่วนบนของอาคารกับฐานรากและให้ความแข็งแรงของส่วนล่างของเสาเพื่อให้ฐานรากมีความสมดุล

แผ่นฐานช่วยกระจายน้ำหนักของเสาบนพื้นที่คอนกรีตรองรับที่ใหญ่พอ เพื่อไม่ให้คอนกรีตรับน้ำหนักมากเกินไป

การออกแบบแผ่นฐาน

วิศวกรใช้ซอฟต์แวร์การออกแบบแผ่นฐานสำหรับโครงการของตน

ซอฟต์แวร์นี้ช่วยให้พวกเขาออกแบบได้อย่างสมบูรณ์โดยให้พวกเขาเพิ่มการวัดที่แม่นยำ

ความกว้างและความหนาของแผ่นฐานขึ้นอยู่กับหลายสิ่ง เช่น โหลดแฟกเตอร์ ความแข็งแรงของตลับลูกปืนเล็กน้อย ความยื่นของแผ่นฐานผ่านหน้าแปลนและขนานกับราง และอื่นๆ

จากปัจจัยเหล่านี้ คุณจะทราบได้ว่าแผ่นฐานต้องมีขนาดใหญ่เท่าใดจึงจะรองรับโหลดแบบแฟกเตอร์ได้

การกระจายแรงกดบนฐานรากขึ้นอยู่กับความแข็งเมื่อเทียบกับแผ่นฐาน

ความสำคัญของแผ่นฐานในงานวิศวกรรม: ทำไมการข้ามแผ่นฐานจึงไม่เป็นทางเลือก

ยังยากที่จะเข้าใจ? ให้ฉันเปลี่ยนมุมมองเล็กน้อย:

เพียงลืมเกี่ยวกับแผ่นฐานในโครงการวิศวกรรมครั้งต่อไปของคุณหากคุณต้องการทำมันให้ยุ่งเหยิง

ใครบ้างที่ต้องการฐานที่มั่นคง? สะพาน เครื่องจักร หรืออาคารของคุณจะไม่พังลงมาถ้าคุณไม่มี

ดังนั้นอย่ากังวลกับแผ่นฐาน

แต่ถ้าคุณไม่ต้องการเสี่ยงต่อชื่อเสียงหรือความปลอดภัยของคนที่ต้องพึ่งพางานของคุณ เรามาพูดถึงความสำคัญของแผ่นฐานในงานวิศวกรรมกัน

โอเค นั่นเป็นแค่เรื่องตลกที่ทำให้ดูเหมือนโฆษณาทีวี

ตอนนี้กลับไปที่คำอธิบาย

ประเภทของแผ่นฐานและการใช้งาน

แผ่นฐานเสา

แผ่นเหล็กสี่เหลี่ยมถูกเชื่อมเข้ากับด้านล่างของเสาเหล็กเพื่อทำแผ่นฐานของเสา

แผ่นเหล็กวางอยู่บนแท่นรองรับคอนกรีต (มีหรือไม่มีแผ่นยาแนวอยู่ระหว่างกลาง) และยึดเข้ากับคอนกรีตด้วยสลักเกลียวที่มีหัวซึ่งฝังอยู่ในคอนกรีต

แผ่นฐานเสาช่วยกระจายน้ำหนักของเสาไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้แรงกดบนฐานรากน้อยลง

มักใช้แผ่นฐานเหล่านี้เมื่อสร้างอาคาร

ฐานเครื่องจักร ส่วนรองรับ และโครง

ฐานเครื่องจักร ส่วนรองรับ และโครงช่วยให้เครื่องจักร แม่พิมพ์ เครื่องมือ เครื่องมือที่มีความแม่นยำ และอุปกรณ์อุตสาหกรรมอื่นๆ มีความมั่นคง

โดยปกติแล้วจะมีแผ่นฐานอย่างน้อยหนึ่งแผ่นที่ป้องกันการกัดกร่อนโดยการชุบนิกเกิล ออกซิไดซ์ หรือชุบอโนไดซ์

เป้าหมายของแผ่นฐานเหล่านี้คือเพื่อให้เครื่องจักรหรือชิ้นส่วนของอุปกรณ์มีฐานที่มั่นคงและได้ระดับ

มักใช้ในโรงงานและโรงงานอุตสาหกรรมอื่นๆ

แผ่นฐานปั๊ม

แผ่นฐานสำหรับปั๊มทำขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าปั๊ม ไดรเวอร์ และส่วนอื่นๆ ของระบบขับเคลื่อน เช่น กระปุกเกียร์ อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง

แผ่นฐานต้องแข็งแรงพอที่จะรับน้ำหนักของปั๊มและชิ้นส่วนอื่นๆ ได้ และจำเป็นต้องทำเพื่อให้ปั๊มสามารถยืนบนได้อย่างมั่นคง

ส่วนใหญ่มักใช้แผ่นฐานเหล่านี้ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมและธุรกิจ

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบสำหรับแผ่นฐาน

การเลือกแผ่นฐานที่ถูกต้องมีความสำคัญต่อการทำให้แน่ใจว่าโครงสร้างมีฐานที่มั่นคงและสำหรับการเคลื่อนย้ายน้ำหนักจากโครงสร้างไปยังฐานราก

การเลือกใช้วัสดุ

การเลือกใช้วัสดุเป็นส่วนสำคัญในการออกแบบแผ่นฐาน เนื่องจากอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนในการสร้างและวางโครงสร้างเหล็ก รวมถึงความสามารถในการทำงานภายใต้น้ำหนักบรรทุก

แผ่นฐานมักทำจาก ASTM A36 เว้นแต่จะระบุเกรดอื่น

สิ่งอื่นที่ต้องคำนึงถึงคือสภาพแวดล้อมและความเป็นไปได้ของการกัดกร่อน

ขนาดมาตราฐาน

ในระหว่างการออกแบบควรกำหนดขนาดของแผ่นฐานเพื่อให้สามารถประกอบและวางได้ง่ายขึ้น

แผ่นมาในขั้น 8 นิ้วถึงความหนา 1/4 นิ้ว และในขั้น 4 นิ้วเหนือนั้น

คนส่วนใหญ่ยอมรับว่า 1/2 นิ้วเป็นความหนาขั้นต่ำสำหรับแผ่นฐาน

การกำหนดความหนา

เพื่อให้แน่ใจว่าแผ่นฐานสามารถรับน้ำหนักได้ สิ่งสำคัญคือต้องทราบความหนา

สมการที่คำนึงถึงวิธีการกระจายโหลดแบบยืดหยุ่นไปยังจุดยึดในแผ่นฐานรูปวงแหวนเมื่อใช้ช่วงเวลาหนึ่ง

การเพิ่มความหนาจะทำให้มีความแข็งแรงมากขึ้นเมื่อจำเป็น

การพิจารณารูปร่าง

รูปร่างของแผ่นฐานขึ้นอยู่กับการใช้งาน

สำหรับแผ่นฐานเสา ส่วนหน้าแปลนจะใช้เป็นเสา และการออกแบบแผ่นฐานเกี่ยวข้องกับการเลือกความยาว (N) และความกว้าง (W) ของแผ่นฐาน (B)

ส่วนของแผ่นคานยื่นที่กำหนดโดยพารามิเตอร์ (m) และ (n) เป็นที่คิดว่าแผ่นโค้งงอ (n)

ค่าเผื่อแรงเฉือนในคอนกรีตขึ้นอยู่กับความหนาของฟิกซ์เจอร์ที่เพียงพอที่จะถ่ายโอนแรงเฉือนไปยังพุกโดยไม่ฉีกขาด

การติดตั้งแผ่นฐาน

การติดตั้งแผ่นฐานอย่างถูกต้องมีความสำคัญต่อการทำให้แน่ใจว่าโครงสร้างมีความมั่นคงและมีอายุการใช้งานยาวนาน

มีหลายวิธีในการวางแผ่นรองพื้น และวิธีที่ใช้ขึ้นอยู่กับประเภทของรองพื้นและการใช้งาน

สลักเกลียวและพุกลิ่ม

สลักเกลียวที่ผ่านแผ่นฐานและเข้าไปในฐานเป็นวิธีทั่วไปในการติดตั้งแผ่นฐาน

สลักเกลียวมักจะใส่เป็นระยะ

ระยะห่างและตำแหน่งขึ้นอยู่กับน้ำหนักของโครงสร้างที่ต้องการ

อีกวิธีหนึ่งคือการใช้พุกแบบลิ่มที่ตอกผ่านแผ่นฐานและเข้าไปในฐานราก

สิ่งสำคัญคือต้องวางแผ่นฐานอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องและกระจายโหลดอย่างเท่าเทียมกัน

ขั้นตอนการติดตั้งที่เหมาะสม

ทำตามขั้นตอนการติดตั้งที่ถูกต้องเพื่อให้แน่ใจว่าแผ่นฐานติดแน่นกับฐานรากแล้ว

ตัวอย่างเช่น เมื่อติดตั้งแผ่นฐานของเครื่องจักร แผ่นฐานต้องได้ระดับและสลักเกลียวยึดต้องแน่นตามคำแนะนำของผู้ผลิต

