PLACAS ESTRUCTURALES

Instituto Tecnológico de Villahermosa

Unidad 4.-Placas estructuralesEn ingeniería estructural, las placas son elementos estructurales que geométricamente se pueden aproximar por una superficie bidimensional y que trabajan predominantemente a flexión. y cuya superficie media es plana.

Cuando las placas aisladas son muy gruesas, su diseño está controlado por cortante; placas de grosor moderado son controlados por flexión (con algunas torsiones), y las placas muy delgadas llevar sus cargas, principalmente por la acción de la membrana de tensión.

La eficiencia estructural de las placas puede aumentarse reforzándolas con nervaduras, eliminando así parte del material de la zona próxima al plano neutro sin tensiones. Las placas plegadas pueden hacerse de madera, acero, aluminio o concreto armado.Las placas estructurales han proporcionado a los ingenieros un nuevo material de construcción apasionante, que ofrece la combinación ideal de una gran tenacidad, excelente resistencia a la corrosión, facilidad de fabricación, además de una imagen moderna.

4.1 Placas de asiento

Las placas de asiento son las placas o chapas de acero, las cuales se encargan de transmitir y distribuir la carga de un soporte al material de cimentación. También son llamadas placas de base.

1.-Placas de asiento para columnas. Es un elemento encargado de distribuir las cargas provenientes de la columna sobre el pedestal de concreto, que ha su vez deberá transmitir dichas cargas a la fundación. El diseño de la placa de asiento normalmente ha sido elaborado para columnas cargadas axialmente, es decir, elementos sometidos a compresión pura. Los estados límites que deben ser verificados en este tipo de análisis son: resistencia a compresión del pedestal de concreto, y flexión en la placa de asiento, lo cual va a determinar el espesor de la misma.

2.-Placas de asiento para vigas. Tienen la función de transmitir las fuerzas cortantes de las reacciones a los soportes. Estos soportes pueden ser vigas o columnas de concreto, ménsulas o muros. Los estados límites que deben verificarse en este análisis son: compresión en el soporte de concreto, cedencia local en el alma de la viga, aplastamiento del alma de la viga, y flexión en la placa de asiento.

4.2 Placas de baseEl esfuerzo de diseño por compresión en el área de apoyo de un cimiento de concreto o de mampostería, es mucho menor que el correspondiente a la base de acero de una columna. Cuando una columna de acero se apoya en la parte superior de un cimiento, o de una zapata aislada, es necesario que la carga de la columna se distribuya en una área suficiente para evitar que se sobres fuerce el concreto. Las cargas de la columnas de acero se transmiten a través de una placas base de acero a un área razonablemente grande del cimiento que se localiza de dicha placa.

Las placas base de las columnas de acero pueden soldarse directamente a las columnas, o pueden ligarse por medio de alguna oreja de ángulo remachad o soldada. Entonces las columnas se montan y se conectan con el cabezal mediante tornillos de anclaje o anclas que pasan a través de las orejas de ángulos que se han soldado a las columnas en el taller.Una fase critica en el montaje de un edificio de acero es el posicionamiento correcto de las placas base de la columnas. Si ella no están localizadas en sus elevaciones correcta, serios cambios de esfuerzo pueden ocurrir en las vigas y columnas dela estructura de acero.

Para placas base de pequeños a mediano tamaño (de 20 a 22 pulg), aproximadamente placas niveladoras de ¼ pulg de espesor con las misma dimensiones que las placas base (o un poco mayores9 son enviadas a la obra y cuidadosamente enlechadas en lugar a las elevaciones apropiadas. Luego las columnas con las placas unidas a ellas se fijan sobre las placas niveladoras.

Para placas base mas grades, de hasta 36 pulg, se usan algunos tipos de tuercas niveladoras para ajustar en dirección vertical las placas de base. Para garantizar estabilidad durante el montaje esas tuercas deben usarse en por lo menos cuatro pernos de anclaje.

Si las placas base son mayores que aproximadamente 36 pulg, las columnas con las placas base unidas a ellas son tan pesadas e incomodas de manejar, que es difícil embarcarlas juntas. Para tales casos las placas base se envían a la obra y se colocan antes de proceder al montaje de la estructura de acero. Ellas pueden nivelarse con partes de rellenos o cuñas.

Para las placas sumamente grades con pesos de varias toneladas, pueden construirse marcos a base de ángulos para soportar las placas. Estos se nivela cuidadosamente y se rellenan de concreto, que es enrasado a las elevaciones correctas y las placas base se apoyan directamente sobre el concreto.