rev macizo de fundacion. turbo compresor. bac-05. air liquide-siderar
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DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO DEL MACIZO DE FUNDACION PARA TURBOCOMPRESOR. BAC-05.AIR LIQUIDE-SIDERAR.
1- OBJETO.
El objeto de la presente memoria de calculo es el diseño y dimensionamiento del cimiento aporticado de hormigon armado para el Turbo Compresor, equipamiento BAC-05, que AIR LIQUIDE amplia y construye en la Planta SIDERAR, localizada en la ciudad de Ramallo, provincia de Buenos Aires.
2- GEOMETRIA.
Agregar: Esquema nuevo. (Ver Hoja 1 corregida y Hoja 2 corregida).
3- DESCRIPCIÓN DE LOS TRABAJOS.
La fundación adoptada será directa y estará constituida por un cimiento aporticado de hormigón armado para montaje de una Turbina Compresor.
Se utilizan fundamentalmente para instalar turbomaquinas. Resulta mas facil distribuir los elementos que constituyen la instalacion.
En la parte superior del portico se han colocado el turbocompresor, y en la parte inferior el condensador, las bombas de condensado, y el Intercooler IC1.
Facilita el trabajo del proyectista. Ademas resulta mas facil inspeccionar la unidad de explotacion, como asi tambienel mantenimiento
Todas estas conveniencias hacen aconsejable la utilizacion de este tipo de fundacion respecto a la fundacion másica maciza.
El cimiento tipo portico consta: de un macizo o platea inferior o paralelepipedo rigido apoyado sobre una base elastica representada por el suelo.
Sobre esta platea estan empotrados los porticos transversales al eje de la maquina. Y estos porticos estan unidos en la parte superior por vigas
y losas. Las vigas longitudinales y transversales y las losas constituyen asi un cuerpo rigido superior, unido al inferior por las columnas
elasticas de los porticos.
4- REGLAMENTOS Y NORMAS.
Son de aplicación las siguientes normas y reglamentos:
CIRSOC 101 Cargas y Sobrecargas Gravitatorias para el Cálculo de las Estructuras de Edificios.
CIRSOC 201 Proyecto, Cálculo y Ejecución de Estructuras de Hormigón Armado y Pretensado.
FRITZ LEONHARDT Estructuras de Hormigon Armado. Tomo I, II, III y IV.DIN 1045 Hormigon y Hormigon Armado. Calculo y Realizacion.
CUADERNO 220 Dimensionado de Estructuras de Hormigon y de Hormigon Armado.
CUADERNO 240 Metodos auxiliares para el Calculo de Solicitaciones y Deformaciones de Estructuras de H°A°.
ILHAN N. ERTURKE Tablas para el Calculo de Placas.
ALEXANDER MAJOR Vibration Analysis and Design of Foundations for Machines and Turbines. Tomo I y II
D.D. BARKAN Dynamics of Bases and Foundations
O.A. SAVINOV Fundamentu pod Machtn. Leningrad, GILSA, 1955
VICTOR P. IVANOFF Calculo y Proyectos de Cimientos para Maquinas
S. TIMOSHENKO Problemas de vibraciones en Ingenieria
CLARENCE W. DUNHAM Cimentaciones de Estructuras
BETON - KALENDER Manual Teorico Practico del Hormigon. Tomo I y II
ESTUDIO GEOTECNICO. Fecha 29/04/2013 Torres y Vercelli S.R.L.Consultores de Ingenieria.
INFORME COMPLEMENTARIO. Fecha 10/05/2013 Torres y Vercelli S.R.L.Consultores de Ingenieria.
5- DOCUMENTACION DE REFERENCIA.
Documento de Siemens. Fundamentangaben. Rev 5 12244616. Hoja 1/18Documento de Siemens. Revisionsgewichte. Rev 24-01-14 E1A1270951. Hoja 1/3Plano. Fundamentplan. Rev 6 12244616. Hoja 1/2Plano. Fundamentplan. Rev 6 12244616. Hoja 2/2Plano. Aufstellungsplan. Rev 7 12246816-2. Hoja 1/5Plano. Aufstellungsplan. Rev 7 12246816-2. Hoja 2/5Plano. Aufstellungsplan. Rev 7 12246816-2. Hoja 3/5Plano. Aufstellungsplan. Rev 7 12246816-2. Hoja 4/5Plano. Aufstellungsplan. Rev 7 12246816-2. Hoja 5/5Plano de Siemens AG. Rev 7 12527116.Hoja 1/3Plano de Siemens AG. Rev 7 12527116.Hoja 2/3Plano de Siemens AG. Rev 7 12527116.Hoja 3/3Plano ASFRA Refrigeranti S.P.A. Rev 4 17210867.00Plano ASFRA Refrigeranti S.P.A. Rev 2 17210868.00
Plano de encofrado y armadura ¿¿ ??
6- MATERIALES.
a) HormigonesCemento (a verificar): ARS IRAM 50001:2000
Hormigón Estructural: H25 Resistencia característica a los 28 días: 250
Hormigón de limpieza: H25 Resistencia característica a los 28 días: 250
b) AceroAcero Tipo III ADN 420 para barrasMallas Acero tipo IV ADN 500 según IRAM-IAS U 500-06-99
s'bk = kg/cm2
s'bk = kg/cm2
A B C D E F G H I J K L M N O P1
2
3456789
101112131415161718192021
22
23
24
25
26
27
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293031323334353637
38
39
40
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42
43
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45
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47
48
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50
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53
54555657585960616263646566676869707172737475767778798081
828384858687
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c) Suelos
La fundacion del Turbo Compresor se apoyara en el horizonte correspondiente al nivel + 15.80, por lo que esta base tendraun enterramiento igual a 2,70 m respecto a la actual cota de terreno existente, de acuerdo al Estudio de Suelos
7- DETERMINACION DE LOS BARICENTROS.
PLATEA DE FUNDACION PARA TURBINA-COMPRESOR.DETERMINACION DE LOS BARICENTROS.
POSICION DEL BARICENTRO GE (EQUIPOS + CABALLETES).
Las cargas indicadas corresponden al Plano N° 12246816-2 Rev 7 y a la Planilla N° 12244616 Rev 5.
Descripcion Cargas Coordenadas Momentos estàticos
Qi Eje y' (Eje A-A) Eje x' (Eje B'-B')
xi yi Qi . Xi Qi . Yi
kg m m kgm kgm
Turbine 32,300.00 1.015 0.083 32,784.500 2,680.900Compressor 47,000.00 -6.344 1.443 -298,168.000 67,821.000Condensor 50,000.00 0.000 -0.075 0.000 -3,750.000
Piping 7,500.00 1.015 0.083 7,612.500 622.500Base Plate 12,201.00 1.289 0.000 15,727.089 0.000
Bulk Material 3,000.00 1.015 0.083 3,045.000 249.0002 Condensate Pumps 4,000.00 2.770 0.000 11,080.000 0.000
Pedestales metalicos varios 2,000.00 1.015 0.083 2,030.000 166.000Process Cooler ZK1/IC1 17,500.00 -5.744 1.443 -100,520.000 25,252.500
Mesa para Turbina 101,151.00 1.091 1.230 110,355.741 124,415.730Pedestales de Mesa para Turbina 40,216.00 1.017 1.040 40,899.672 41,824.640
Mesa para Comprensor 14,157.00 -6.344 1.443 -89,812.008 20,428.551Pedestales de Mesa para Compresor 23,426.00 -6.344 1.443 -148,614.544 33,803.718
Cunas para Condensador 10,751.00 0.000 -0.075 0.000 -806.325Cuna de Bombas para Condensado 3,047.00 2.770 0.000 8,440.190 0.000
Puente 9,505.00 -4.251 0.000 -40,405.755 0.000Bearing Pedestal 4,727.00 -3.368 0.000 -15,920.536 0.000Cunas para IC1 13,200.00 -5.744 1.443 -75,820.800 19,047.600Columna C23 8,615.00 4.467 4.965 38,483.205 42,773.475Columna C24 8,628.00 -2.433 4.965 -20,991.924 42,838.020Columna C25 7,554.00 5.017 -2.335 37,898.418 -17,638.590Columna C26 7,554.00 5.017 4.415 37,898.418 33,350.910
428032.00 -443,998.834 433,079.629
En consecuencia:
X GE = -1.037 m
Y GE = 1.012 m
PESO PROPIO DE LA BASE.CRITERIO.El espesor del macizo de fundacion que adoptaremos estará de acuerdo con el Estudio de Suelos.
Parte A del macizo:
Lz = 3.000 m
Lx = 4.786 m
Ly = 5.850 m
Volumen Parte A = 83.994 m3
Parte B del macizo:
Lz = 3.000 m
Lx = 9.550 m
Ly = 9.400 m
Volumen Parte B = 269.310 m3
Parte C del macizo: Descuento por pozo de Bombas
Lz = 2.300 m
Lx = 7.450 m
Ly = 6.300 m
Volumen Parte C = 107.950 m3
Vol total (A+B-C) = 245.35 m3
2,200 kg/m3g hormigón =
A B C D E F G H I J K L M N O P88899091929394959697
9899
100101102103104
105
106
107
108
109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141
142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178
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2.20 t/m3
Luego:
G Base = 539,778.36 kg = 539.78 t
G Mesas y Pedestales = 220,180.00 kg = 220.18 t
En consecuencia:
G (Base+Mesas+Pedestales) = 759,958.36 kg
G màq = 175,501.00 kg
G total = G (B+M+P) + G maq = 935,459.36 kg = 935.46 t
La superficie de apoyo Ab de la fundacion es:
Ab = 117.77 m2
Presion estatica sobre el suelo:
7.94 < 28.00 o.k.
Cumple con la presion admisible estatica del Estudio de Suelos.
Ademas la relacion de pesos entre la Fundacion y la Maquina es:
Relacion = G (B+M+P) / G maq = 4.33
Este valor también cumple con principios consagrados por la practica y a recomendaciones deespecialistas en fundaciones de maquinas (Relacion ~ 5) .Por tratarse de maquinas muy balanceadas y de frecuencias operativas muy elevadas,aceptamos esta relacion de pesos, y ademas verificamos el cumplimiento de los requerimientosadicionales por normativas.
POSICION DEL BARICENTRO GB DE LA BASE.
Descripcion Cargas Coordenadas Momentos estàticosQi Eje y' (Eje A-A) Eje x' (Eje B'-B')
xi yi Qi . Xi Qi . Yikg m m kgm kgm
Parte A del macizo 184,787.46 -6.151 0.538 -1,136,627.67 99,415.65Parte B del macizo 592,482.00 1.017 1.040 602,554.19 616,181.28Parte C del macizo -237,491.10 1.017 0.540 -241,528.45 -128,245.19
539,778.36 -775,601.92 587,351.74
En consecuencia:
X GE = -0.687 m
Y GE = 0.921 m
8- DETERMINACION DE LOS VALORES DE INERCIA.
CENTRO DE GRAVEDAD DEL CONJUNTO BASE MAS EQUIPO.
Descripción Elemento Medidas de los elementos Peso Masa
Nº ax ay az Qi mi
m m m t t . Seg2 / mTurbine 1 32.300 3.293
Compressor 2 47.000 4.791Condensor 3 50.000 5.097
Piping 4 7.500 0.765Base Plate 5 12.201 1.244
Bulk Material 6 3.000 0.3062 Condensate Pumps 7 4.000 0.408
Pedestales metalicos varios 8 2.000 0.204Process Cooler ZK1/IC1 9 17.500 1.784
Mesa para Turbina 10 101.151 10.311Pedestales de Mesa para Turbina 11 40.216 4.099
Mesa para Comprensor 12 14.157 1.443Pedestales de Mesa para Compresor 13 23.426 2.388
Cunas para Condensador 14 10.751 1.096Cuna de Bombas para Condensado 15 3.047 0.311
Puente 16 9.505 0.969Bearing Pedestal 17 4.727 0.482Cunas para IC1 18 13.200 1.346Columna C23 19 8.615 0.878Columna C24 20 8.628 0.880Columna C25 21 7.554 0.770Columna C26 22 7.554 0.770
Parte A del macizo 23 4.79 5.85 3.00 184.79 18.837Parte B del macizo 24 9.55 9.40 3.00 592.48 60.396Parte C del macizo 25 7.45 6.30 2.30 -237.49 -24.209
g hormigón =
σ est = t/m2 t/m2
A B C D E F G H I J K L M N O P179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239
240
241
242
243
244
245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269
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Sumatorias 967.810 98.655
Coordenadas del C.G. respecto al plano de Fundacion Momentos Estáticos
xi yi zi Qi . Xi Qi . Yi Qi . Zim m m tm tm tm
1.702 -0.84 10.430 54.978 -27.056 336.889-5.657 0.52 10.430 -265.874 24.550 490.2100.687 -1.00 5.700 34.356 -49.783 285.0001.702 -0.84 5.700 12.766 -6.282 42.7501.976 -0.92 9.005 24.111 -11.233 109.8701.702 -0.84 5.700 5.106 -2.513 17.1003.457 -0.92 1.520 13.828 -3.683 6.0801.702 -0.84 5.700 3.404 -1.675 11.400-5.057 0.52 5.680 -88.495 9.141 99.4001.778 0.31 8.070 179.858 31.291 816.2891.704 0.12 5.285 68.533 4.800 212.542-5.657 0.52 8.050 -80.085 7.395 113.964-5.657 0.52 5.200 -132.518 12.236 121.8150.687 -1.00 2.190 7.387 -10.704 23.5453.457 -0.92 0.800 10.534 -2.805 2.438-3.564 -0.92 8.070 -33.875 -8.751 76.705-2.681 -0.92 9.193 -12.673 -4.352 43.455-5.057 0.52 3.600 -66.751 6.895 47.5205.154 4.04 3.000 44.403 34.842 25.845-1.746 4.04 3.000 -15.063 34.895 25.8845.704 -3.26 3.000 43.089 -24.593 22.6625.704 3.49 3.000 43.089 26.396 22.662-5.464 -0.38 1.500 -1,009.657 -70.710 277.1811.704 0.12 0.350 1,009.657 70.710 207.3691.704 -0.38 1.850 -404.712 90.402 -439.359
-554.604 129.41202262 2999.215
Excentricidades entre el centro de gravedad del conjunto Base mas Equipo con respecto al plano de Fundacion.
-0.573 m
0.134 m
3.099 m
CRITERIO:
La excentridad horizontal en cualquier direcciòn, entre el centro de gravedad del sistema maquina màs fundaciòn y el centro de gravedad del area de contacto con la base, no superarà el 5 % de ladimensiòn correspondiente a la base.
Lx = 14.34 m
Ly = 9.40 m
Desviaciòn adm según x = 0.717 m
Desviaciòn adm segùn y = 0.470 m
Desviaciòn xd = -0.573 m < 0.717 m o.k.
Desviaciòn yd = 0.134 m < 0.470 m o.k.
CALCULO AUXILIARES.
