ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES
D A T O S PROPIEDADES GEOMETRICAS GEOMETRICAS DE LA CIMENTACION B= L=
9.70 1 1 .8 0
m m
L'/B'= B'/L'=
B'= L'= H=
4.85 5.90
m m
A/(4L )=
1.50
m
A=
114.46
m
2
IX =
897.46
m
4
IY =
1328.12 m
4
IZ =
2225.58 m
4
2
1.216 0.822 0.822
PARAMETROS DINAMICOS DEL SUELO G= = = g=
8,000
2
ton/m
Modulo de rigidez dinámico al corte (Informe geotécnico)
0.35 2.00 9.81
o=
0.20
v= =
198.09 0.05
Relación de Poisson (Informe geotécnico) 3
ton/m
Peso volumetrico del suelo (Informe geotécnico)
2
m/s
Aceleración de gravedad 2
4
ton s /m
Densidad de la masa de suelo
m/s
Velocidad de onda, v= √(G/ro) Amortiguamiento
PARAMETROS DE LA MAQUINA O EQUIPO MECANICO Wc=
65.14
ton
Peso del compresor
a= b=
5.60 2.18
m m
Dimensiones del compresor, ver plano de proveedor Dimensiones del compresor, ver plano de proveedor
WME=
25.50
ton
Peso del motor eléctrico
a= b= W=
2.00 2.24 90.64
m m ton
Dimensiones del motor, ver plano de proveedor Dimensiones del motor, ver plano de proveedor Peso total de la máquina
370.00
rpm
Velocidad de operación
rad/s
Frecuencia
h=
38.75 3.90
m
Altura de eje rotor, respecto al nivel de desplante de cimentación
a0=
0.95
f o= =
Parámetro de forma dinámico
ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES CALCULO DE LOS COEFICIENTES DE RIGIDEZ DINAMICOS COEFICIENTE DE RIGIDEZ DINAMICA VERTICAL 45.0 0 MONOPOLO ES øCALERA = 36 "
Sz= Kz= kz=
1 7 . 5
1 20 91 4 0
. 2 2 CA 0 RTABON PLACA ES e 0 4 3 1 ANC (= 1 6 38 PZA S. LA ) -1 ø3= 832 0 5 ° acot .: A mm
2.06 299,103 ton/m 0.85
K'z= 254,237 ton/m
Rigidez estática vertical Coeficiente obtenido de la grafica (a) para suelos no saturados. Rigidez dinámica vertical, confirmar con informe geotécnico.
(a) Suelo No Saturado
(b) Suelo Saturado Figura 2.- Gráficas del modelo de Dobry y Gazetas
ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES COEFICIENTE DE RIGIDEZ DINAMICA HORIZONTAL, LADO CORTO (DIRECCION Y) Sy= Ky= ky=
4.18 606,637 ton/m 0.97
K'y= 588,438 ton/m
Rigidez estática horizontal, lado corto Coeficiente obtenido de la grafica (a) para suelos no saturados. Rigidez dinámica horizontal Y, confirmar con informe geotécnico.
Figura 3.- Rigidez dinámica horizontal lado c orto
COEFICIENTE DE RIGIDEZ DINAMICA HORIZONTAL, LADO LARGO (DIRECCION X) Kx= kx=
584,028 ton/m 1.00
K'x= 584,028 ton/m
Rigidez estática horizontal, lado corto Coeficiente obtenido de la grafica (a) para suelos no saturados. Rigidez dinámica horizontal Y, confirmar con informe geotécnico.
ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES COEFICIENTE DE RIGIDEZ DINAMICA POR CABECEO, LADO CORTO Y (ALREDEDOR DE X)
Srx= Krx= krx=
3.20
ton/m
6,457,859 ton/m
Rigidez estática horizontal, lado corto Coeficiente obtenido de la grafica (a) para suelos no saturados.
0.85
K'rx= 5,489,180 ton/m
Rigidez dinámica horizontal Y, confirmar con informe geotécnico.
COEFICIENTE DE RIGIDEZ DINAMICA POR CABECEO, LADO LARGO X (ALREDEDOR DE Y)
Sry= Kry= kry=
3.20
ton/m
8,664,709 ton/m
0.85
K'ry= 7,365,003 ton/m
Rigidez estática horizontal, lado corto Coeficiente obtenido de la grafica (a) para suelos no saturados. Rigidez dinámica horizontal Y, confirmar con informe geotécnico.
ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES COEFICIENTE DE RIGIDEZ DINAMICA POR TORSION
St= Kt= kt=
3.80
ton/m
9,850,447 ton/m
Rigidez estática horizontal, lado corto Coeficiente obtenido de la grafica (a) para suelos no saturados.
0.85
Rigidez dinámica horizontal Y, confirmar con informe geotécnico.
