PLACA BASE PARA COLUMNASLas placas base son elementos estructurales de conexin, que constituyen la interface entre las columnas de acero y la cimentacin de concreto. Una placa base recibe las cargas de la columna de acero y las distribuye en un rea mayor del concreto localizado bajo dicha placa. Las fuerzas distribuidas en toda el rea de la placa que a su vez ejercen presin del concreto que a su vez reacciona igual con una presin igual pero en sentido contrario. Esto tiende a flexionar las partes de la placa que quedan en voladizo. En una placa base la flexin critica ocurren a distancias entre 0.80 veces el ancho del patn de la columna y 0.95 veces el peralte del alma de la columna. Los momentos mximos tienen lugar respecto a dichos ejes, como se muestra en la figura. Dos de los ejes son paralelos al alma y dos son paralelos a los patines. El mayor de los momentos cualesquiera de los ejes, regir el diseo para determinar el espesor de la placa base.

Dnde:B= ancho de la placa baseN=largo de la placa basebf = ancho del patn de la columnad= peralte de la columnaf= distancia entre el ancla y el centro de lnea de la placa basem=superficie de apoyo en voladizo, paralela al patn de la columnan=superficie de apoyo en voladizo, paralela al alma de la columna

ESPESOR DE LA PLACALa mayor se usa en lugar de n en la ecuacin para calcular el espesor de la placa, es decir.

Donde es el mayor de los valores de m y n.Pu= carga axial actuanteN=largo de la placa baseB=ancho de la placa baseEn este enfoque se denomina, mtodo de voladizo.

Cuando una columna se encuentra sometido a flexin de gran intensidad, una parte de la placa no ejerce presin sobre el concreto y ah es donde se presenta la tensin. Dicho momento puede resistirse mediante el desarrollo de un par de fuerzas que son generados por el concreto (compresin) y las anclas en (tensin). Estas ltimas son barras de acero embebidas en la cimentacin y sujetadas en la placa base por medio de tuercas y rondanas las cuales no deben soldarse a menos que se diseen para resistir cortante. El diseo d anclas es de suma importancia porque son las encargadas de resistir las fuerzas de tensin y transmitir el cortante al concreto. El dimetro de las barras de anclaje debe ser el adecuado para evitar que estas fallen y la profundidad debe ser suficiente para impedir que las anclas se zafen.

CASOS PARA DISEO DE PLACAS.A. Caso 1 es de una columna cargada axialmente.B. Caso 2 incluye carga axial, momento flector y cortante. Esta se presenta principalmente en marcos resistentes a momento y tambin en columnas sujetas a cargas excntricas.C. Caso 3 ocurre por lo general en marcos rgidos en los que el cortante es frecuentemente pequeo.

CARGA AXIAL:Cuando una columna est sometida a cargas axiales, su placa base debe ser lo suficiente mente grande y gruesa para resistir las presiones por el concreto y la columna.[footnoteRef:1] [1: ]

Igual que con las placas de apoyo para vigas, el diseo de las placas base para columnas requiere la consideracin de la presin de apoyo sobre el material de soporte y la flexin de la placa. Una diferencia importante es que la flexin en las placas de apoyo en las vigas es en una direccin, mientras que las placas de base de columnas estn sometidas a flexin en dos direcciones. Adems el aplastamiento del alma y la fluencia del alma no influyen en el diseo de las placas base de las columnas.

Las placas base pequeas, ligeramente cargadas puede disearse usando el mtodo de Murray-stockwell (Murray, 1983) en este enfoque se supone que la porcin de la carga de la columna que cae dentro de los confines de la seccin transversal de la columna, es decir, sobre un rea bfd, esta uniformemente distribuida sobre el rea en forma de H. la presin de apoyo esta entonces concentrada cerca del perfil de la columna. El espesor de la placa se determina con un anlisis de una franja en voladizo de ancho unitario y longitud c. esto se deduce en la ecuacin:

Dnde:

=carga dentro del rea bfd=carga sobre el rea en forma de HAH= rea en forma de Hc= dimensin necesaria para dar un esfuerzo de igual al esfuerzo de diseo por aplastamiento del material de soporte.B= ancho de la placa baseN=largo de la placa basebf= ancho de patnCOLUMNAS CON CARGA AXIALResistencia de diseo cuando la placa base cubre totalmente el pedestal o el dado de cimentacion:

Donde :Pu=carga axial actuanteC=0.60 factor de reduccin por aplastamientoA1=area de la placa baseFc= resistencia del concreto a los 28 diasAREA DEL PEDESTAL ES MAYOR QUE EL AYEA DE LA PLACA BASE

A2=Area de soporte maxima(area del dado de cimentacin)

COLUMNA CARGADA AXIALMENTE (CASO 1)Ejemplo:Se debe disear una placa base para una columna de 305mm x 2264 que soportara una carga axial factorizada Pu= 435,448 kg. Determine las dimensiones para la placa de acero A36 y para un dado de cimentacin de concreto fc 300 kg, si la placa cubrir toda el rea de concreto.1.-calcular la carga axial ultima PuPu= 435,448 kg2.- calcular el rea mnima requerida para la placa base

= 2846 cm23.- Optimizar las dimensiones N y B de la placa base

N= 53.38 cm4.- Calcular A2 geomtricamente similar a A1N=54 cm

B=52.70 cmProbar con B=53 cmA1=NxB= 54 cm x 53 cmLa placa cubrir toda el rea de concreto, por lo tanto A2=A15.-Determinar si se cumple la siguiente desigualdad

437,886 kg

Pu