ก่อนติดตั้งเครื่อง ควรตรวจสอบแผ่นฐานเพื่อให้แน่ใจว่าเรียบ และควรแก้ไขปัญหาใดๆ

การติดตั้งแผ่นฐานปั๊ม

เมื่อติดตั้งแผ่นฐานปั๊ม ผู้ผลิตปั๊มจะย้ายรูยึดเฉพาะจุดจากปั๊มและตัวขับไปยังแผ่นยึดฐาน

ขั้นตอนนี้จะทำหลังจากตรวจสอบให้แน่ใจว่าเพลาอยู่ห่างกันมากพอที่จะพอดีกับข้อต่อที่เลือก และจัดแนวเส้นกึ่งกลางของเพลาทั้งสองให้อยู่ในระยะ 0.020 นิ้ว (0.5 มม.)

จากนั้นซัพพลายเออร์ของปั๊มและแผ่นฐานจะเจาะและต๊าปรูโบลต์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่ารูยึดในปั๊มและตัวขับประมาณ 0.060 นิ้ว (1.5 มม.)

ณ จุดนี้ในชุดปั๊ม สลักเกลียวติดตั้งจะถูกใส่เข้าไป

สลักเกลียวเหล่านี้ถูกหุ้มไว้เมื่อเทฐานรากคอนกรีตเสริมเหล็ก

จากนั้นจึงใช้สกรูปรับระดับกับเครื่องมือเลเซอร์ออปติกหรือระดับความแม่นยำของช่างเครื่องเพื่อทำให้แผ่นยึดบนแผ่นฐานเรียบและขนานกัน

โหมดความล้มเหลวและการป้องกัน

แผ่นฐานมักจะล้มเหลวเนื่องจากคอนกรีตแตก สมอดึงออก หรือแบริ่งล้มเหลว

ความล้มเหลวของแบริ่ง

เมื่อแผ่นฐานไม่กระจายน้ำหนักให้เพียงพอกับฐานราก ซึ่งทำให้คอนกรีตไม่สามารถรับน้ำหนักได้ สิ่งนี้เรียกว่าการแตกของตลับลูกปืน

เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวประเภทนี้ จะต้องออกแบบและติดตั้งอย่างถูกต้อง

ต้องทำแผ่นฐานและฐานรากเพื่อป้องกันไม่ให้ตลับลูกปืนแตก

สามารถทำได้โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผ่นฐานหนาพอที่จะกระจายภาระไปทั่วพื้นที่กว้างพอของฐานราก

เทคนิคการติดตั้ง

ระหว่างการติดตั้ง สิ่งสำคัญคือต้องป้องกันไม่ให้แผ่นฐานงอ

ซึ่งทำได้โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใส่สลักเกลียวในตำแหน่งที่ถูกต้องและออกแรงเท่ากันกับสลักเกลียวทั้งหมด

ปัญหาการยึดติดสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการติดตั้งสิ่งต่าง ๆ ให้ถูกวิธี

ตัวอย่างเช่น คุณอาจต้องใช้ไพรเมอร์ก่อนทากาวเพื่อให้แน่ใจว่ากาวจะติดแน่นดี

สพช. 2558| การออกแบบเหล็ก| การออกแบบแผ่นฐาน

เคล็ดลับ: เปิดปุ่มคำอธิบายภาพหากต้องการ เลือก "การแปลอัตโนมัติ" ในปุ่มการตั้งค่า หากคุณไม่คุ้นเคยกับภาษาพูด คุณอาจต้องคลิกที่ภาษาของวิดีโอก่อนจึงจะสามารถแปลภาษาที่คุณชื่นชอบได้

กรณีการใช้งาน

บทสรุป

โดยสรุปแล้ว แผ่นฐานอาจดูเหมือนเป็นส่วนเล็ก ๆ ในภาพรวมของโครงการวิศวกรรม แต่เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้โครงการมีเสถียรภาพและใช้งานได้

ในฐานะวิศวกร เราต้องคิดเสมอว่ารากฐานที่แข็งแกร่งมีความสำคัญเพียงใด และใส่ใจกับรายละเอียดที่ทำให้เป็นไปได้

ทุกขั้นตอนของการออกแบบและติดตั้งแผ่นรองฐาน ตั้งแต่การเลือกวัสดุและขนาดที่เหมาะสมไปจนถึงการยึดเข้ากับฐานราก สามารถมีผลอย่างมากต่อผลลัพธ์ที่ได้ในที่สุด

ดังนั้นอย่าลืมให้ความสนใจกับแผ่นฐานและอย่าลืมกฎพื้นฐานที่ว่าโครงการวิศวกรรมที่ยอดเยี่ยมทุกโครงการเริ่มต้นด้วยรากฐานที่แข็งแกร่ง