Descripción 1 2 3 4 5 6
Elemento mi ax^2 ay^2 az^2 ax^2+az^2
Nº t . Seg2 / m m2 m2 m2 m2
Turbine 1 3.293Compressor 2 4.791Condensor 3 5.097
Piping 4 0.765Base Plate 5 1.244
Bulk Material 6 0.3062 Condensate Pumps 7 0.408
Pedestales metalicos varios 8 0.204Process Cooler ZK1/IC1 9 1.784
Mesa para Turbina 10 10.311Pedestales de Mesa para Turbina 11 4.099
Mesa para Comprensor 12 1.443Pedestales de Mesa para Compresor 13 2.388
Cunas para Condensador 14 1.096Cuna de Bombas para Condensado 15 0.311
Puente 16 0.969Bearing Pedestal 17 0.482Cunas para IC1 18 1.346Columna C23 19 0.878Columna C24 20 0.880Columna C25 21 0.770Columna C26 22 0.770
xd = S Qi . xi / S Qi =
yd = S Qi . yi / S Qi =
ho = S Qi . zi / S Qi =
A B C D E F G H I J K L M N O P270271272273274275276
277
278279280281282283284285286287288289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317318319320321322323324325326327328329330331332
333
334
335
336
337
338339340341342343344345346347348349350351352353354355356357358359
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Parte A del macizo 23 18.837 22.91 34.22 9.000 31.906Parte B del macizo 24 60.396 91.20 88.36 9.000 100.203Parte C del macizo 25 -24.209 55.50 39.69 5.290 60.793
Sumatorias 98.655
7 8 9 10 11 12 13
ay^2+az^2 mi/12.(ax^2+az^2) mi/12.(ay^2+az^2) xi^2 yi^2 zi^2 xi^2+zi^2
m2 t . Seg2 . m t . Seg2 . m m2 m2 m2 m2
2.897 0.702 108.78 111.68232.000 0.273 108.78 140.7850.472 0.991 32.49 32.962
2.897 0.702 32.49 35.387 3.905 0.848 81.09 84.995 2.897 0.702 32.49 35.387 11.952 0.848 2.31 14.262 2.897 0.702 32.49 35.387 25.572 0.273 32.26 57.834 3.162 0.096 65.12 68.287 2.904 0.014 27.93 30.835 32.000 0.273 64.80 96.803 32.000 0.273 27.04 59.040 0.472 0.991 4.80 5.268 11.952 0.848 0.64 12.592 12.701 0.848 65.12 77.826 7.187 0.848 84.51 91.698 25.572 0.273 12.96 38.532 26.565 16.357 9.00 35.565 3.048 16.357 9.00 12.048 32.537 10.599 9.00 41.537 32.537 12.210 9.00 41.537
43.223 50.08 67.847 29.854 0.146 2.25 32.10497.360 504.32 490.011 2.904 0.014 0.12 3.02744.980 -122.64 -90.744 2.904 0.145 3.42 6.327
431.76 467.114
14 15 16yi^2+zi^2 mi.(xi^2+zi^2) mi.(yi^2+zi^2)
m2 t . Seg2 . m t . Seg2 . m
109.487 367.720 360.491109.058 674.506 522.49933.481 168.003 170.64933.192 27.054 25.37681.938 105.711 101.90833.192 10.822 10.1503.158 5.815 1.288
33.192 7.215 6.76732.535 103.171 58.03965.221 704.104 672.49027.945 126.409 114.56265.075 139.698 93.91127.313 140.987 65.2225.787 5.774 6.3431.488 3.911 0.462
65.973 75.407 63.92185.359 44.185 41.13113.233 51.847 17.80625.357 31.233 22.26825.357 10.596 22.30219.599 31.985 15.09221.210 31.985 16.3332.396 604.732 45.1410.137 182.788 8.2593.567 -153.159 -86.363
3,502.50 2,376.046
que pasan por el baricentro de la supercie de apoyo :
2,843.160 t.seg2.m
3,934.253 t.seg2.m
de masas Gt del conjunto (Base mas Equipo):
1895.710 t.seg2.m
2986.804 t.seg2.m
Relación de los momentos de inercia de las masas:
0.667
Calculo de los momentos de inercia de las masas qsx, qsy, respecto a los ejes coordenados x e y,
qsx =
qsy =
Calculo de los momentos de inercia de las masas qx, qy, respecto al eje paralelo que pasa por el centro
q x = q s x - m . ho^2
q y = q s y - m . ho^2
g x = q x / q s x
A B C D E F G H I J K L M N O P360361362363364365366
367
368
369
370
371372373374375376377378379380381382383384385386387388389390391392393394395396397398
399
400
401
402
403404405406407408409410411412413414415416417418419420421422423424425426427428429430431432433434435436437438439440441442443444445446447448
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Página 6
0.759
9- CALCULO DE LOS FACTORES DE RIGIDEZ.
FUNDACION DIRECTA.
Lx = 14.34 m 1,434 cmDimensiones de la Platea : Ly = 9.40 m 940 cm
Lz = 3.00 m 300 cm
Para el Cálculo se utilizan las expresiones del Profesor O. A. Savinov en su libro "Fundamentu pod Machtn", Leningrad, GILSA, 1955.Utilizamos las expresiones de O.A. Savinov por ser mas conservativas que las indicadas en el Estudio de Suelos.
Cz =
Cx =
Donde:a = dimension mayor de la superficie de apoyo = 14.34 mb = dimension menor de la superficie de apoyo = 8.22 m
F = a x b= superficie de apoyo del cimiento = 117.77
p = presión especifica estática = 0.79
po = presión especifica de ensayo según Co y Do = 0.20
Co est = 1.80Factor dinamico = 1.00
Co = 1.80
Do = 0,75 x Co = 1.35
Δ1 = 1.00Cψ = Según Dr. D. Barkan
Por lo tanto obtenemos:
Cz = 4.96
5.96
Cx = 3.72
El Dr. D. Barkan, conforme a sus propias experiencias, propone calcular Cψ de este modo:
Cψ = 1,50 x Cx = 5.58
Ahora determinamos los momentos de inercia baricentricos de la superficie de apoyo del cimiento.Ver: Calculo de las caracteristicas geometricas del plano de apoyo, en el parrafo 14 de la presente memoria de calculo.
F = 117.77 Area de la superficie de apoyo
I'x = 746.23 Momento de inercia respecto al eje xpasante por el baricentro de la superficie de la base
I'y = 1,832.26 Momento de inercia respecto al eje ypasante por el baricentro de la superficie de la base
I'z = I'x + I'y 2,578.49 Momento de inercia polar respecto al eje zpasante por el baricentro de la superficie de la base
A. FACTOR DE RIGIDEZ VERTICAL.
CZ = Cz . F t/m
CZ = 584,245.4 t/m
CZ adoptado = 584,245.4 t/m
B. FACTOR DE RIGIDEZ HORIZONTAL.
C X = Cx . F t/m
CX = 438,184.1 t/m
CX adoptado = 438,184.1 t/m
C. FACTOR DE RIGIDEZ A LA ROTACION EN EL PLANO VERTICAL.
10,923,725.5 tm
10,923,725.5 t/m
326,986,857,746.9 tm
326,986,857,746.9 t/m
D. FACTOR DE RIGIDEZ A LA ROTACION EN EL PLANO HORIZONTAL.
g x = q x / q s x
Co [ 1 + 2.(a+b) / Δ1 .F ] . (p/po)^0,50
Cj = Co [ 1 + 2.(a+3b) / Δ1 .F ] . (p/po)^0,50
Do [ 1 + 2.(a+b) / Δ1 .F ] . (p/po)^0,50
m2
kg/cm2
kg/cm2
kg/cm3
kg/cm3
kg/cm3
m-1
kg/cm3
Cj = kg/cm3
kg/cm3
kg/cm3
m2
m4
m4
m4
C j y = Cj . I'y
Cjy=
Cjy adoptado =
C jx = Cx . I'x
Cjx=
Cjx adoptado=
A B C D E F G H I J K L M N O P449450451452453454
455456457458459460461462463464465466467468469470471472
473
474
475476477
478
479480481482483484485486487488489490491492493494495496497498499500501502503504505506507508509510511512513514515516517518519520521522523524525526
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530531532
533
534
535
536
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14,390,849.6 tm
14,390,849.6 t/m
10. VERIFICACIONES A REALIZAR.
Haremos dos verificaciones:
I. Verificacion del macizo o platea inferior o paralelepipedo rigido apoyado sobre una base elastica representada por el suelo, como fundacion másica maciza.El calculo de la fundacion se hara siguiendo el procedimiento del Dr Alexander Major, en su libro Vibrations Analysis and Design of Foundations for Machines and Turbines, Capitulo XV.
II. Verificacion como cimiento aporticado. Se aplicará el Metodo Combinado propuesto por el Dr Alexander Major, en su libro Vibration Analysis and Design of Foundations for Machines and Turbines, Capitulo XVII.
10.I. PRIMERA VERIFICACION.
A. VERIFICACION DEL MACIZO INFERIOR.
Verificamos el macizo o platea inferior que es un paralelepipedo rigido apoyado sobre una base elastica representada por el suelo, como fundacion másica maciza.
B. CRITERIO.
Las frecuencias naturales de la fundacion, en cualquiera de los modos en que sean excitados, deberan estar fuera del rango entre 0,80 y 1,25 veces la frecuencia de
Las frecuencias propias del conjunto deberán estar afuera de la banda que se determina variando la velocidad de operación de la maquina en un 20 %.
Frecuencia de operación = 7,423 1/minFrecuencia angular de operación = 777 rad/segVelocidad de operación = 7,423 r.p.m.
En consecuencia:
V de operaciòn = 7,423 r.p.m.
Limite superior = 9,279 r.p.m.
Limite inferior = 5,938 r.p.m.
C. CALCULO DE LAS FRECUENCIAS PROPIAS.
C1. FRECUENCIA PROPIA EN DIRECCION VERTICAL.
siendo:
donde:
C z = 584,245.4 t/m
m = 98.655 t.seg2/m
En consecuencia:
76.955 1/seg
N z = 733 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.
C2. FRECUENCIA PROPIA EN DIRECCION HORIZONTAL.
siendo:
donde:
C x = 438,184.1 t/m
m = 98.655 t.seg2/m
En consecuencia:
66.65 1/seg
N h = 635 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.
C3. FRECUENCIA PROPIA DE TORSION EN EL PLANO HORIZONTAL.
C y = Cy . I'z
C y =
C y adoptado=
de excitaciòn de la maquina con las frecuencias propias o naturales del conjunto màs proximas. Según DIN 4024 y Documento de Siemens, Fundamentangaben, Rev 5.
N z = l z / (2 . PI /60) = l z / 0,105
l z = (C z / m)^0,50
l z =
N h = l h / (2 . PI /60) = l h / 0,105
l h = (C x / m)^0,50
l h =
A B C D E F G H I J K L M N O P537538
539
540
541
542543544545546547548549550551552553554555556557558559560561562563564565566567568569570571572573574575576577578579580581582583584585586587588589590591592593594595596597598599600601602603604605606607608609610611612613614615616617618619620621622623624625626
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siendo:
donde:
14,390,849.6 t/m
355.047 t.seg2.m
En consecuencia:
201.33 1/seg
1,917 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.
C4. FRECUENCIA PROPIA DE ROTACION EN EL PLANO YZ.(Alrededor del eje x)
Siendo:
donde:
326986857747 tm
2,843.160 t.seg2.m
Cx = 438,184.1 t/m
m = 98.655 t.seg2/m
1895.710 t.seg2/m
2,843.160 t.seg2/m
luego:
115008253.834
4,441.56
0.67
a = 1.00 Coeficiente del termino de segundo grado
b = -172,494,427.90 Coeficiente del termino de primer grado
c = 766,114,383,021.87 Coeficiente independiente
Las raices serán:
4441.50 1/seg2
172,489,986.40 1/seg2
66.64 1/seg
13133.54 1/seg
N1x = 635 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.
N2x = 125,081 r.p.m. >>> 9,279 r.p.m. o.k.
C5. FRECUENCIA PROPIA DE ROTACION EN EL PLANO XZ.(Alrededor del eje y)
Siendo:
N y = l y / 0,105
l y = (C y / q z)^0,50
C y =
q z =
l y =
N y =
Se obtiene resolviendo la siguiente ecuacion de segundo grado en l^2
l^4 - ((l^2j + l^2x)/gx).l^2 + l^2j.l^2x/gx = 0
l ^2j = Cjx / qsx
l^2x = Cx / m
gx = qx/qsx
Cjx =
qsx =
qx =
qsx =
l ^2j = Cjx / qsx
l^2x = Cx / m
gx = qx/qsx
Reemplazando en la ecuacion de segundo grado en l^2:
l^21x =
l^22x =
l 1x =
l 2x =
Se obtiene resolviendo la siguiente ecuacion de segundo grado en l^2
l^4 - ((l^2j + l^2x)/gy).l^2 + l^2j.l^2x/gy = 0
A B C D E F G H I J K L M N O P627628629630631632633634635636637638639640641642643644645646647648649650651652653654655656657658659660661662663664665666667668669670671672673674675676677678679680681682683684685686687688689690691692693694695696697698699700701702703704705706707708709710711712713714
Ing Abel A. Pesce document.xlsx
Página 9
donde:
10,923,725.5 tm
3,934.25 t.seg2.m
Cx = 438,184.1 t/m
m = 98.655 t.seg2/m
2986.804 t.seg2.m
3,934.25 t.seg2.m
luego:
2776.569
4441.558
0.76
a = 1.00
b = -9507.80
c = 16244241.05
Las raices serán:
2232.92 1/seg2
7,274.88 1/seg2
47.25 1/seg
85.29 1/seg
N1y = 450 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.
N2y = 812 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.
D- DATOS DINAMICOS DEL EQUIPO.
Fuerza desiquilibrada por rotor de Turbine, en operación normal:
(±) F
Rotor 1.336 Carga dinamica total para operación normal.
Punto de aplicación respecto al centro de coordenadas de los planos de implantacion mecanica.
XMR = mm 4055 Cordenada X del C de G de la masa giratoria
YMR = mm 1860 Cordenada Y del C de G de la masa giratoria
ZMR = mm 2807 Cordenada Z del C de G de la masa giratoria
Fuerza desiquilibrada por Compressor, en operación normal:
LADO1 LADO2
(±) F (±) F
Bul gear t 0.253 0.253
Stage A/B t 0.175 0.175
Stage C/D t 0.182 0.182
t 0.610 0.610 Carga dinamica para operación normal.
Punto de aplicación respecto al centro de coordenadas de los planos de implantacion mecanica.
