CimentaciCimentación de Máquinasón de Máquinas

DefinicionesDefinicionesCuerpo: máquina o equipo

Cimentar: Dar sustento o base firme a un cuerpo

Entorno: Medio que recibe las cargas estáticas y dinámicastransmitidas

Cimentación :Dispositivo que cimenta al cuerpo y aisla alentorno de las cargas dinámicas

Temas relacionadosTemas relacionados

•• Vibración y análisis modalVibración y análisis modal•• Análisis de estructurasAnálisis de estructuras•• Dinámica de máquinasDinámica de máquinas•• Mecánica de suelosMecánica de suelos•• Técnicas de construcción y materialesTécnicas de construcción y materiales•• Técnicas de alineamientoTécnicas de alineamiento•• MecanálisisMecanálisis

Clasificación de las cimentacionesClasificación de las cimentaciones

CriterioCriterio

Según elSegún elgrado degrado deaislamientoaislamiento

Según laSegún laformaformaconstructivaconstructiva

CimentaciónCimentacióndirectadirecta

CimentaciónCimentaciónflotanteflotante

Zapata de concreto armadoZapata de concreto armado

Bastidor metálicoBastidor metálico

Prefabricado de concretoPrefabricado de concreto

OtrosOtros

EstructuraEstructura

Cimentación directaCimentación directa

!La cimentación esta unida rígidamenteal entorno

!Requiere grandes masas para unconveniente aislamiento

!Aporta gran rigidez

!Presenta pequeñas amplitudes devibración

!Presenta menor grado de aislamiento

Cimentación flotanteCimentación flotante

!La cimentación esta unida elásticamenteal entorno

!Requiere relativa poca masa para unconveniente aislamiento

!Suele presentar problemas de rigidez

!Presenta mayores amplitudes devibración

!Presenta mejor aislamiento

Solicitaciones de una cimentaciónSolicitaciones de una cimentación

Tipos deTipos decargascargaspresentespresentes

EstáticasEstáticas

DinámicasDinámicas

Peso propioPeso propio

Fuerzas de reacciónFuerzas de reacción

DesbalancesDesbalances

DesalineamientosDesalineamientos

Variaciones de cargaVariaciones de carga

Variaciones de inerciaVariaciones de inercia

Cargas impulsivasCargas impulsivas

Cargas de montajeCargas de montaje

Cargas térmicasCargas térmicas

Cargas sísmicasCargas sísmicas

Fenómenos hidráulicosFenómenos hidráulicos

Criterios de diseño de una cimentaciónCriterios de diseño de una cimentación

• Técnica de construcción• Cargas estáticas• Estabilidad• Desplazamiento estático• Transmisibilidad• Vibraciones admisibles• Fatiga

Costo

+

-Relevancia

-

+

mk=ω

ω= mcc 2

ccc=ξ

( )( )

( )φ−Ω

ηξ+η−= tjek

ftu

2222

0

41

Frecuencia natural

Amortiguamientocrítico

Amortiguamientorelativo

Modelo matemático de 1 grado de libertadModelo matemático de 1 grado de libertad

ωΩ=η Relación de

frecuencias

Modelo matemático de 2 grados de libertadModelo matemático de 2 grados de libertad

=

−

−++

−

−++

2

1

2

1

22

221

2

1

22

221

2

1

2

1 ...ff

uu

kkkkk

uu

ccccc

uu

mm

!

!

!!

!!

Modelo matemático de 3 grados de libertadModelo matemático de 3 grados de libertad

=

φφ

−−

−

−

+

φφ

−−

−

−

+

φφ

−−

∑∑∑∑∑∑∑∑∑

∑∑∑∑∑∑∑∑∑

y

x

z

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MMFu

skssksk

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skskku

rcrrcrc

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rcrccu

JJJJ

M

2

2

2

2

00

00

!

!

!

!!

!!

!!

AnAnálisis porálisis porElementos finitosElementos finitos

TransmisibilidadTransmisibilidad: Grado de efectividad de una cimentación: Grado de efectividad de una cimentación

gen

ind

FF

Tr =

2222

22

4)1(41

ηξ+η−ηξ+=Tr

ωΩ=η

tjef

tuctukTr

Ω

+=

0

)()( !

Modelo de 1 GDLModelo de 1 GDLmk=ω

Diagrama de Diagrama de transmisibilidad transmisibilidad para modelo de 1 GDLpara modelo de 1 GDL

Diagrama de Diagrama de transmisibilidad transmisibilidad para modelo 2 GDLpara modelo 2 GDL

Aplicaciones

• Cimentación directa prensa offset

• Cimentación directa molino de martillo

• Cimentación directa ventilador centrífugo

• Cimentación flotante mediante bastidor metálicoventilador centrifugo

• Cimentación flotante mediante prefabricado deconcreto armado ventilador centrífugo