Me gustaría construir un asta temporal con una base de placa de acero. ¿Existe una fórmula para calcular qué tan ancha (y pesada) debe ser una base por cada pie de altura del poste?

Answer 1

El criterio en el que se caerá el poste es cuando la posición horizontal del centro de gravedad del conjunto combinado (poste + base) sale del perímetro de la base. Probablemente pueda tratar el polo y la base por separado como componentes simétricos uniformes, con CG simplemente ubicado en sus respectivos centroides, y luego combinarlos según las ecuaciones aquí: https://en.wikipedia.org/wiki/Ce…. Dado que es efectivamente un problema unidimensional, las matemáticas se simplificarán muy bien.

Para inclinar el poste, girando alrededor de un borde de la placa base, deberá elevarse el centro de gravedad. Esta energía potencial adicional [matemática] E = m \ cdot g \ cdot \ Delta h [/ matemática] también [matemática] = F \ cdot s [/ matemática] como el trabajo que debe realizarse en el sistema en el CG.

La otra pregunta es cuánta carga horizontal (efectivamente F, arriba) espera que este sistema resista. Esto es más difícil de deducir teóricamente, pero depende de la velocidad del viento, los coeficientes de arrastre y, por supuesto, el arrastre dinámico interesante de una bandera de aleteo. Además, como el poste de inclinación gira alrededor de un borde de la placa base, su fuerza de viento equivalente aplicada en el CG será en realidad una integral de los pares a lo largo del poste (más el viento que incide en la parte inferior de la placa, si se inclina Muy lejos). Por otro lado, en la mayoría de los casos, es probable que desee un factor de seguridad de 4x o más (para que su poste no se tambalee constantemente, incluso si finalmente es estable), por lo que diseñar de forma conservadora es el mejor enfoque.

Esta respuesta asume por completo que el poste, la placa base y el conjunto combinado poste + placa base se comportan como cuerpos rígidos perfectos.

Answer 2

Las astas de bandera son principalmente un producto genérico diseñado en este momento. Puede comprar postes que están en el rango de altura de 7 a 8 pies que tienen bases metálicas simples que llevan el poste.

Aquí hay algunas opciones económicas:
Astas de bandera y barras transversales para exhibición de banderas en interiores o desfiles

Cuando comienza a obtener postes que son mucho más altos, la idea de resistir el vuelco del poste con solo una placa base independiente se vuelve bastante poco práctica. Las dimensiones de la placa y el peso de la placa hacen que sea difícil de mover. En cambio, se utiliza una base, que proporciona una longitud de empotramiento en el suelo.

Aquí hay algunas opciones para comprar este tipo de astas de bandera.

ESS – Estacionario externo

Otra opción es un asta de bandera que es telescópica, que se puede extender o acortar, según sea necesario.

Diseñar su propio poste desde cero primero requiere conocer su código de construcción local. Necesitará saber qué cargas de viento se requieren. para ser aplicado. La bandera en sí misma actúa como una vela y, especialmente cuando está mojada, puede producir un momento de vuelco bastante sustancial que la base necesita para resistir. El poste en sí mismo debe diseñarse también para la flexión inducida por el viento. El código de construcción local también puede incluir requisitos de impacto, o incluso requisitos de separación, dependiendo de su proximidad a las carreteras.

La guía de diseño AISC 1: Placas base es el mejor recurso para diseñar una placa base, pero su uso se basa en tener una base sólida de conocimiento de ingeniería estructural.

Guía de diseño 1: Diseño de placa base y barra de anclaje (segunda edición)

Las comprobaciones básicas de diseño incluirán:

1. Verificación del diseño del poste para flexión y corte en el poste.
2. Comprobación de la placa base para volcar.
3. Comprobación de la placa por esfuerzos de flexión en la placa
4. Comprobación de cizallamiento en la placa
5. Comprobación de la conexión de perno o soldadura del poste a la placa
6. Comprobación de la tensión del rodamiento de la interfaz entre la placa base y lo que sea que descanse (el suelo / suelo)
7. Opcionalmente, si hay una base involucrada, entonces la base debe verificarse por esfuerzos de flexión y axiales, la tensión del rodamiento y la conexión de la placa a la base debe verificarse.

Para un asta de bandera, es menos probable que algunas de las comprobaciones anteriores controlen que otras, pero un diseño completo verificaría todo lo anterior.

Answer 3

Si es temporal y no desea diseñar la base (que en realidad es más importante que la placa base), puede usar cables de sujeción para sostenerla.

Mucho depende de qué tan alto sea, las condiciones esperadas del viento y qué sucederá si se cae.