XMR = mm 11086 Cordenada X del C de G de la masa giratoria
YMR = mm 1860 Cordenada Y del C de G de la masa giratoria
ZMR = mm 4053 Cordenada Z del C de G de la masa giratoria
FUERZAS Rotor Compressor
DINAMICAS
Primaria Unidad Primaria Unidad
Fuerza horizontal en t
según x = 0.000 t 0.000 t
l ^2j = Cjy / qsy
l^2x = Cx / m
gy = qy/qsy
Cjy =
qsy =
qy =
qsy =
l ^2j = Cjy / qsy
l^2x = Cx / m
gy = qy/qsy
Reemplazando en la ecuacion de segundo grado en l^2:
l^21y =
l^22y =
l 1y =
l 2y =
A B C D E F G H I J K L M N O P715716717718719720721722723724725726727728729730731732733734735736737738739740741742743744745746747748749750751752753754755756757758759760761762763764765766767768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
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Fuerza horizontal en t
según y = 1.336 t 1.220 t
Fuerza horizontal en t
según z = 0.000 t 0.000 t
Cupla vertical en tm
alrededor del eje x = -9.786 tm -8.937 tm
Cupla vertical en tm
alrededor del eje y = 0.000 tm 0.000 tm
Cupla horizontal en tm
alrededor del eje z = 2.566 tm -6.234 tm
Al referirlo al centro de gravedad GT del conjunto Base mas Equipo, resulta:
Distancia del eje del
equipo al plano de
apoyo z = 10.430 m 10.430 m
ho = 3.099 m 3.099 m
z - ho = 7.331 m 7.331 m
x = 1.921 m -5.110 m
y = -0.870 m 0.376 m
En consecuencia, para cargas dinámicas primarias y secundarias, tenemos:
Fuerza excitatriz actuante en el c.g. GT del
conjunto Kx = 0.000 t 0.000 t
Ky = 1.336 t 1.220 t
Kz = 0.000 t 0.000 t
Momento excitatriz respecto al ejex pasante
por el c.g. GT del
conjunto Mx= -9.794 tm -8.944 tm
My = 0.000 tm 0.000 tm
Mz= 2.566 tm -6.234 tm
Verificamos con:
K x = 0.000 t
K y = 2.556 t
K z = 0.000 t
M x = -18.738 tm
M y = 0.000 tm
M z = -3.668 tm
Velocidad de operaciòn de la maquina = 7,423.00 r.p.m.
E- CALCULO DE AMPLITUDES.
E.1. AMPLITUD VERTICAL PRODUCIDA POR LA FUERZA VERTICAL Kz.
donde:
Kz = 0.000 t
G = 935.5 t Peso del equipo mas base
g = 9.810 m/seg2
Az = Kz.g / {G.[lz2-(w2)]}
A B C D E F G H I J K L M N O P799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861862863864865866867868869870871872873874875876877878879
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Página 11
76.96 1/seg
n = 7,423 r.p.m. La velocidad del equipo
777.33 1/seg
En consecuencia:
Az = 0.00 m
E.2. AMPLITUD HORIZONTAL SEGÚN LA DIRECCION X.
donde:
G = 935.5 t Peso del equipo mas base
s = 3.099 m Distancia del centro de gravedad GT del conjuntobase mas equipo.
Cx = 438,184.06 t/m
2986.804 t.seg2.m
n = 7,423 r.p.m. La velocidad del equipo
777.33 1/seg
Kx = 0.000 t
My = 0.000 tm
m = 95.358 t . seg2 / m
47.25 1/seg
85.29 1/seg
34,270,461,135,997.5
En consecuencia:
Ax = 0 m
E.3. AMPLITUD HORIZONTAL SEGÚN LA DIRECCION Y.
donde:
326,986,857,746.9 tm
G = 935.5 t Peso del equipo mas base
s = 3.099 m Distancia del centro de gravedad GT del conjuntobase mas equipo.
Cx = 438,184.06 t/m
1895.710 t.seg2.m
n = 7,423 r.p.m. La velocidad del equipo
777.33 1/seg
Ky = 2.556 t
Mx = -18.738 tm
m = 95.358 t . seg2 / m
66.64 1/seg
13,133.54 1/seg
-9.83123026169584E+015
En consecuencia:
Ay = -4.46868302281115E-08 m
l z =
w =
Ax = ((Cjy - G.s + Cx.s2 - qy.w2).Kx + Cx.s.My) / (qy.D'(w2))
C j y adoptado =
qy =
w =
D'(w2) = m . (l2 1y - w2) . (l2 2y - w2)
l 1y =
l 2y =
D'(w2) =
Ay = ((Cjx - G.s + Cx.s2 - qx.w2).Ky + Cx.s.Mx) / (qx.D''(w2))
C j x adoptado =
qx =
w =
D''(w2) = m . (l2 1x - w2) . (l2 2x - w2)
l 1x =
l 2x =
D''(w2) =
A B C D E F G H I J K L M N O P880881882883884885886887888889890891892893894895896897898899900901902903904905906907908909910911912913914915916917918919920921922923924925926927928929930931932933934935936937938939940941942943944945946947948949950951952953954955956957958959960961962963964965966967968
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E.4. AMPLITUD ROTATIVA ALREDEDOR DEL EJE Y.(Plano XZ)
donde:
Cx = 438,184.1 t/m
s = 3.099 m Distancia del centro de gravedad GT del conjuntobase mas equipo.
Kx = 0.000 t
m = 98.655 t.seg2/m
n = 7,423 r.p.m. La velocidad del equipo
777.33 1/seg
My = 0.000 tm
2986.804 t.seg2.m
47.254 1/seg
85.29 1/seg
3.55E+13
En consecuencia:
0.00E+00 rad
E.5. AMPLITUD ROTATIVA ALREDEDOR DEL EJE X.(Plano YZ)
donde:
Cx = 438,184.1 t/m
s = 3.099 m Distancia del centro de gravedad GT del conjuntobase mas equipo.
Ky = 2.556 t
m = 98.655 t.seg2/m
n = 7,423 r.p.m. La velocidad del equipo
777.33 1/seg
Mx = -18.738 tm
1895.710 t.seg2.m
66.64 1/seg
13133.54 1/seg
-1.02E+16
En consecuencia:
-5.7686E-11 rad
E.6. AMPLITUD ROTATIVA ALREDEDOR DEL EJE Z.(Plano XY)
donde:
Mz = -3.668 tm
355.047 t.seg2.m
200.789 1/seg
777.335 1/seg
En consecuencia:
1.83182941134461E-08 rad
Ajy = (Cx . S . Kx + (Cx - m . w2) . My) / (qy . D' (w2)
w =
qy =
D'(w2) = m . (l2 1x - w2) . (l2 2x - w2)
l 1y =
l 2y =
D'(w2) =
Ajy =
AjX = (Cx . S . Ky + (Cx - m . w2) . Mx) / (qx . D'' (w2)
w =
qx =
D''(w2) = m . (l2 1x - w2) . (l2 2x - w2)
l 1x =
l 2x =
D''(w2) =
AjX =
Ay = Mz / (qz.(N^2y-w^2)
qz =
N y =
w =
Ay =
A B C D E F G H I J K L M N O P969970971972973974975976977978979980981982983984985986987988989990991992993994995996997998999
1000100110021003100410051006100710081009101010111012101310141015101610171018101910201021102210231024102510261027102810291030103110321033103410351036103710381039104010411042104310441045104610471048104910501051105210531054105510561057
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E.7. COORDENADAS DEL PUNTO K.
Estan referidas al centro de gravedad GT del conjunto base más equipo, y corresponde al puntomas alejado en la superficie superior del cimiento.Asi:
xK = 7.026 m
yK = -4.727 m
zK = -0.099 m
E.8. AMPLITUD VERTICAL EN EL PUNTO K DEBIDO A GIRO SOBRE EL EJE Y.
Akzy = 0.00E+00 m < Adm = 2.90E-05 o.k.
E.9. AMPLITUD VERTICAL EN EL PUNTO K DEBIDO A GIRO SOBRE EL EJE X.
Akzx = -2.7268E-10 m < Adm = 2.90E-05 o.k.
E.10. AMPLITUD VERTICAL TOTAL EN EL PUNTO K.
Ak z = Akzy + Akzx - |Az|
Ak z = -2.73E-10 m < Adm = 2.90E-05 o.k.
E.11. AMPLITUD SEGÚN EJE X EN EL PUNTO K.
Akx = -8.66E-08 m < Adm = 2.90E-05 o.k.
E.12. AMPLITUD SEGÚN EJE Y EN EL PUNTO K.
Aky = 1.73E-07 m < Adm = 2.90E-05 o.k.
E.13. AMPLITUD HORIZONTAL TOTAL EN EL PUNTO K.
Akh = (A2kx + A2ky)^0,50
Akh = 1.9381E-07 m < Adm = 2.90E-05 o.k.
E.14. AMPLITUD ALREDEDOR DEL EJE Z EN EL PUNTO K.
1.5512E-07 m < Adm = 2.90E-05 o.k.
F- CALCULO DE LAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DEL PLANO DE APOYO.
a. Calculo de la seccion F, posicion del baricentro yG, momento de inercia I x-x, y modulo resistente minimo W x-x min
Cálculo de la Sección F en cm2: Dimensión xi Dimensión yi
478.60 585.00F1 = cm2 279,981.00
955.00 940.00F2 = cm2 897,700.00
0.00 0.00F3 = cm2 0.00
Sección F = cm2 1,177,681.00
Cálculo del Momento Estático S de la Sección con respecto al eje x' - x' en cm3: Sección Fi hi
279,981.00 419.80S1 = cm3 117,536,023.8
897,700.00 470.00S2 = cm3 421,919,000.0
0.00 0.00S3 = cm3 0.0
Momento Estático S = cm3 539,455,023.8
Akzy = |Az| + |Ajy|. xK
Akzx = |Az| + |Ajx|. yK
Akx = |Ax| + |Ajy| . zK + |Ay| . yK
Aky = |Ay| + |Ajx| . zK + |Ay| . xK
Aky =Ay . (xk2 + yk2)^0,50
Aky =
Se descompone el plano de apoyo de la fundacion en 2 rectangulos, y se calculan los momentos de inercia I x-x eI y-y con respecto a los ejes baricentricos x e y paralelos a los lados.
A B C D E F G H I J K L M N O P10581059106010611062106310641065106610671068106910701071107210731074107510761077107810791080108110821083108410851086108710881089109010911092109310941095109610971098109911001101110211031104110511061107110811091110111111121113
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Posición yG del Baricentro de la Sección con respecto al eje x' - x':
yG = cm 458.07
Cálculo del Momento de Inercia I con respecto al eje baricéntrico x - x en cm4:
cm4 7,984,708,143.75cm4 409,961,532.66cm4 66,100,643,333.33cm4 127,861,690.85cm4 0.00cm4 0.00
I x-x = cm4 74,623,174,700.59
Cálculo del Módulo Resistente Mínimo W x-x mín de la Sección en cm3:
W x-x mín = cm3 162,909,401.39
b. Calculo de la seccion F, posicion del baricentro xG, momento de inercia I y-y, y modulo resistente minimo W y-y min
Cálculo de la Sección F en cm2: Dimensión yi Dimensión xi
585.00 478.60F1 = cm2 279,981.00
940.00 955.00F2 = cm2 897,700.00
0.00 0.00F3 = cm2 0.00
Sección F = cm2 1,177,681.00
Cálculo del Momento Estático S de la Sección con respecto al eje y' - y' en cm3: Sección Fi hi
279,981.00 239.30S1 = cm3 66999453.3
897,700.00 956.10S2 = cm3 858290970.0
0.00 0.00S3 = cm3 0.0
Momento Estático S = cm3 925290423.3
Posición xG del Baricentro de la Sección con respecto al eje y' - y':
xG = cm 785.69
Cálculo del Momento de Inercia I con respecto al eje baricéntrico y - y en cm4:
cm4 5,344,323,058.23cm4 83,585,639,034.75cm4 68,227,070,208.33cm4 26,069,277,935.38cm4 0.00cm4 0.00
I y-y = cm4 183,226,310,236.69
Cálculo del Módulo Resistente Mínimo W y-y mín de la Sección en cm3:
W y-y mín = cm3 233,204,774.23
G. CARGAS A CONSIDERAR PARA LA VERIFICACION EN EL PLANO DE APOYO.
N total = kg 967,810.36
Excentricidades entre el centro de gravedad del conjunto Base mas Equipo con respecto al plano de Fundacion.
xd = m -0.573
A B C D E F G H I J K L M N O P1143
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yd = m 0.134
El momento de las cargas verticales con respecto a los ejes baricentricos es:Según la direccion y
Mxx = kgm -554,603.78Según la direccion x
Myy = kgm -129,412.02
H. TENSIONES EN EL PLANO DE FUNDACION PARA CARGAS VERTICALES.
a. Solicitaciones máximas en el plano por Mx con fuerza vertical N:
Mf máximo Mx = kgcm -55,460,378.02 Fuerza vertical N = kg 967,810.36
Las presiones admisibles de contacto, para cargas estaticas, y para estructuras apoyadas en el nivel +15.80, según Estudio de Suelos:
kg/cm2 2.80
En consecuencia las tensiones maximas y minimas normales son:
kg/cm2 0.48 < 2.80 Verifica
kg/cm2 1.16 < 2.80 Verifica
Ademas la seccion esta 100 % comprimida > 80 % del area basal. Verifica
b. Solicitaciones máximas en el plano por My con fuerza vertical N:
Mf máximo My = kgcm -12,941,202.26 Fuerza vertical N = kg 967,810.36
En consecuencia las tensiones maximas y minimas normales son:
kg/cm2 0.77 < 2.80 Verifica
kg/cm2 0.88 < 2.80 Verifica
Ademas la seccion esta 100 % comprimida > 80 % del area basal. Verifica
I. SEGURIDAD AL VOLCAMIENTO.
Según y:Coef de seguridad al volcamiento adm = 1.50
N = kg 967,810.36Ly = m 9.40yd = m 0.13
y G = m 4.58d = m 4.69
Momento estabilizante = kgm 4,534,800.10
K = kg 2,556.00z = m 10.43
Momento de vuelco = kgm 26,659.08
Coeficiente de seguridad al volcamientonv = Me / Mv = 170.10 > 1.50 Verifica
Según x:Coef de seguridad al volcamiento adm = 1.50
N = kg 967,810.36Lx = m 14.34xd = m -0.57
x G = m 7.86d = m 5.91
Momento estabilizante = kgm 5,715,950.80
K = kg 2,556.00z = m 10.43
Momento de vuelco = kgm 26,659.08
Coeficiente de seguridad al volcamientonv = Me / Mv = 214.41 > 1.5 Verifica
Conclusion:La estructura considerada en su globalidad verifica al vo
st adm (est) =
st min =
st max =
st min =
st max =
A B C D E F G H I J K L M N O P122212231224
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J. SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO.
Fuerza deslizante Hw = kg 2,556
Fuerza estabilizante He = m * N
Angulo de fricción f :° 15.00
Como angulo de fricción suelo seleccionado - hormigon se adopta:° 10.00 0.18
N = kg 967,810.36
En consecuencia:He = kg 170,651.08
Coeficiente de seguridad al deslizamiento
nd = He / Hw = 66.76 > 1.5 Verifica
Conclusion:
La estructura considerada en su globalidad verifica al deslizamiento.
10.II. SEGUNDA VERIFICACION .
A. VERIFICACION COMO CIMIENTO APORTICADO.
B. CRITERIO.
Sobre el sistema platea inferior, columnas y platea superior, que constituyen la fundacion aporticada, se deben considerar tres tipos de vibraciones, a saber:
a) Verticales
b) Horizontales perpendiculares al eje de la maquina
c) Rotativas horizontales con respecto a un eje vertical que pase por el baricentro de la superficie de apoyo
Dichas vibraciones son causadas por la accion dinamica de los equipos.
C. CALCULO DE VIBRACIONES VERTICALES PROPIAS O NATURALES.
El numero de vibraciones verticales propias de los porticos transversales los determinamos por cada portico por separado,
sin considerar las vibraciones de los porticos contiguos.
np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50
donde:
f = flecha estatica en (m) del portico bajo carga.
La flecha total f vale = f1 + f2 + f3f1 = componente vertical de la flecha en la viga del portico debido al momento flector.
f2 = componente vertical de la flecha en la viga del portico debido a la accion de las fuerzas que producen desplazamientosen la viga (descenso de la viga).f3 = componente vertical de la flecha en la viga del portico proveniente de la deformacion longitudinal de los puntales.