K't= 8,372,880 ton/m
CALCULO DE LOS COEFICIENTES ELASTICOS 3
Coeficiente elástico de suelo uniforme a compresión
3
Coeficiente elástico de suelo uniforme a cortante
3
Coeficiente elástico de suelo uniforme a cortante
3
Coeficiente elástico de suelo no uniforme a compresión
3
Coeficiente elástico de suelo no uniforme a compresión
3
Coeficiente elástico de suelo no uniforme a cortante
Cu=
2221.19
ton/m
Ctx=
5102.47
ton/m
Cty=
5141.00
ton/m
Cfx=
6116.34
ton/m
Cfy=
5545.45
ton/m
CY=
3762.11
ton/m
ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES CALCULO DEL CG DE MASAS DEL SISTEMA Dimensiones
Elementos
Masa
Coordenadas
Momentos estáticos de masas
ax
ay
az
(ton s2 / m)
xi
yi
zi
mi xi
mi yi
mi zi
Cim_1
4.450
4.869
1.500
7.9512
2.225
2.435
0.750
17.691
19.357
5.963
Cim_2
4.450
4.869
1.500
7.9512
9.575
2.435
0.750
76.133
19.357
5.963
Cim_3
2.900
1.717
1.500
1.8273
5.900
0.859
0.750
10.781
1.569
1.370
Cim_4
2.900
2.900
2.770
5.6993
5.900
3.167
1.385
33.626
18.050
7.893
Cim_5
2.900
0.252
1.960
0.3504
5.900
4.743
0.982
2.068
1.662
0.344
Cim_6
6.120
3.234
1.960
9.4905
5.900
6.486
0.982
55.994
61.555
9.315
Cim_7
2.840
4.831
1.500
5.0349
1.420
7.285
0.750
7.150
36.677
3.776
Cim_8
2.840
4.831
1.500
5.0349
10.380
7.285
0.750
52.262
36.677
3.776
Cim_9
6.120
1.597
1.500
3.5867
5.900
8.902
0.750
21.161
31.927
2.690
Eq_1
5.484
3.733
6.6402
5.484
6.290
3.733
36.415
41.767
24.788
Eq_2
5.900
3.900
2.5994
5.900
3.221
3.900
15.336
8.373
10.138
328.6162
276.9692
76.0173
<
5
%
Eq_3 Eq_4 Eq_5
Total
56.1658
Coordenadas del centro de gravedad
x'=
5.85
m
y'=
4.93
m
z'=
1.35
m
Cálculo de las excentricidades globales ex=
0.049 m
Ax=
0.417
%
Ok, la propuesta no excede el valor límite de 5%
ex=
0.081 m
Ax=
0.838
%
<
5
Ok, la propuesta no excede el valor límite de 5%
%
ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES CALCULO DE LOS MOMENTOS DE INERCIA DE LAS MASAS DEL SISTEMA Cálculo de los momentos de inercia de masa alrededor del eje Z: 2
Mmc=
912.44
Tms
Mmccz=
19.97
Tms
Mmmz=
1.95
Tms
2
2
Mmz= 934.37 Tms Este momento se utilizará para revisar la vibración por efecto del momento torsionante
2
Cálculo de los momentos de inercia de masa alrededor del eje Y: Dimensiones
Elementos
Masa
Coordenadas
M máquina+cimentación zi
Mm0
3.626
0.750
123.616
7.9512
3.724
0.750
129.364
1.500
1.8273
0.049
0.750
2.655
2.900
2.770
5.6993
0.049
1.385
18.585
2.900
0.252
1.960
0.3504
0.049
0.982
0.696
F
6.120
3.234
1.960
9.4905
0.049
0.982
41.826
G
2.840
4.831
1.500
5.0349
4.431
0.750
106.006
H
2.840
4.831
1.500
5.0349
4.529
0.750
110.443
I
6.120
1.597
1.500
3.5867
0.049
0.750
13.893
Eq_1
5.484
3.733
6.6402
0.367
3.733
93.426
Eq_2
5.900
3.900
2.5994
0.049
3.900
39.543
ax
ay
az
(ton s2 / m)
xi
A
4.450
4.869
1.500
7.9512
B
4.450
4.869
1.500
C
2.900
1.717
D
2.900
E
yi
Eq_3 Eq_4 Eq_5
Total
Mmo=
56.1658
Mm= = FRECUENCIAS NATURALES Y AMPLITUDES DE VIBRACION PRIMARIA (ton)
SECUNDARIA (ton)
TOTAL (ton)
Fx Fy
4.000
0.634
4.634
0.000
0.000
0.000
Fz Mx
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
My Mz
13.315
0.000
13.315
44.216
4.899
49.115
680.0529
Tms 2
577.168 Tms
0.849
<1
2
ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES Revisión a desplazamiento vertical "Z"
wnz=
67.2796
rad/s
Revisión a desplazamiento horizontal "X"
wnx=
101.97
Ax=
9.27E-06 m
rad/s
Revisión de resonancia
w/wnx=
0.380
Ok
Ax=
9.273
m
w/wnx=
0.355
Ok
Revisión por cabaceo alrededor del eje "Y"
wnfx= Af=
109.29
rad/s
Revisión de resonancia
A=
1.87E-06
1.87E-06 rad
Revisión por torsión alrededor del eje "Z" f ny=
15.07
Hz
wny=
94.66
rad/s
Ynz=
7.05E-06
rad
Revisión de resonancia
w/wny= nz=
0.409
Ok
7.05E-06 rad
VIBRACION SIMULTANEA, DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL Y CABECEO ALREDEDOR DEL EJE Z
2
13217.92
n
=
114.97 rad/s
2
5744.105
n
=
75.79
wn1 = wn2 =
rad/s
Calculo del giro y amplitud por efecto de la fuerza Fx, (Px). 1.6E+12
AfP=
2.27E-06 rad
AxP=
23.94 mm
AfM=
4.13E-06 rad
Calculo del giro y a mplitud por efecto del momento de cabeceo My.
ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES AxM=
6.53 mm
Ayx=
41.57 mm
Ayy=
34.18 mm
Calculo de las amplitudes horizontales por efecto de la torsión Mz.
Combinación final de amplitudes de vibración, desplazamientos dinámicos combinados. hAf=
5.79 mm
ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES
