cimentacion de maquina

[ramartillo]

hola necesito calcular la altura de cimentacion para una maquina de 2.5 ton de peso estatico con un area de 2.3 por 3.5 metros, con un motor que gira perpendicularmente a la cimentacion de 7.5 hp a 1165 rpm cualquier informacion se las agradesco.

[alvvel]

Una guía es usar una cimentación que pese mas de tres veces mas que el peso del equipo.

[jfjdm]

Tenés que calcular el impacto del movimiento causado por la vibración en la base de la máquina, de allí usando las ecuaciones de Boussinesq o los procedimientos de Meyerhoff revisás hasta que profundidad esa sobrecarga no es mayor que la capacidad del suelo. Sin embargo, no puede ser tan profunda que el mismo espesor del concreto produzca agrientamiento en el colado.
En tu caso creo que te conviene más medir el impacto que calcularlo.

[alvvel]

La cimentación de este tipo de maquinaria se diseña para vibración. Se desea que el periodo de vibración del conjunto maquina cimentación no entre en resonancia. Para garantizar esto puedes usar una cimentación que pese tres veces el peso de la maquina.
Hay procedimientos para calcular el periodo de vibración del conjunto suelo cimiento.

[jfjdm]

Alvvel, ¿a qué norma te referís con tres veces el peso de la máquina?. Si, lo de evitar la resonancia es importante, pero no es lo más vital, que es evitar la falla del suelo, por ejemplo las normas de PEMEX dicen:

8.4.5.3 Criterios generales de diseño para cimentaciones de bloque.
Para el diseño de cimentaciones de maquinaria, se deben de satisfacer los siguientes criterios generales:
a) Estado límite de falla.
- Estado límite por falla del suelo.
El terreno sobre el cual se apoya la cimentación, debe estar libre de presentar cualquier
estado de falla cuando este sujeto a las solicitaciones estáticas y dinámicas producidas por
la cimentación que soporta.
- Estado límite por falla de la estructura de la cimentación.
La estructura de cimentación debe estar libre de presentar cualquier estado de falla cuando
es sometida a las solicitaciones estáticas y dinámicas producidas por la maquinaria que
soporta.
b) Estado límite de servicio.
- Estado límite por vibración de la máquina.
La máquina debe estar libre de experimentar en cualquier momento, bajo condiciones de
servicio, movimientos mayores a los especificados por el fabricante del equipo.
c) Estado límite por resonancia.
Las frecuencias de operación de la máquina no deben ser coincidentes con alguna de las
frecuencias naturales del sistema máquina – cimentación.
d) Estado límite por transmisión de vibraciones.
Las vibraciones que la máquina transmita al suelo a través de su cimentación bajo condiciones de
servicio, deben estar dentro de un rango que no moleste a personas que requieran permanecer
cerca del equipo y tampoco deben afectar el funcionamiento de otras máquinas o estructuras
vecinas.

Algunas otras normas dicen que a 1m de profundidad no deben haber presiones de impacto importantes para evitar la falla del suelo.

El International Building Code de 2012 dice:

1607.9 Impact loads. The live loads specified in Sections
1607.3 through 1607.8 shall be assumed to include adequate
allowance for ordinary impact conditions. Provisions shall be
made in the structural design for uses and loads that involve
unusual vibration and impact forces.
1607.9.1 Elevators. Members, elements and components
subject to dynamic loads from elevators shall be designed
for impact loads and deflection limits prescribed by
ASME A17.1.
1607.9.2 Machinery. For the purpose of design, the
weight of machinery and moving loads shall be increased
as follows to allow for impact: (1) light machinery, shaftor
motor-driven, 20 percent; and (2) reciprocating machinery
or power-driven units, 50 percent. Percentages shall be
increased where specified by the manufacturer.

Como se ve, se le da mayor importancia al impacto que a la resonancia, por varias razones y para fines de diseño.

Saludos

[albertc]

El diseño consiste en inicialmente generar un análisis dinámico del equipo-fundación.

Lo primero que haces es revisar los periodos de vibración de los principales modos de vibración, luego los compraras con los periodos de operación del equipo (P=1/f). La idea que Periodo del equipo / Periodo sistema sea mayor que 1,3 ó menor 0,7 (para evitar la resonancia).

Posteriormente debes revisar el desplazamiento lateral máximo permitido por el equipo. En la literatura correspondiente, existes ábacos que limitan los desplazamientos laterales para evitar daños en el equipo y evitar molestias por tolerancia humana (revisa también el ACI 351).

Por otro lado, debes revisar que la presión que transmitirá el suelo a la fundación sea menor a la presión admisible.

Debes considerar además, que existe una frecuencia de operación normal del equipo, que casi siempre cumple con todas las verificaciones (en casos normales). Pero, eventualmente, tendrás eventos en los que se rompe un aspa del equipo, o se genera algún otro evento que provoque un desbalance anormal. Debes chequear que los desplazamientos laterales, así como la presión en el suelo estén dentro de los rangos establecidos, sino, tendras daño en el equipo por mal comportamiento de la fundación.

En ocasiones, los fabricantes de los equipos dan las tolernacias que el equipo permite (desplazamientos laterales, por ejm).

Una cosa super importante, es tener las propiedades dinámicas del suelo. Se recomienda hacer un estudio Down Hole para obtener el módulo de corte del suelo (G), factor que se utiliza para determinar las funciones de impedancia (rigideces y amortiguamiento del suelo).

Debes estudiar mas o menos para hacer este análisis, y saber de dinámica de estructuras (dinámica de estructuras no es hacer un análisis espectral). Como resultado final, una referencia es que el peso del bloque fundación generalmente es 3 veces mayor al peso del equipo.

El diseño del refuerzo del acero es muchas veces más trivial, requeriras acero por temperatura y reforzar algunos puntos con fuerzas importantes. Como es un bloque muy robusto, las fuerzas por flexión tienden a ser muy bajas.

Espero te sirva.

[argeniss29]

alguien k pueda ayudarme, k metodo o analisis debo hacer para la cimentacion de una turbina de vapor.
no es muy grande es de como 1/2 de tonelada.. la verdad no tengo muchos datos.. pero ojala pudan darme una idea..

[ilustrador2003]

argennis29:

alguien k pueda ayudarme, k metodo o analisis debo hacer para la cimentacion de una turbina de vapor.
no es muy grande es de como 1/2 de tonelada.. la verdad no tengo muchos datos.. pero ojala pudan darme una idea..

Danos más datos, como:
1.- Pesos.
2.- Dimensiones,
3.- Velocidaddes.
4.- Fuerzas desvalanceadas, etc.
Saludos