De la pagina 454 de Alexander Major en su libro Vibration Analysis and Design of Foundation for Machines and Turbines,obtenemos las siguientes expresiones:
f1 = [P.l^3/(96.E.Im)].[(2k+1)/(k+2)] + [Q.l^3/(384.E.Im)].[(5k+2)/(k+2)]
f2 = 3/5.[P/(E.Fm)].(P+Q/2)
f3 = [h/(E.Fp)].[N+(P+Q)/2]
donde:P = carga concentrada sobre el montante del portico en t.N= esfuerzo normal de los puntales calculado actuando en los nudos del portico en t.Q = qm . l = peso propio total de los montantes, con carga uniformente repartida, en t.
l = luz del portico en m.h = altura del portico en m.
E = modulo de elasticidad a la compresion del hormigon en t/m2adoptamos:
E = t/m2 2,400,000
k = coeficiente de rigidez relativa de los elementos del portico.k = Im.h/(Ip.l)
Fm = seccion transversal del montante en m2.Fp = seccion transversal del puntal en m2.Im = momento de inercia de la seccion transversal del montante en m4.Ip = momento de inercia de la seccion transversal del puntal en m4.
f = 15º =
d = 2/3 * f = m = tg d =
A B C D E F G H I J K L M N O P1301
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C.1. TABLA AUXILIAR DE MEDIDAS Y PARAMETROS PARA EL CALCULO.
h = altura de los porticos en m 5.05 5.07 5.07l = luz del portico en m. 3.40 5.50 5.50Altura de la seccion transversal del montante en m 1.30 1.00 1.00Ancho de la seccion transversal del montante en m 1.10 1.00 1.00Fm = seccion transversal del montante en m2. 1.43 1.00 1.00Altura de la seccion transversal del puntal en m 1.10 1.00 1.00Ancho de la seccion transversal del puntal en m 1.10 1.00 1.00Fp = seccion transversal del puntal en m2. 1.21 1.00 1.00Ip = Mto inercia de seccion transv puntal en m4 0.1220 0.0833 0.0833Im = Mto inercia de seccion transv montante en m4 0.2014 0.0833 0.0833k = 2.4517 0.9218 0.9218
C.2. COORDENADAS DE LOS PUNTOS DE BASE EN PIE DE FRAME.
Respecto al centro de coordenadas de los planos de implantacion mecanica.
Puntos de la base x z y1 mm 5720 3110 55702 mm 5498 4695 55703 mm 3878 4695 55704 mm 2239 3560 55705 mm 2239 1660 55706 mm 3878 525 55707 mm 5498 525 55708 mm 5720 2110 5570
C.3. CARGAS ESTATICAS EN LOS PUNTOS DE BASE DEBIDO A TURBINE Y FRAME.
Cargas obtenidas de los documentos mecanicos.
Puntos de la base (-) Fy1 t 3.4832 t 4.8353 t 4.8384 t 9.7265 t 8.4046 t 4.5347 t 4.5328 t 3.303
t 43.655 Carga total por Turbine mas Placa base o skid.
C.4. ANALISIS PARA EL CALCULO DE CARGAS SOBRE LOS PORTICOS.
Para el cálculo de las cargas sobre las vigas transversales y longitudinales se ha utilizado el programa METAL 3D.
C.5. DETERMINACION DE LAS DISTINTAS CARGAS QUE ACTUAN SOBRE CADA PORTICOS.
a. PORTICO 1 BAJO COMPRESOR.Q 1 = Peso propio del montante (como carga concentrada):
Q 1 = t 7.89
P1 = t 47.00
N1 = Peso del puntal (se toma 1/3 de la altura del puntal):
N1 calculo = t 8.45
b. PORTICO II.Q2 = Peso propio del montante (como carga concentrada):
Q2 = t 22.80
P2 = t 6.92
N2 calculo = t 29.62
c. PORTICO III.Q3 = Peso propio del montante (como carga concentrada):(7,30 m - 2 x 1,00 m) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 0,84 t/m x (7,30 m - 2 x 1,00 m) = 17,172 tQ3 = t 17.17
(4,50 m - 2 x 1,10 m) x 1,10 m x 1,30 m x 2,40 t/m3 = 7,894 t
P1 = Peso del compresor (como carga concentrada) = 47,00 t
N1 (a) = (5,05 m / 3) x 1,10 m x 1,10 m x 2,40 t/m3 + (9,504 t + 4,727 t) /2 = 12,00 tN1 (b) = (5,05 m / 3) x 1,10 m x 1,10 m x 2,40 t/m3 = 4,89 t
(7,30 m - 2 x 1,00 m) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 0,56 t/m x (7,30 m - 2 x 1,00 m) + 7,116 t = 22,80 t
P2 = Peso de la Turbina mas Frame (como carga concentrada) = 6,919 t
N2 (a) = 16,429 t + (4,57 m / 3) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 11,980 t = 32,065 t N2 (b) = 19,886 t + (4,57 m / 3) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 3,637 t = 27,179 t
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P3 = t 6.33
N3 calculo = t 30.30
C.6. DETERMINACION DEL NUMERO DE VIBRACIONES NATURALES DE LA FUNDACION APORTICADA.
V. V. Makarichew hace las siguientes recomendaciones para el calculo de las vibraciones (verticales y horizontales) de este tipo de cimentaciones:para cimientos de Turbomaquinas de frecuencia ≥ 1.500 r.p.m. el calculo de los números de vibraciones propias puede efectuarse sin tener en cuenta la elasticidad del suelo de fundacion.Esto es porque el numero de revoluciones de la maquina es alta con respecto a la frecuencia natural del suelo.
C.7. CALCULO DEL NUMERO DE VIBRACIONES PROPIAS VERTICALES.
a. PORTICO 1 BAJO COMPRESOR.
Aplicamos:np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50
f1 = [P.l^3/(96.E.Im)].[(2k+1)/(k+2)] + [Q.l^3/(384.E.Im)].[(5k+2)/(k+2)]P = t 47.00l = m 3.40E = t/m2 2,400,000Im = m4 0.2014k = 2.4517Q = t 7.89En consecuencia:f1 = m 5.814571E-05
f2 = 3/5.[l/(E.Fm)].(P+Q/2)Fm = m2 1.43En consecuencia:f2 = m 3.0281993E-05
f3 = [h/(E.Fp)].[N+(P+Q)/2]h = m 5.05Fp = m2 1.21N = t 8.45En consecuencia:f3 = m 6.2420713E-05
Luego la flecha total f para el Portico II vale: f = f1 + f2 + f3 = m 0.00015084842
Luego:np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50np = vib /min 2,443 < 7,423 o.k.
b. PORTICO II.
Aplicamos:np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50
f1 = [P.l^3/(96.E.Im)].[(2k+1)/(k+2)] + [Q.l^3/(384.E.Im)].[(5k+2)/(k+2)]P = t 6.92l = m 5.5E = t/m2 2400000Im = m4 0.0833k = 0.9218Q = t 22.80En consecuencia:f1 = m 0.00017008477
f2 = 3/5.[l/(E.Fm)].(P+Q/2)Fm = m2 1En consecuencia:f2 = m 0.00002519
f3 = [h/(E.Fp)].[N+(P+Q)/2]h = m 5.07Fp = m2 1N = t 29.62En consecuencia:f3 = m 0.000093964
Luego la flecha total f para el Portico II vale:
P3 = Peso de la Turbina mas Frame (como carga concentrada) = 6,332 t
N3 (a) = 17,793 t + (4,57 m / 3) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 11,407 t = 32,856 t N3 (b) = 20,703 t + (4,57 m / 3) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 3,378 t = 27,737 t
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f = f1 + f2 + f3 = m 0.00028923877
Luego:np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50np = vib /min 1,764 < 7,423 o.k. c. PORTICO III.
Aplicamos:np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50
f1 = [P.l^3/(96.E.Im)].[(2k+1)/(k+2)] + [Q.l^3/(384.E.Im)].[(5k+2)/(k+2)]P = t 6.33l = m 5.5E = t/m2 2400000Im = m4 0.0833k = 0.9218Q = t 17.17En consecuencia:f1 = m 0.00013752078
f2 = 3/5.[l/(E.Fm)].(P+Q/2)Fm = m2 1En consecuencia:f2 = m 2.0508125E-05
f3 = [h/(E.Fp)].[N+(P+Q)/2]h = m 5.07Fp = m2 1N = t 30.3En consecuencia:f3 = m 8.8830625E-05
Luego la flecha total f para el Portico II vale: f = f1 + f2 + f3 = m 0.00024685953
Luego:np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50np = vib /min 1,909 < 7,423 o.k.
D. CALCULO DE VIBRACIONES PROPIAS HORIZONTALES.
Las vigas longitudinales y transversales y las losas constituyen asi un cuerpo rigido superior, unido al inferior por las columnas elasticas de los porticos.Se producen dos vibraciones caracteristicas transversales y rotativas (alrededor del eje vertical)
De la pagina 455 de Alexander Major en su libro Vibration Analysis and Design of Foundation for Machines and Turbines,obtenemos las siguientes expresiones para calcular el numero de vibraciones horizontales propias de la platea superior, sin tener en cuenta la elasticidad del terreno:
donde:
donde:
Sumatoria de los pesos de todos los porticos en t:
conGi = Pi + Qi + 2.Ni
Sumatoria de las fuerzas elasticas horizontales de cada uno de los porticos en t/m:
conHi = 1 / fi
donde:ai = distancia en m desde la recta de accion de la fuerza Gi hasta el centro de gravedad CG de todo el sistema.
bi = distancia en m desde la recta de accion de las fuerzas elasticas horizontales Hi hasta su centro de gravedad, quetambien se denomina centro elastico E.
nph1 =30 . [j o - (jo^2-SH/SG . IH/IG)^0,50]^0,50
nph2 =30 . [j o + (jo^2-SH/SG . IH/IG)^0,50]^0,50
jo = 1/2.(e^2.SGi / IG + SHi / SGi + IH/IG)
SGi = G1 + G2 + G3
SHi = H1 + H2 + H3
IG = S (Gi . ai^2) = G1 . a1^2 + G2 . a2^2 + G3 . a3^2)
IH = S HGi . bi^2) = H1 . b1^2 + H2 . b2^2 + H3 . b3^2)
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e = distancia en m entre centro de gravedad CG y el centro elastico E.
Se denominal fuerzas elasticas horizontales a las que producen un desplazamiento unitario horizontal al nivel delextremo superior de los puntales, estas fuerzas caracterizan la rigidez de los porticos y se calculan:H (t/m) = 1 / f1
f1 = desplazamiento horizontal del portico al nivel del extremo superior de los puntales producido por una fuerzaunitaria horizontal o rigidez transversal de los puntales para los porticos y teniendo solo en cuenta flexion, (es decir, sin considerar esfuerzos normales y de corte), se tiene:
H = 12 . E . I / h3 . [(6 k +1 ) / (3 K + 2)]
El numero de vibraciones horizontales propias se calculan con:nph (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50
La flecha horizontal estatica fi vale:fi = f1 . Gi
f1 = flecha bajo la accion de una fuerza unitariaGi = Pi + Qi + 2.Ni
D.1. Calculo del peso actuante en cada elemento.
G1 = P1 + Q1 + 2.N1 = t 71.79
G2 = P2 + Q2 + 2.N2 = t 88.96
G3 = P3 + Q3 + 2.N3 = t 84.1
Estas fuerzas estan aplicadas a los puntales, y su resultante esta dado por:
t 244.85
Distancia entre Puntal 1 y Portico 2:D1 = m 4.136
Distancia entre Portico 2 y Portico 3:D2 = m 6.450
La distancia entre el Puntal 1 y la resultante de estas fuerzas viene dada por:
xG = m 3.7181
Las distancias entre el punto de aplicación de la resultante de las distintas masas y los ejes de los porticosestan dados por:
a1 = m 3.7181a2 = m -0.4179a3 = m -6.8679
D.2. Calculo de las fuerzas elasticas horizontales que solicitan a los porticos.
a- PORTICO 1 BAJO COMPRESOR.
Aplicamos:H = 12 . E . I / h3 . [(6 k +1 ) / (3 h + 2)]donde:E = t/m2 2,400,000Ip = m4 0.1220h = m 5.05k = 2.4517En consecuencia:H1 = t/m 45,818.48
b. PORTICO II.
Aplicamos:H = 12 . E . I / h3 . [(6 k +1 ) / (3 h + 2)]donde:E = t/m2 2,400,000Ip = m4 0.0833h = m 5.07k = 0.9218En consecuencia:H2 = t/m 25,238.10
c. PORTICO III.
SGi = G1 + G2 + G3
xG = (G2 . D1 + G3 . D2) / SGi
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Aplicamos:H = 12 . E . I / h3 . [(6 k +1 ) / (3 h + 2)]donde:E = t/m2 2,400,000Ip = m4 0.0833h = m 5.07k = 0.9218En consecuencia:H3 = t/m 25,238.10
D.3. Calculo de datos auxiliares.
Luego la sumatoria de las fuerzas elasticas horizontales de cada uno de los porticos en t/m:t/m 96,294.68
Estas fuerzas tambien estan aplicadas a lo ejes de los puntales.Se determina la distancia entre la resultante de este sistema de fuerzas y el Puntal 1:
xH = m 2.7745
Las distancias entre el punto de aplicación de la resultante de las fuerzas elasticas y los ejes del puntal y porticosestan dados por:
b1 = m 2.7745b2 = m -1.3615b3 = m -7.8115
Ahora calculamos:
e = distancia en m entre centro de gravedad CG y el centro elastico Ee = xG - xH = m 0.9436
IG = tm2 4,974.79
IH = tm2 1,939,502.31
391.59
D.4. CALCULO DEL NUMERO DE VIBRACIONES PROPIAS HORIZONTALES.
Los numeros de vibraciones propias horizontales de los Porticos I,II y III, teniendo en cuenta su trabajo en conjunto , se calcula conlas ecuaciones de la pagina 455 de Alexander Major.
Aplicamos:
nph1 = vib/min 590 < 7,423 o.k.y
nph2 = vib/min 597 < 7,423 o.k.
E. DETERMINACION DE LAS FUERZAS PERTURBADORAS.
Las acciones dinamicas producidas por las fuerzas centrifugas de desbalanceo dan origen a las vibraciones de la maquina.La fuerza dinamica vale:Fuerza dinamica = Fuerza centrifuga x h
Las fuerzas centrifugas actuantes F responden a la expresion:F (en N) = [(mr.(Q/w operación). S . w^2 ] /1000donde:mr = Q/g =masa del rotor en kg = 2.750 kgw operación = frecuencia angular en rad/segQ (calidad garantida para todos los sistemas operativos) = 2,5 mm/segS (incremento por desbalanceo) = 2,50Ver pagina 4, Item 3.2, del documento SIEMENS N° 12250416. Rev 3. En consecuencia:mr = kg 2,750w operación = rad/seg 777.33Q = mm/s 2.5S = 2.5En consecuencia:F = N 13,360Llevado a kg, resulta:F = kg 1,336
El coeficiente dinamico h según Timoshenko, Bernstein y Korchinsky, responde a la siguiente expresion:
SHi = H1 + H2 + H3 =
xH = (H2 . D1 + H3 . D2) / SHi
IG = S (Gi . ai^2) = G1 . a1^2 + G2 . a2^2 + G3 . a3^2)
IH = S HGi . bi^2) = H1 . b1^2 + H2 . b2^2 + H3 . b3^2)
jo = 1/2.(e^2.SGi / IG + SHi / SGi + IH/IG)jo =
nph1 =30 . [j o - (jo^2-SH/SG . IH/IG)^0,50]^0,50
nph2 =30 . [j o + (jo^2-SH/SG . IH/IG)^0,50]^0,50
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h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}con:nm = r.p.m. de la maquinanp = r.p.m. vibraciones propias de la fundacionb = coeficiente que tiene en cuenta el amortiguamiento de las vibraciones, para el hormigon es b = 0,40
Fuerza desiquilibrada por rotor de Turbine, en operación normal:(±) F
Rotor t 1.336 Carga dinamica total para operación normal.
Punto de aplicación respecto al centro de coordenadas de los planos de implantacion mecanica.XMR = mm 4055 Cordenada X del C de G de la masa giratoriaYMR = mm 1860 Cordenada Y del C de G de la masa giratoriaZMR = mm 2807 Cordenada Z del C de G de la masa giratoria
Fuerza desiquilibrada por Compressor, en operación normal:LADO1 LADO2
(±) F (±) FBul gear t 0.253 0.253
Stage A/B t 0.175 0.175
Stage C/D t 0.182 0.182
t 0.610 0.610 Carga dinamica para operación normal.
Punto de aplicación respecto al centro de coordenadas de los planos de implantacion mecanica.XMR = mm 11086 Cordenada X del C de G de la masa giratoriaYMR = mm 1860 Cordenada Y del C de G de la masa giratoriaZMR = mm 4053 Cordenada Z del C de G de la masa giratoria
F. CALCULO DE LAS AMPLITUDES DE VIBRACION.
F.1. PARA VIBRACIONES VERTICALES.
La amplitud maxima de vibracion en los porticos se calcula con:Av = f est x hconf est = P.l^3/(96.E.Im).(2.k+1)/(k+2).3.P.l/(5.E.Fm)+h.P/(2.E.Fp)
Siendo:P = fuerza dinamicah = coeficiente dinamico
El calculo se hace para los 3 porticos.
En este caso, como np < nm la resonancia se produce cuando el equipo para o cuando arranca pues en esos caso es que en un momento llega a ser:np = nmEn tal circunstancia las amplitudes maximas se toman para el caso mas desfavorable que se produce cuando np = nm.Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 2,443np = r.p.m. 2,443b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854
Ademas, para estas cimentaciones de baja sintonia (np < nm), la carga dinamica se afecta de la siguiente manera:Ci = F . (np/nm)^2
a. PORTICO 1 BAJO COMPRESOR.
C1 = t 0.066
Aplicamos:f est = P.l^3/(96.E.Im).(2.k+1)/(k+2)+3.P.l/(5.E.Fm)+h.P/(2.E.Fp)P = t 0.066l = m 3.40E = t/m2 2,400,000Im = m4 0.2014k = 2.4517Fm = m2 1.43h = m 5.05Fp = m2 1.21En consecuencia:f1 = m 1.7088296E-07
h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}nm = r.p.m. 7,423np = r.p.m. 2,443b = 0.4
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Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 2,443np = r.p.m. 2,443b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854
En consecuencia:Amax = f est 1 x h max = m 0.000001 < 0.000045 o.k.
b. PORTICO II.
C2 = t 0.0377
Aplicamos:f est = P.l^3/(96.E.Im).(2.k+1)/(k+2)+3.P.l/(5.E.Fm)+h.P/(2.E.Fp)P = t 0.0377l = m 5.5E = t/m2 2,400,000Im = m4 0.0833k = 0.9218Fm = m2 1h = m 5.07Fp = m2 1En consecuencia:f1 = m 0.0000004
h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}nm = r.p.m. 9,279np = r.p.m. 1,764b = 0.4
Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 1,764np = r.p.m. 1,764b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854
En consecuencia:Amax = f est 1 x h max = m 0.0000032 < 0.000045 o.k.
c. PORTICO III.
C3 = t 0.0442
Aplicamos:f est = P.l^3/(96.E.Im).(2.k+1)/(k+2)+3.P.l/(5.E.Fm)+h.P/(2.E.Fp)P = t 0.0442l = m 5.5E = t/m2 2,400,000Im = m4 0.0833k = 0.9218Fm = m2 1h = m 5.07Fp = m2 1En consecuencia:f1 = m 0.0000005
h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}nm = r.p.m. 9278.8np = r.p.m. 1909.4b = 0.4
Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 1909.4np = r.p.m. 1909.4b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854
En consecuencia:Amax = f est 1 x h max = m 0.000004 < 0.000045 o.k.
F.2. DETERMINACION DE LAS VIBRACIONES HORIZONTALES.
En cuanto a las vibraciones horizontales , se debe considerar al puntal y a los dos porticos actuando conjuntamente.Por consiguiente las fuerzas horizontales que actuan sobre la platea superior se distribuyen proporcionalmentea las rigideces de cada elemento de acuerdo a la siguiente expresion:
A B C D E F G H I J K L M N O P1854
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La mayoria de las magnitudes que entran en esta expresion ya se han determinado para el calculo de las vibracioneshorizontales propias:H1 = t/m 45,818.48H2 = t/m 25,238.10H3 = t/m 25,238.10
t/m 96,294.68IH = t/m 1,939,502.31b1 = m 2.7745b2 = m -1.3615b3 = m -7.8115
F.3. DETERMINACION DE LAS FUERZAS PERTURBADORAS.
C1 = t 0.066C2 = t 0.038C3 = t 0.044
t 0.148
Para hallar la eC de la resultante de las fuerzas horizontales, se determina la posicion del centro de gravedad de las fuerzas Ci con respecto al puntal I.
Distancia entre Puntal 1 y Portico 2:D1 = m 4.136
Distancia entre Portico2 y Portico 3:D2 = m 6.450
La distancia entre el Puntal 1 y la resultante SC de estas fuerzas Ci viene dada por:xR = (C2 . D1 + C3 . D2) / SCi xR = m 2.981
El punto de aplicación de la resultante de las fuerzas elasticas ya fue calculado:xH = m 2.7745
La excentricidad relativa al centro elastico es:
eC = xR - xH = m 0.2065
Se determinan ahora las fuerzas perturbadoras correspondientes a cada elemento.
a. PORTICO 1 BAJO COMPRESOR.
Aplicamos:
C1 = t 0.0724
b. PORTICO II.
Aplicamos:
C2 = t 0.0382
c. PORTICO III.
Aplicamos:
C3 = t 0.0357
Como verificacion de los Ci se los puede sumar y comparar con la Sci determinada.
t 0.146
Esto representa un diferencia porcentual de:Diferencia = % 1.11Verifica ampliamente.
F.4. DETERMINACION DE LA FLECHA ESTATICA.
Para el calculo de las flechas horizontales se aprovechan las fuerzas elasticas Hi que producen flechas iguales a la unidad.fest = Ci / Hi
a. PORTICO 1 BAJO COMPRESOR.
f est I = m 0.0000016
b. PORTICO II.
Ci = SC . (Hi / SHi) + ec . SC . (Hi . bi / IH)
SHi =
SCi =
Ci = SC . (Hi / SHi) + ec . SC . (Hi . Bi / IH)
Ci = SC . (Hi / SHi) + ec . SC . (Hi . Bi / IH)
Ci = SC . (Hi / SHi) + ec . SC . (Hi . Bi / IH)
SCi = C1 + C2 + C3 =
A B C D E F G H I J K L M N O P1933
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f est II = m 0.0000015
c. PORTICO III.f est III = m 0.0000014
F.5. VERIFICACIONES DE LAS AMPLITUDES.
Acontinuacion verificamos las amplitudes de cada elemento.Ai = Fest i . h max
a. PUNTAL 1 BAJO COMPRESOR.
h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}nm = r.p.m. 7,423np = r.p.m. 597b = 0.4
Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 597np = r.p.m. 597b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854
En consecuencia:Amax = f est 1 x h max = m 0.0000124 < 0.0000450 o.k.
b. PORTICO II.
h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}nm = r.p.m. 7,423np = r.p.m. 597b = 0.4
Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 597np = r.p.m. 597b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854
En consecuencia:Amax = f est 1 x h max = m 0.0000119 < 0.0000450 o.k.
c. PORTICO III.
h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}nm = r.p.m. 7,423np = r.p.m. 597b = 0.4
Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 597np = r.p.m. 597b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854
En consecuencia:Amax = f est 1 x h max = m 0.0000111 < 0.0000450 o.k.
11. CONSIDERACIONES PARA EL PROYECTO ESTRUCTURAL DEL CIMIENTO APORTICADO.
Ahora se continuara con el calculo de la fundacion aporticada con las reglas de la mecanica de las construcciones.
A. CARGAS Y COMBINACIONES.
Las cargas actuantes sobre la cimentación son las siguientes:
C1 = Peso propio de la estructura de cimentación
C 2 = Cargas estática del Turbo Compresor (peso de la máquina)Puntos de Turbina (-) Fy
1 t 3.4832 t 4.835
A B C D E F G H I J K L M N O P2012
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3 t 4.8384 t 9.7265 t 8.4046 t 4.5347 t 4.5328 t 3.303
Suma t 43.655 Carga total por Turbine mas Placa base o skid.
Puntos de Compresor LADO 1 LADO 2FA FB FC FA FB FC
(-) Fy (-) Fy (-) Fy (-) Fy (-) Fy (-) Fyt 5.536 13.864 4.678 5.398 12.038 4.593
Suma por lado t 24.078 22.029Suma total 46.107
C 3 = Carga viva. Para las losas de la turbina y del compresor se considera una carga viva de 0.50 t/m2
C 4 = Cargas de operación normal del Turbo CompresorPuntos de Turbina (±) Fx (±) Fy (±) Fz
1 t 0.018 0.117 0.1172 t 0.029 0.196 0.1963 t 0.029 0.196 0.1964 t 0.038 0.254 0.2545 t 0.025 0.167 0.1676 t 0.023 0.157 0.1577 t 0.023 0.156 0.1568 t 0.014 0.093 0.093
Suma t 0.199 1.336 1.336
Puntos de Compresor LADO 1 LADO 2FH FA FB FC FH FA FB FC
(±) Fz (±) Fy (±) Fy (±) Fy (±) Fz (±) Fy (±) Fy (±) FyBull Gear t 0.253 0.179 0.253 0.179 0.253 0.179 0.253 0.179Stage A/B t 0.175 0.257 0.257 0.175 0.175 0.257 0.257 0.175Stage C/D t 0.182 0.182 0.250 0.250 0.182 0.182 0.250 0.250
Suma t 0.610 0.618 0.760 0.604 0.610 0.618 0.760 0.604
C 5 = Cargas en situacion de resonanciaPuntos de Turbina (±) Fx (±) Fy (±) Fz
1 t 0.105 0.701 0.7012 t 0.177 1.178 1.1783 t 0.177 1.179 1.1794 t 0.228 1.522 1.5225 t 0.150 0.999 0.9996 t 0.141 0.940 0.9407 t 0.141 0.939 0.9398 t 0.084 0.559 0.559
Suma t 1.203 8.017 8.017
Puntos de Compresor LADO 1 LADO 2FH FA FB FC FH FA FB FC
(±) Fz (±) Fy (±) Fy (±) Fy (±) Fz (±) Fy (±) Fy (±) FyBull Gear t 1.515 1.075 1.515 1.075 1.515 1.075 1.515 1.075Stage A/B t 1.052 1.543 1.543 1.052 1.052 1.543 1.543 1.052Stage C/D t 1.092 1.092 1.502 1.502 1.092 1.092 1.502 1.502
Suma parcial t 3.659 3.710 4.560 3.629 3.659 3.710 4.560 3.629Suma total t 3.659 11.899 3.659 11.899
C 6 = Cargas debida a la Baja Presión dentro del CondensadorPuntos de Turbina (-) Fy
1 t 3.5762 t 6.0093 t 6.0154 t 0.0005 t 0.0006 t 6.0157 t 6.0098 t 3.576
Suma t 31.200
El estado final de cargas surge de combinaciones de la carga permanente (peso propio de la maquina y del cimiento como tambien de la reaccion del vaciodel condensador) de carácter estatico, y una de las cargas dinamicas (vertical, horizontal, transversal o longitudinal).En este calculo se excluye la posibilidad de considerar la accion simultanea de dos o mas cargas dinamicas, como asi tambien la accion de las cargas de
A B C D E F G H I J K L M N O P2091
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montaje.
Se realizaron cinco combinaciones de carga:
COMB1 = Peso propio + Carga estática de la maquina
COMB2 = Peso propio + Carga estática de la maquina + Carga viva
COMB3 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Cargas de operación normal
COMB4 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Carga de operación normal + Cargas debida a la baja presion dentro del condensador
COMB5 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Cargas en situacion de resonancia
La determinacion de los esfuezos o solicitaciones en los elementos del cimiento se efectuan de acuerdo con los metodos de la Mecanicas de las Construcciones.
B. SOLICITACIONES.
a. BAC-05. COMB1 = Peso propio + Carga estática de la maquina
Insertar: Rev. Nivel +5.570. Mesa de Turbina. Cargas estaticas. BAC-05
b. BAC-05. COMB2 = Peso propio + Carga estática de la maquina + Carga viva
c. BAC-05. PDF COMB3 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Cargas de operación normal
d. BAC-05. COMB4 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Carga de operación normal + Cargas debida a la baja presion dentro del condensador
e. BAC-05. COMB5 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Cargas en situacion de resonancia
12. DIMENSIONAMIENTO DEL CIMIENTO APORTICADO.
A. REFUERZO R1.
a. Verificacion a la flexion.
a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 34.519N = t 1.768 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 107.00
Me = M-N*ye = tm 35.22 N de compresion es negativa
K h = 15.60
k e = 0.44
F e nec = cm2 16.58
F e min = cm2 23.94
Se adopta : Se coloca en una capa
a.2. Armadura superior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 8.121N = t 1.136 Compresion
Para:
Insertar: Rev. Nivel +5.570. MT. Cargas est. Carga viva. BAC-05
Insertar: Rev. Nivel +5.570. MT. Cargas est. Oper normal. BAC-05
Insertar: Rev. Nivel +5.570. M T. C est. Op normal. B presion. BAC-05
Insertar: Rev. Nivel +5.570. M T. C est. Sit de resonancia. BAC-05
7 f 20
A B C D E F G H I J K L M N O P2170
2171
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2173
2174
2175
2176
2177
2178
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d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 107.00
Me = M-N*ye = tm 8.57 N de compresion es negativa
K h = 31.63
k e = 0.43
F e nec = cm2 3.64
F e min = cm2 11.97
Se adopta : Se coloca en una capa
b. Verificacion al esfuerzo de corte.
Esfuerzo de corte max = kg 24,224.50
Ancho de influencia bo = cm 107.00
Altura util = cm 89.50
Esfuerzo de corte Qc = kg/cm 226.40
< 7.50kg/cm2 2.98
< 18.00
kg/cm2 7.50 Armadura de corte constructiva
kg/cm2 18.00 Es admisible armad de corte minorada
Tension de dimensionamiento t para calcular la armadura constructiva:
kg/cm2 3.00
Armadura de corte constituida por estribos solamente.Adoptamos estribos de: ramas 4Diametro de estribos = mm 10Fe estribo (1 rama)= cm2 0.785
Separacion entre estribos:Sep nec = cm 23.49
Adoptamos como estribos =
c. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema: Ver Refuerzo R1. Correccion interferencia.
B. REFUERZO R2.
a. Verificacion a la flexion.
a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 15.839N = t 1.364 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 50.00
Me = M-N*ye = tm 16.38 N de compresion es negativa
K h = 15.64
4 f 20
t 02 Tensión de corte t o =
t 012
Valores limites de calculo t o en kg/cm2 bajo cargas de servicio:
Tensión de corte t 02 =
Tensión de corte t 012 =
t =
1 f 10 c / 15 cm
A B C D E F G H I J K L M N O P2249
2250
2251
2252
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2300
2301
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2304
2305
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2308
2309
2310
2311
2312
2313
2314
2315
2316
2317
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2327
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Página 29
k e = 0.44
F e nec = cm2 7.48
F e min = cm2 11.19
Se adopta : Se coloca en una capa
a.2. Armadura superior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 8.902N = t 1.364 Compresion
Para:d = cm 100Recubrimiento = cm 5f tentativo = mm 20h = cm 89.5ye = cm 39.5b = cm 50
Me = M-N*ye = tm 9.4407 N de compresion es negativa
K h = 20.597
k e = 0.43
F e nec = cm2 3.9675
F e min = cm2 5.5938
Se adopta : Se coloca en una capa
b. Verificacion al esfuerzo de corte.
Esfuerzo de corte max = kg 15,297.60
Ancho de influencia bo = cm 50.00
Altura util = cm 89.50
Esfuerzo de corte Qc = kg/cm 305.95
< 7.50kg/cm2 4.02
< 18.00
kg/cm2 7.50 Armadura de corte constructiva
kg/cm2 18.00 Es admisible armad de corte minorada
kg/cm2 3.00
Armadura de corte constituida por estribos solamente.Adoptamos estribos de: ramas 2Diametro de estribos = mm 10Fe estribo (1 rama)= cm2 0.785
Separacion entre estribos:Sep nec = cm 25.13
Adoptamos como estribos =
c. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema: Ver Refuerzo R2. Correccion de interferencia.
C. REFUERZO R3.
a. Verificacion a la flexion.
a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 25.255
4 f 20
2 f 20
t 02 Tensión de corte t o =
t 012
Valores limites de calculo t o en kg/cm2 bajo cargas de servicio:
Tensión de corte t 02 =
Tensión de corte t 012 =
Tension de dimensionamiento t para calcular la armadura constructiva:
t =
1 f 10 c / 15 cm
A B C D E F G H I J K L M N O P2328
2329
2330
2331
2332
2333
2334
2335
2336
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2338
2339
2340
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2344
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2351
2352
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Página 30
N = t 0.977 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 107.00
Me = M-N*ye = tm 25.64 N de compresion es negativa
K h = 18.28
k e = 0.44
F e nec = cm2 12.06
F e min = cm2 23.94
Se adopta : Se coloca en una capa
a.2. Armadura superior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 6.621N = t 0.977 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 107.00
Me = M-N*ye = tm 7.01 N de compresion es negativa
K h = 34.97
k e = 0.43
F e nec = cm2 2.96
F e min = cm2 11.97
Se adopta : Se coloca en una capa
b. Verificacion al esfuerzo de corte.
Esfuerzo de corte max = kg 22,694.20
Ancho de influencia bo = cm 107.00
Altura util = cm 89.50
Esfuerzo de corte Qc = kg/cm 212.10
< 7.50kg/cm2 2.79
< 18.00
kg/cm2 7.50 Armadura de corte constructiva
kg/cm2 18.00 Es admisible armad de corte minorada
kg/cm2 3.00
Armadura de corte constituida por estribos solamente.Adoptamos estribos de: ramas 4Diametro de estribos = mm 10Fe estribo (1 rama)= cm2 0.785
Separacion entre estribos:Sep nec = cm 23.49
7 f 20
4 f 20
t 02 Tensión de corte t o =
t 012
Valores limites de calculo t o en kg/cm2 bajo cargas de servicio:
Tensión de corte t 02 =
Tensión de corte t 012 =
Tension de dimensionamiento t para calcular la armadura constructiva:
t =
A B C D E F G H I J K L M N O P2407
2408
2409
2410
2411
2412
2413
2414
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2485
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Página 31
Adoptamos como estribos =
c. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema: Ver Refuerzo 3. Correccion interferencia.
D. VIGA V1.
a. Verificacion a la flexion.
a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 23.626N = t 6.175 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 100.00
Me = M-N*ye = tm 26.07 N de compresion es negativa
K h = 17.53
k e = 0.44
F e nec = cm2 10.24
F e min = cm2 22.38
Se adopta : Se coloca en una capa
a.2. Armadura superior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 19.911N = t 6.654 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 100.00
Me = M-N*ye = tm 22.54 N de compresion es negativa
K h = 18.85
k e = 0.43
F e nec = cm2 8.06
F e min = cm2 11.19
Se adopta : Se coloca en una capa
b. Verificacion al esfuerzo de corte.
Esfuerzo de corte max = kg 26,683.10
Ancho de influencia bo = cm 100.00
Altura util = cm 89.50
Esfuerzo de corte Qc = kg/cm 266.83
< 7.50kg/cm2 3.51
< 18.00
kg/cm2 7.50 Armadura de corte constructiva
1 f 10 c / 15 cm
7 f 20
4 f 20
t 02 Tensión de corte t o =
t 012
Valores limites de calculo t o en kg/cm2 bajo cargas de servicio:
Tensión de corte t 02 =
A B C D E F G H I J K L M N O P2486
2487
2488
2489
2490
2491
2492
2493
2494
2495
2496
2497
2498
2499
2500
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2550
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2552
2553
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2560
2561
2562
2563
2564
Ing Abel A. Pesce document.xlsx
Página 32
kg/cm2 18.00 Es admisible armad de corte minorada
kg/cm2 3.00
Armadura de corte constituida por estribos solamente.Adoptamos estribos de: ramas 4Diametro de estribos = mm 10Fe estribo (1 rama)= cm2 0.785
Separacion entre estribos:Sep nec = cm 25.13
Adoptamos como estribos =
c. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema original.
E. VIGA V2.
a. Verificacion a la flexion.
a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 34.810N = t 8.803 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 100.00
Me = M-N*ye = tm 38.29 N de compresion es negativa
K h = 14.46
k e = 0.44
F e nec = cm2 15.15
F e min = cm2 22.38
Se adopta : Se coloca en una capa
a.2. Armadura superior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 31.492N = t 8.879 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 100.00
Me = M-N*ye = tm 35.00 N de compresion es negativa
K h = 15.13
k e = 0.44
F e nec = cm2 13.51
F e min = cm2 11.19
Se adopta : Se coloca en una capa
b. Verificacion al esfuerzo de corte.
Esfuerzo de corte max = kg 40,554.00
Tensión de corte t 012 =
Tension de dimensionamiento t para calcular la armadura constructiva:
t =
1 f 10 c / 15 cm
7 f 20
4 f 20
A B C D E F G H I J K L M N O P2565
2566
2567
2568
2569
2570
2571
2572
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2576
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2585
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2591
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2610
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2616
2617
2618
2619
2620
2621
2622
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2624
2625
2626
2627
2628
2629
2630
2631
2632
2633
2634
2635
2636
2637
2638
2639
2640
2641
2642
2643
Ing Abel A. Pesce document.xlsx
Página 33
Ancho de influencia bo = cm 100.00
Altura util = cm 89.50
Esfuerzo de corte Qc = kg/cm 405.54
< 7.50kg/cm2 5.33
< 18.00
kg/cm2 7.50 Armadura de corte constructiva
kg/cm2 18.00 Es admisible armad de corte minorada
kg/cm2 3.00
Armadura de corte constituida por estribos solamente.Adoptamos estribos de: ramas 4Diametro de estribos = mm 10Fe estribo (1 rama)= cm2 0.785
Separacion entre estribos:Sep nec = cm 25.13
Adoptamos como estribos =
c. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema: Ver Viga 2. Correccion interferencia.
F. VIGA V3.
a. Verificacion a la flexion.
a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 33.790N = t 6.565 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 100.00
Me = M-N*ye = tm 36.38 N de compresion es negativa
K h = 14.84
k e = 0.44
F e nec = cm2 15.15
F e min = cm2 22.38
Se adopta : Se coloca en una capa
a.2. Armadura superior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 21.087N = t 6.643 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 100.00
Me = M-N*ye = tm 23.71 N de compresion es negativa
t 02 Tensión de corte t o =
t 012
Valores limites de calculo t o en kg/cm2 bajo cargas de servicio:
Tensión de corte t 02 =
Tensión de corte t 012 =
Tension de dimensionamiento t para calcular la armadura constructiva:
t =
1 f 10 c / 15 cm
7 f 20
A B C D E F G H I J K L M N O P2644
2645
2646
2647
2648
2649
2650
2651
2652
2653
2654
2655
2656
2657
2658
2659
2660
2661
2662
2663
2664
2665
2666
2667
2668
2669
2670
2671
2672
2673
2674
2675
2676
2677
2678
2679
2680
2681
2682
2683
2684
2685
2686
2687
2688
2689
2690
2691
2692
2693
2694
2695
2696
2697
2698
2699
2700
2701
2702
2703
2704
2705
2706
2707
2708
2709
2710
2711
2712
2713
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2718
2719
2720
2721
2722
Ing Abel A. Pesce document.xlsx
Página 34
K h = 18.38
k e = 0.44
F e nec = cm2 8.76
F e min = cm2 11.19
Se adopta : Se coloca en una capa
b. Verificacion al esfuerzo de corte.
Esfuerzo de corte max = kg 26,872.20
Ancho de influencia bo = cm 100.00
Altura util = cm 89.50
Esfuerzo de corte Qc = kg/cm 268.72
< 7.50kg/cm2 3.53
< 18.00
kg/cm2 7.50 Armadura de corte constructiva
kg/cm2 18.00 Es admisible armad de corte minorada
kg/cm2 3.00
Armadura de corte constituida por estribos solamente.Adoptamos estribos de: ramas 4Diametro de estribos = mm 10Fe estribo (1 rama)= cm2 0.785
Separacion entre estribos:Sep nec = cm 25.13
Adoptamos como estribos =
c. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema original.
G. VIGA V4.
a. Verificacion a la flexion.
a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 28.559N = t 5.346 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 100.00
Me = M-N*ye = tm 30.67 N de compresion es negativa
K h = 16.16
k e = 0.44
F e nec = cm2 12.85
F e min = cm2 22.38
Se adopta : Se coloca en una capa
a.2. Armadura superior.
4 f 20
t 02 Tensión de corte t o =
t 012
Valores limites de calculo t o en kg/cm2 bajo cargas de servicio:
Tensión de corte t 02 =
Tensión de corte t 012 =
Tension de dimensionamiento t para calcular la armadura constructiva:
t =
1 f 10 c / 15 cm
7 f 20
A B C D E F G H I J K L M N O P2723
2724
2725
2726
2727
2728
2729
2730
2731
2732
2733
2734
2735
2736
2737
2738
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2743
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2747
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2750
2751
2752
2753
2754
2755
2756
2757
2758
2759
2760
2761
2762
2763
2764
2765
2766
2767
2768
2769
2770
2771
2772
2773
2774
2775
2776
2777
2778
2779
2780
2781
2782
2783
2784
2785
2786
2787
2788
2789
2790
2791
2792
2793
2794
2795
2796
2797
2798
2799
2800
2801
Ing Abel A. Pesce document.xlsx
Página 35
Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 16.288N = t 5.533 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 100.00
Me = M-N*ye = tm 18.47 N de compresion es negativa
K h = 20.82
k e = 0.43
F e nec = cm2 6.57
F e min = cm2 11.19
Se adopta : Se coloca en una capa
b. Verificacion al esfuerzo de corte.
Esfuerzo de corte max = kg 22,111.80
Ancho de influencia bo = cm 100.00
Altura util = cm 89.50
Esfuerzo de corte Qc = kg/cm 221.12
< 7.50kg/cm2 2.91
< 18.00
kg/cm2 7.50 Armadura de corte constructiva
kg/cm2 18.00 Es admisible armad de corte minorada
kg/cm2 3.00
Armadura de corte constituida por estribos solamente.Adoptamos estribos de: ramas 4Diametro de estribos = mm 10Fe estribo (1 rama)= cm2 0.785
Separacion entre estribos:Sep nec = cm 25.13
Adoptamos como estribos =
c. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema original.
H. COLUMNA 1.
a. ARCHIVO : C:\SPI\PPD\C1rBAC05.TXT
Insertar: C1rBAC05.TXT
b. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema original.
I. COLUMNA 2.
a. ARCHIVO : C:\SPI\PPD\C2rBAC05.TXT
Insertar: C2rBAC05.TXT
4 f 20
t 02 Tensión de corte t o =
t 012
Valores limites de calculo t o en kg/cm2 bajo cargas de servicio:
Tensión de corte t 02 =
Tensión de corte t 012 =
Tension de dimensionamiento t para calcular la armadura constructiva:
t =
1 f 10 c / 15 cm
A B C D E F G H I J K L M N O P2802
2803
2804
2805
2806
2807
2808
2809
2810
2811
2812
2813
2814
2815
2816
2817
2818
2819
2820
2821
2822
2823
2824
2825
2826
2827
2828
2829
2830
2831
2832
2833
2834
2835
2836
2837
2838
2839
2840
2841
2842
2843
2844
2845
2846
2847
2848
2849
2850
2851
2852
2853
2854
2855
2856
2857
2858
2859
2860
2861
2862
2863
2864
2865
2866
2867
2868
2869
2870
2871
2872
2873
2874
2875
2876
2877
2878
2879
2880
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b. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema original.
J. COLUMNA 3.
a. ARCHIVO : C:\SPI\PPD\C3rBAC05.TXT
Insertar: C3rBAC05.TXT
b. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema original.
K. COLUMNA 4.
a. ARCHIVO : C:\SPI\PPD\C4rBAC05.TXT
Insertar: C4rBAC05.TXT
b. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema original.
L. COLUMNAS BAJO COMPRESOR.
a. ARCHIVO : C:\SPI\PPD\C5rBAC05.TXT
Insertar: C5rBAC05.TXT
Ademas agregar la Hoja 8 corregida para ver las dimensiones y separacion de los pedestales para Compresor.
b. Disposicion de las armaduras.
M. VIGA V5 BAJO COMPRESOR.
a. Verificacion a la flexion.
a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 32.083N = t 4.742 Compresion
Para:d = cm 130.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 119.50ye = cm 54.50b = cm 110.00
Me = M-N*ye = tm 34.67 N de compresion es negativa
K h = 21.29
k e = 0.43
F e nec = cm2 10.50
F e min = cm2 32.86
Se adopta : Se coloca en una capa
a.2. Armadura superior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 14.579N = t 4.742 Compresion
Para:d = cm 130.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00
Insertar el esquema corregido de 1100 mm x 1100 mm con 32 f 25: Ver Columnas Bajo Compresor corregido.
8 f 20
A B C D E F G H I J K L M N O P2881
2882
2883
2884
2885
2886
2887
2888
2889
2890
2891
2892
2893
2894
2895
2896
2897
2898
2899
2900
2901
2902
2903
2904
2905
2906
2907
2908
2909
2910
2911
2912
2913
2914
2915
2916
2917
2918
2919
2920
2921
2922
2923
2924
2925
2926
2927
2928
2929
2930
2931
2932
2933
2934
2935
2936
2937
2938
2939
2940
2941
2942
2943
2944
2945
2946
2947
2948
2949
2950
2951
2952
2953
2954
2955
2956
2957
2958
2959
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h = cm 119.50ye = cm 54.50b = cm 110.00
Me = M-N*ye = tm 17.16 N de compresion es negativa
K h = 30.25
k e = 0.43
F e nec = cm2 4.20
F e min = cm2 16.43
Se adopta : Se coloca en una capa
b. Verificacion al esfuerzo de corte.
Esfuerzo de corte max = kg 44,898.70
Ancho de influencia bo = cm 110.00
Altura util = cm 119.50
Esfuerzo de corte Qc = kg/cm 408.17
< 7.50kg/cm2 4.02
< 18.00
kg/cm2 7.50 Armadura de corte constructiva
kg/cm2 18.00 Es admisible armad de corte minorada
kg/cm2 3.00
Armadura de corte constituida por estribos solamente.Adoptamos estribos de: ramas 4Diametro de estribos = mm 10Fe estribo (1 rama)= cm2 0.7854
Separacion entre estribos:Sep nec = cm 22.85
Adoptamos como estribos =
c. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema original o bien el esquema Viga V5 bajo Compresor.
N. PUENTE BAJO BEARING PEDESTAL.
a. Verificacion a la flexion.
a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 5.33N = t 0.00 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00
mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 140.00
Me = M-N*ye = tm 5.33 N de compresion es negativa
K h = 45.87
k e = 0.43
F e nec = cm2 2.56
4 f 20
t 02 Tensión de corte t o =
t 012
Valores limites de calculo t o en kg/cm2 bajo cargas de servicio:
Tensión de corte t 02 =
Tensión de corte t 012 =
Tension de dimensionamiento t para calcular la armadura constructiva:
t =
1 f 10 c / 15 cm
f tentativo =
A B C D E F G H I J K L M N O P2960
2961
2962
2963
2964
2965
2966
2967
2968
2969
2970
2971
2972
2973
2974
2975
2976
2977
2978
2979
2980
2981
2982
2983
2984
2985
2986
2987
2988
2989
2990
2991
2992
2993
2994
2995
2996
2997
2998
2999
3000
3001
3002
3003
3004
3005
3006
3007
3008
3009
3010
3011
3012
3013
3014
3015
3016
3017
3018
3019
3020
3021
3022
3023
3024
3025
3026
3027
3028
3029
3030
3031
3032
3033
3034
3035
3036
3037
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F e min = cm2 31.33
Se adopta : Se coloca en una capa
a.2. Armadura superior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 8.23N = t 0.00 Compresion
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 140.00
Me = M-N*ye = tm 8.23 N de compresion es negativa
K h = 36.91
k e = 0.43
F e nec = cm2 3.95
F e min = cm2 15.66
Se adopta : Se coloca en una capa
b. Verificacion al esfuerzo de corte.
Esfuerzo de corte max = kg 11,800.00
Ancho de influencia bo = cm 140.00
Altura util = cm 89.50
Esfuerzo de corte Qc = kg/cm 84.29
< 7.50kg/cm2 1.11
< 18.00
kg/cm2 7.50 Armadura de corte constructiva
kg/cm2 18.00 Es admisible armad de corte minorada
kg/cm2 3.00
Armadura de corte constituida por estribos solamente.Adoptamos estribos de: ramas 4Diametro de estribos = mm 10Fe estribo (1 rama)= cm2 0.785
Separacion entre estribos:Sep nec = cm 17.95
Adoptamos como estribos =
c. Disposicion de las armaduras.
Insertar el esquema original.
13. ARMADO DE LOS NUDOS DE LOS PORTICOS.
Se tendra especial atencion en el armado de los nudos de los porticos.En principio se efectuara el armado siguiendo las directivas del Capitulo 11 del Tomo III de FRITZ LEONHARDT.La Fig 11.6, inciso b, muestra el tipo de superposicion y empalme de la armadura del nudo.Este diagramado de barras corresponde con la Seccion 18 de la DIN 1045, inciso 18.9.3.b, Fig 31.Cuando se adoptan diametros de mandril de doblados reducidos, es necesario disponer una armadura especial contra la fractura, de 2 o 3 capas, ubicadas dentro de la curva de la barra, preferiblemente en forma de escaleras soldadas, según la Fig 11.4 del Capitulo 11 del Tomo III de FRITZ LEONHARDT.
Ademas los estribos que llegan de las columnas y de las vigas hasta el nudo, se duplicaran reduciendo a la mitad la separacion entre si, en una distancia de 500 mm.
8 f 20
4 f 20
t 02 Tensión de corte t o =
t 012
Valores limites de calculo t o en kg/cm2 bajo cargas de servicio:
Tensión de corte t 02 =
Tensión de corte t 012 =
Tension de dimensionamiento t para calcular la armadura constructiva:
t =
1 f 10 c / 15 cm
A B C D E F G H I J K L M N O P3039
3040
3041
3042
3043
3044
3045
3046
3047
3048
3049
3050
3051
3052
3053
3054
3055
3056
3057
3058
3059
3060
3061
3062
3063
3064
3065
3066
3067
3068
3069
3070
3071
3072
3073
3074
3075
3076
3077
3078
3079
3080
3081
3082
3083
3084
3085
3086
3087
3088
3089
3090
3091
3092
3093
3094
3095
3096
3097
3098
3099
3100
3101
3102
3103
3104
3105
3106
3107
3108
3109
3110
3111
3112
3113
3114
3115
3116
3117
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Este incremento de estribos se ejecutara igualmente en el empotramiento de las columnas con la platea inferior.
14. ARMADURAS DE PAREDES PARA LA CAMARA DE CONDENSADOR Y BOMBAS DE CONDENSADO Y PARA EL MACIZO DE FUNDACION.
A. DIMENSIONES DE LA CAMARA PARA CONDENSADOR Y BOMBAS DE CONDENSADO.
Ancho interior util = m 6.300Largo interior util = m 7.450Altura total util H = m 2.300
B. CARACTERISTICAS DEL TERRENO.
Las características del terreno son aproximadamente las siguientes:
kg/m3 1898Cohesión del suelo c =
kg/cm2 0
° 0 Equiv a 0 Rad
kg/m3 1495
C. EMPUJES DE TIERRA SOBRE EL CIMIENTO.
Llamaremos:E t = Resultante horizontal total sobre las paredes de la camara.conE t = E 1 + E 2
donde:
E 1 = Resultante horizontal de la presión del terreno solamente.
E 2 = Resultante horizontal de la sobrecarga uniforme por el peso propio del pavimento de hormigon
E 1 = Resultante horizontal de la presión del terreno solamente.Resultante del diagrama triangular
K A = 1
E 1 = kg 3954.3Distancia respecto plano fundación =
m 0.7667
E 2 = Resultante horizontal de la sobrecarga uniforme por el peso propio del pavimento de hormigon
Resultante del diagrama rectangular
pv = kg/m2 500
h' = m 0.2634
E 2 = kg 1150Distancia respecto plano fundación =
m 1.15Luego la resultante total vale:E t = E 1 + E 2E t = kg 5104.3Distancia respecto plano fundación =
m 0.853
D. CALCULO DE LAS PAREDES Y FONDO DE LA CAMARA.
D.1. CALCULO DE LA PARED DE MAYOR LONGITUD.
La pared de la cámara se calcula como una losa empotrada en sus bordes verticales, empotrada en el fondo,y libre en su borde superior.
a. Calculo de las solicitaciones en las paredes.
Arriba hemos calculado el empuje de tierras para la altura de la pared, y el empuje producto de unasobrecarga uniforme por peso propio del pavimento.
Estos empujes son por metro de ancho.
Peso específico húmedo g h =
Angulo de fricción interna del suelo j =
Peso específico suelo seco g d =
E 1 = K A * g d * H 2 / 2
K A = ( 1 - sen j ) / ( 1 + sen j )
E 2 = K A * g h * H * h'
donde h' = pv / g h
A B C D E F G H I J K L M N O P3118
3119
3120
3121
3122
3123
3124
3125
3126
3127
3128
3129
3130
3131
3132
3133
3134
3135
3136
3137
3138
3139
3140
3141
3142
3143
3144
3145
3146
3147
3148
3149
3150
3151
3152
3153
3154
3155
3156
3157
3158
3159
3160
3161
3162
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3170
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Para el cálculo de las solicitaciones haremos uso de las Tablas para el cálculo de placas del Manual delProfesor Ing. Ilhan N. Erturke.
Dimensiones de la placa que analizaremos:l x = m 7.450 Dirección horizontal
l y = m 2.300 Dirección vertical
l = l y / l x = 0.31
Para el diagrama triangular por E 1:kg/m 3438.5
q m = kg/m 1719.2
Q = kg 29459
0.0149
0.0078
0.001
-0.0677
-0.035
-0.0825
M r x = kgm 438.94 Momento flector en el tramo del borde libre según x
M m x = kgm 229.78 Momento flector en el tramo según x
M m y = kgm 29.459 Momento flector en el tramo según y
M e x0 r = kgm -1994 Momento flector en el apoyo del borde libre según x
M e x = kgm -1031 Momento flector en el apoyo según x
M e y 1 = kgm -2430 Momento flector en el apoyo según y
Para el diagrama uniforme por E 2:q = kg/m 500
q m = kg/m 500
Q = kg 8567.5
0.0255
0.0129
-0.0133
-0.1412
-0.048
-0.113
M r x = 218.47 Momento flector en el tramo del borde libre según x
M m x = kgm 110.52 Momento flector en el tramo según x
M m y = kgm -113.95 Momento flector en el tramo según y
M e x r = kgm -1210 Momento flector en el apoyo del borde libre según x
M e x = kgm -411.24 Momento flector en el apoyo según x
M e y = kgm -968.13 Momento flector en el apoyo según y
Combinando las acciones obtenemos las siguientes solicitaciones en la placa:
M r x = kgm 657.42 Momento flector en el tramo del borde libre según x
s 1 max =
h r x =
h m x =
h m y =
h e x0 r =
h e x =
h e y 1 =
h r x =
h m x =
h m y =
h e x r =
h e x =
h e y =
A B C D E F G H I J K L M N O P3197
3198
3199
3200
3201
3202
3203
3204
3205
3206
3207
3208
3209
3210
3211
3212
3213
3214
3215
3216
3217
3218
3219
3220
3221
3222
3223
3224
3225
3226
3227
3228
3229
3230
3231
3232
3233
3234
3235
3236
3237
3238
3239
3240
3241
3242
3243
3244
3245
3246
3247
3248
3249
3250
3251
3252
3253
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3255
3256
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3262
3263
3264
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3268
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M m x = kgm 340.3 Momento flector total en el tramo según x
M m y = kgm -84.488 Momento flector total en el tramo según y
M e x0 r = kgm -3204 Momento flector en el apoyo del borde libre según x
M e x = kgm -1442 Momento flector total en el apoyo según x
M e y 1 = kgm -3399 Momento flector en el apoyo según y
b. Dimensionamiento de las paredes en hormigon armado.
Según x.
El momento según x de empotramiento vale:
M e x0 r = tm 1.44 Tracción afuera
Probamos pared = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 80.14k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.63 Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm (armadura horizontal). Cara externa.F e mín = cm2/m 12.03 El momento según x de tramo vale:
M m x = tm 0.34 Tracción adentro
Probamos pared = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 164.99k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.15 Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm (armadura horizontal). Cara interna.F e mín = cm2/m 12.03
Según y.
El momento según y de empotramiento vale:
M e y 1 = tm 3.40 Tracción afuera
Probamos pared esp = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 52.21k e = 0.42Fe nec = cm2/m 1.48 Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm (armadura vertical). Cara externa.F e mín = cm2/m 12.03
El momento según y de tramo vale:
M m y = tm 0.08 Tracción adentro
Probamos pared esp = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 331.13k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.04 Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm (armadura vertical). Cara interna.F e mín = cm2/m 24.06
D.2. CALCULO DE LA PARED DE MENOR LONGITUD.
La pared de la cámara se calcula como una losa empotrada en sus bordes verticales, empotrada en el fondo,y libre en su borde superior.
a. Calculo de las solicitaciones en las paredes.
Arriba hemos calculado el empuje de tierras para la altura de la pared, y el empuje producto de unasobrecarga uniforme por peso propio del pavimento.
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
A B C D E F G H I J K L M N O P3276
3277
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Página 42
Estos empujes son por metro de ancho.
Para el cálculo de las solicitaciones haremos uso de las Tablas para el cálculo de placas del Manual delProfesor Ing. Ilhan N. Erturke.
Dimensiones de la placa que analizaremos:l x = m 6.300 Dirección horizontal
l y = m 2.300 Dirección vertical
l = l y / l x = 0.37
Para el diagrama triangular por E 1:kg/m 3438.5
q m = kg/m 1719.2
Q = kg 24912
0.0222
0.0118
0.0088
-0.0747
-0.0445
-0.0873
M r x = kgm 553.04 Momento flector en el tramo del borde libre según x
M m x = kgm 293.96 Momento flector en el tramo según x
M m y = kgm 219.23 Momento flector en el tramo según y
M e x0 r = kgm -1861 Momento flector en el apoyo del borde libre según x
M e x = kgm -1109 Momento flector en el apoyo según x
M e y 1 = kgm -2175 Momento flector en el apoyo según y
Para el diagrama uniforme por E 2:q = kg/m 500
q m = kg/m 500
Q = kg 7245
0.0402
0.0196
-0.0039
-0.1535
-0.0591
-0.1135
M r x = 291.25 Momento flector en el tramo del borde libre según x
M m x = kgm 142 Momento flector en el tramo según x
M m y = kgm -28.256 Momento flector en el tramo según y
M e x r = kgm -1112 Momento flector en el apoyo del borde libre según x
M e x = kgm -428.18 Momento flector en el apoyo según x
M e y = kgm -822.31 Momento flector en el apoyo según y
Combinando las acciones obtenemos las siguientes solicitaciones en la placa:
s 1 max =
h r x =
h m x =
h m y =
h e x0 r =
h e x =
h e y 1 =
h r x =
h m x =
h m y =
h e x r =
h e x =
h e y =
A B C D E F G H I J K L M N O P3355
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M r x = kgm 844.29 Momento flector en el tramo del borde libre según x
M m x = kgm 435.96 Momento flector total en el tramo según x
M m y = kgm 190.97 Momento flector total en el tramo según y
M e x0 r = kgm -2973 Momento flector en el apoyo del borde libre según x
M e x = kgm -1537 Momento flector total en el apoyo según x
M e y 1 = kgm -2997 Momento flector en el apoyo según y
b. Dimensionamiento de las paredes en hormigon armado.
Según x.
El momento según x de empotramiento vale:
M e x0 r = tm 1.54 Tracción afuera
Probamos pared = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 77.64k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.67 Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm (armadura horizontal). Cara externa.F e mín = cm2/m 12.03 El momento según x de tramo vale:
M m x = tm 0.44 Tracción adentro
Probamos pared = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 145.77k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.19 Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm (armadura horizontal). Cara interna.F e mín = cm2/m 12.03
Según y.
El momento según y de empotramiento vale:
M e y 1 = tm 3.00 Tracción afuera
Probamos pared esp = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 55.60k e = 0.42Fe nec = cm2/m 1.31 Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm (armadura vertical). Cara externa.F e mín = cm2/m 12.03
El momento según y de tramo vale:
M m y = tm -0.19 Tracción adentro
Probamos pared esp = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 220.25k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.08 Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm (armadura vertical). Cara interna.F e mín = cm2/m 12.03
D.3. CALCULO DE LA LOSA DE FONDO.
La losa de fondo de la cámara se calcula como una losa con armaduras cruzadas, empotrada en sus bordes, cargada
con la presion maxima del terreno, y excluyendo las cargas verticales superiores.
a. Calculo de la presion neta aplicada sobre la losa de fondo.
Presion maxima terreno = kg/m2 11,622.30
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
A B C D E F G H I J K L M N O P3434
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Espesor losa de fondo = m 0.70
kg/m3 2,200
Presion por losa = kg/m2 1,540.00
Cunas para Condensor kg 10,751.00
Equipo Condensor kg 50,000.00
Bloque para Motobombas kg 3,047.00
Equipo motobombas kg 4,000.00
Superficie de apoyo losa m2 46.94
Presion por equipos = kg/m2 1,444.35
Presion neta = kg/m2 8,637.95
b. Calculo de las solicitaciones en la losa de fondo.
Arriba hemos calculado la presion sobre la losa de fondo.
Para el cálculo de las solicitaciones haremos uso de las Tablas para el cálculo de placas del Manual del
Profesor Ing. Ilhan N. Erturke.
Dimensiones de la placa que analizaremos:
l x = m 7.450 Dirección horizontal
l y = m 6.300 Dirección vertical
0.85
1.18
Para la presion uniforme:
q m = kg/m2 8,637.95
Q = kg 405,422.09
0.0212
0.0127
-0.0537
-0.0465
kgm 8594.95 Momento flector en el tramo según y
kgm 5148.86 Momento flector en el tramo según x
kgm -21771.17 Momento flector en el apoyo según y
kgm -18852.13 Momento flector en el apoyo según x
c. Dimensionamiento de la losa de fondo en hormigon armado.
Según y.
El momento según y de empotramiento vale:
21.77 tm Tracción afuera
Probamos una pared de espesor = 70.00 cm
Recubrimiento mínimo = 5.00 cm
Altura util = 64.00
k h = 13.72
k e = 0.439
Fe nec = 14.93 cm2/m
F e mín = 8.00 cm2/m
El momento según y de tramo vale:
8.59 tm Tracción adentro
Probamos una pared de espesor = 70.00 cm
Recubrimiento mínimo = 5.00 cm
Altura util = 64.00
k h = 21.83
k e = 0.431
Fe nec = 5.79 cm2/m
Peso específico g h =
l = l y / l x =
l = l x / l y =
h m y =
h m x =
h e y =
h e x =
M m y =
M m x =
M e y =
M e x =
M e y =
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm
(armadura según y). Cara externa.
M m y =
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm
(armadura según y). Cara interna.
A B C D E F G H I J K L M N O P3513
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F e mín = 8.00 cm2/m
Según x.
El momento según x de empotramiento vale:
18.85 tm Tracción afuera
Probamos una pared de espesor = 70.00 cm
Recubrimiento mínimo = 5.00 cm
Altura util = 62.00
k h = 14.28
k e = 0.439
Fe nec = 13.35 cm2/m
F e mín = 7.75 cm2/m
El momento según x de tramo vale:
5.15 tm Tracción adentro
Probamos una pared de espesor = 70.00 cm
Recubrimiento mínimo = 5.00 cm
Altura util = 62.00
k h = 27.32
k e = 0.431
Fe nec = 3.58 cm2/m
F e mín = 7.75 cm2/m
E. ARMADURAS ADOPTADAS PARA MACIZO.
De acuerdo a principios consagrados por la pràctica y recomendaciones, se adopta una armadura que satisface los requerimientos constructivos, asegurando asimismo que el macizo se comporte como un elemento de hormigòn armado:
Armadura inferior = 1 f 20 c / 20 cm En ambas direcciones
Armadura superior = 1 f 20 c / 20 cm En ambas direcciones
Armad. intermedia (3 nivel, evita fisuracion por contraccion de frague) = 1 f 16 c / 20 cm En ambas direcciones
Nota: la armadura intermedia inferior servira como armadura superior de la platea para el nicho del Condensador y Bombas de Condensado.
Armadura lateral = 1 f 16 c / 20 cm En ambas direcciones
Todas estas armaduras estaràn dispuestas en forma de jaula.
Para asegurar su posiciòn, se dispondràn separadores de f = 16 mm:Disposicion: en la cuadricula de 1,00 m x 1,00 m, en cada uno de los vertices.
Recubrimiento de las armaduras en cm = 5
Agregar: Hoja 12 corregida.
15. ARMADURAS PARA LAS CUNAS DE APOYOS DE EQUIPOS CONDENSOR, INTERCOOLER IC1 Y BLOQUE DE APOYO DE BOMBAS DE CONDENSADO.
A. CUNAS DE H°A° PARA CONDENSOR.
a. Equipo: Condesor
Peso en vacio = t 28.80
Peso en P.H. = t 50.00
b. Cargas aplicadas a nivel de fuste de las cunas.
Carga vertical por equipo:Fv = t 25.00
Carga horizontal por efecto termico:Fh = 0,30 x Fv = t 7.50
c. Geometria de las cunas de H°A°.
Agregar esquema original de las cunas.
d. Peso de cada cuna de H°A°.
Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm
(armadura según y). Cara interna.
M e x =
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm
(armadura según x). Cara externa.
M m x =
Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:
Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm
(armadura según x). Cara interna.
A B C D E F G H I J K L M N O P3592
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Dimensiones:b = m 1.640d = m 0.50Altura respecto empot. = m 2.98
t/m3 2.20
Peso de cada cuna = t 5.38
e. Solicitaciones a nivel de empotramiento de las cunas de H°A°.
N = t 30.38
M = tm 22.35
f. Dimensionamiento de las cunas de H°A°.
Se verifican las cunas como secciones rectangulares con armadura simetrica.
Se aplican las tablas del Cuaderno 220 de la DIN 1045.
Utilizamos los esfuerzos caracteristicos reducidos en el estado de servicio:
y
Para:d = cm 50.00Recubrimiento = cm 2.50
mm 8.00mm 20.00
h = cm 45.70h' = cm 4.30b = cm 164.00
h' / h = 0.094
Utilizamos la tabla 9.b del Cuaderno 220.Para Acero tipo III y h'/h = 0,10.
kg/cm2 213
En consecuencia, los esfuerzos reducidos valen:
0.0174
0.0256
De la tabla 9.b del Cuaderno 220 obtenemos el valor de la cuantia mecanica:0.06
Con estos valores se determinan las armaduras utilizando las siguientes expresiones:
y
donde:kg/cm2 4,200
En consecuencia:Fe = cm2 24.95
F'e = cm2 24.95
Adoptamos la cuantia minima como armadura vertical:
Fe = 0,0025 * b * d = cm2 20.50Se adopta :
F'e = cm2 20.50Se adopta :
Como estribos horizontales principales:
Como estribos horizontales intermedios:
g hormigón =
n = N / (b * d * b R)
m = M / (b * d^2 * b R)
f estribo =f armad principal =
b R =
n = N / (b * d * b R) =
m = M / (b * d^2 * b R) =
ῆo = ῆ' o =
Fe = b * d * ῆo * b R/bs
F'e = b * d * ῆ'o * b R/bs
b s =
14 f 16
14 f 16
1 f 8 c / 15 cm
1 f 8 c / 30 cm
A B C D E F G H I J K L M N O P3671
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Página 47
f. Disposicion de las armaduras.
Agregar esquema original.
B. CUNAS DE H°A° PARA INTERCOOLER IC1.
a. Equipo: Intercooler IC1.
Peso en operacion = t 17.50
Peso en P.H. = t 45.00 Se efectua en Taller
b. Cargas aplicadas a nivel de fuste de las cunas.
Carga vertical por equipo:Fv = Fv1 + Fv2 = t 8.83
Carga horizontal por efecto termico:Fh = Fh1 + Fh2 = t 8.34
c. Geometria de las cunas de H°A°.
Agregar esquema corregido: Ver Hoja 10 corregida.
d. Peso de cada cuna de H°A°.
Dimensiones:b = m 2.500d = m 1.00Altura respecto empot. = m 1.20
t/m3 2.20
Peso de cada cuna = t 6.60
e. Solicitaciones a nivel de empotramiento de las cunas de H°A°.
N = t 15.43
M = tm 10.01
f. Dimensionamiento de las cunas de H°A°.
Se verifican las cunas como secciones rectangulares con armadura simetrica.
Se aplican las tablas del Cuaderno 220 de la DIN 1045.
Utilizamos los esfuerzos caracteristicos reducidos en el estado de servicio:
n = N / (b * d * b R) ym = M / (b * d^2 * b R)
Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 2.50f estribo = mm 8.00f armad principal = mm 20.00h = cm 95.70h' = cm 4.30b = cm 250.00
h' / h = 0.04
Utilizamos la tabla 9.a del Cuaderno 220.Para Acero tipo III y h'/h = 0,05.
kg/cm2 213
En consecuencia, los esfuerzos reducidos valen:
0.0029y
0.0019
De la tabla 9.b del Cuaderno 220 obtenemos el valor de la cuantia mecanica:ῆo = ῆ' o = 0.02
g hormigón =
b R =
n = N / (b * d * b R)
m = M / (b * d^2 * b R)
A B C D E F G H I J K L M N O P3750
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Con estos valores se determinan las armaduras utilizando las siguientes expresiones:
y
donde:kg/cm2 4200
En consecuencia:Fe = cm2 25.36
F'e = cm2 25.36
Adoptamos la cuantia minima como armadura vertical:
Fe = 0,0025 * b * d = cm2 62.50Se adopta :
F'e = cm2 62.50Se adopta :
Como estribos horizontales principales:
Como estribos horizontales intermedios:
f. Disposicion de las armaduras.
Agregar esquema corregido: Ver Hoja 13 corregido.
C. CUNA DE H°A° PARA MOTOBOMBAS DE CONDENSADO.
a. Datos de los equipos.
Peso de cada unidad: Pump = t 0.365Motor = t 0.675Base Plate = t 0.440Auxiliares = t 0.030Peso unitario = t 1.510
Motor = Siemens Potencia = kW 90V de operación = r.p.m. 2,982
b. Geometria de las cunas de H°A°.
Agregar esquema corrregido: Ver Hoja 10 corregido y Hoja 14 corregida.
c. Relacion de pesos del bloque fijo de hormigon respecto al peso de la motobomba.
El bloque debera cumplir con el 200 % del peso del conjunto motobomba.
Peso bloque nec = t 3.02
d. Peso del bloque de H°A°.
Dimensiones del bloque:b = m 2.500d = m 2.770Altura respecto empot. = m 0.20
t/m3 2.20
Peso del bloque adop = t 3.05
Peso bloque adoptado = 3,05 t es aproximadamente el peso del bloque necesario = 3,02 t -----> Verifica.
e. Armaduras adoptadas.
Adoptamos una malla ortogonal de :
f. Disposicion de las armaduras.
Fe = b * d * ῆo * b R/bs
F'e = b * d * ῆ'o * b R/bs
b s =
20 f 20
20 f 20
1 f 8 c / 15 cm
1 f 8 c / 30 cm
Para V = 2.982 r.p.m. adoptamos m = 2,00
m = Peso del bloque / Peso motobomba
g hormigón =
1 f 12 c / 20 cm
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Agregar esquema corregido: Ver Hoja 14 corregida.
16. SANEAMIENTO DE LA SUBRASANTE.
El paquete estructural de apoyo del cimiento, y con el fin de sanear el plano de fundacion,estara formado por las siguientes capas (de abajo hacia arriba):
a. Requisitos para el material de la subrasantePreparacion del terreno natural en un espesor de 250 mm, aireandolo hasta su humedad optima y luego compactandohasta una densidad igual al 100 % de la correspondiente al ensayo AASHTO T-180.
b. Material de la base.
17. CRITERIOS GENERALES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION A TENER EN CUENTA.
Seguir las recomendaciones del CIRSOC 201, Estructuras de Hormigon Armado.
La superestructura se colará, de preferencia, en una sola operación. En las interrupciones de colado deben tomarse las siguientes precauciones:
El hormigón debe colocarse directamente sobre el encofrado. No debe dejarse caer de una altura excesiva, para evitar segregación. Debe muestrearse el hormigón para pruebas de resistencia, llevando un registro de la zona en la que se aplicó.Definida la localización de las juntas de construcción, para lograr la máxima continuidad en las juntas de construcción, se recomienda dejar ahogadas las barras que crucen la junta y formar entrantes y salientes en la unión; además, la superficie de hormigón endurecido debe ser rugosa y debe limpiarse y humedecerse antes de colar el hormigón nuevo. Se recomienda proteger los bordes de la cimentación con ángulos de acero anclados en el hormigón.
Las barras que se coloquen alrededor de las aberturas, agujeros, entrantes, etc. deben prolongarse 40 veces su diámetro mas allá de los puntos de cruceentre dichas barras. Alrededor de las aberturas el acero de refuerzo provisto, deberá ser igual al 0.5 – 0.75% de la sección transversal de la abertura.
o similar.
Hormigon H-25 de limpieza de 100 mm de espesor, para los trabajos de armado y encofrado de las fundaciones.
1. Deberà tenerse en cuenta durante la construcciòn del efecto de la retracciòn y la dilataciòn térmica.
2. Se utilizara Hormigón Estructural H-25, con una consistencia plástica (asentamiento de 10 a 12 cm).
3. Las cimentaciones de bloque y las losas de base de cimentaciones formadas por marcos, deben colarse en capas horizontales.
a. Realizarse en el nivel de losa de cimentación o en el tercio inferior de la altura de las columnas.b. Si la interrupción queda obligada en la losa o estructura, la unión debe reforzarse con estribos.
4. En cualquier caso el diàmetro mìnimo de la armadura principal serà de f = 16 mm.
5. Todas las armaduras se dispondràn en forma espacial.
6. En estas cimentaciones, el refuerzo mínimo será de 50 kg por metro cubico de hormigón.
7. Las siguientes prescripciones deberàn considerarse en el diseño y construccion de este cimiento:
a. El contorno de la cimentaciòn exterior e interior debe estar perfectamente definido.
b. No està permitidos agujeros donde se puedan acumular gases.
8. Las cimentaciones de maquinaria deben separarse de los elementos estructurales adyacentes, a fin de evitar la trasmisión de las vibraciones.
9. Los pavimentos de hormigòn adyacentes a la fundaciòn de la màquina, deberàn estar separados como mìnimo 20 mm de la fundaciòn.
10. El espacio entre la losa y la fundaciòn, la junta, deberà sellarse con un relleno flexible de probada eficacia y durabilidad, de proveedor reconocido, SIKA
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