Equipo-estatico ACI 351

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Cimentaciones para equipo estático Fabián Pesantez [email protected] 1. 2. 3. 4. 5.

La Introducción Tipos de Cimentación Criterio de Diseño Los métodos de Diseño Consideraciones de Construcción

Reportado por : ACI Comité !"# Las palabras claves: el anclaje (estructural); los tornillos del ancla: el hormigón; el euipo; euipo; los formas; forma de trabajo (la construcción): la carga de las !imentaciones; !imentaciones; las !imentaciones s; la lechada; la lechada: los pedestales; pedestales; las cargas del montón; el refuerzo; la presión de la tierra: la preparación de la subsuperficie; las tolerancias (las mec"nicas). CAP$T%L& I I'TR&D%CCI(' #)#) LA *I+T&RIA #e usan !imentaciones para el euipo est"tico a lo largo del mundo en el proceso industrial $ los medios industriales. %uchos ingenieros con las diferentes ra&ces est"n comprometidos en el an"lisis' pro$ecto' $ construcción de estas !imentaciones. astante a menudo ellos realizan su trabajo con mu$ poca gu&a de códigos de construcción' normas nacionales' las caracter&sticas tcnicas de due*o' u otra información publicada. +ebido a esta falta de normas del acuerdo general' la ma$or&a de los ingenieros conf&a en dise*ar juicio $ e,periencia. #in embargo' algunas empresas de la ingenier&a e individuos han desarrollado sus propias normas $ especificaciones como resultado de la investigación $ actividades de desarrollo' estudios del campo' o muchos a*os de ingenier&a e,itosa o pr"ctica de la construcción. Las empresas con las tales normas normalmente normalmente se sienten ue su información es algo -nica $' por consiguiente' consiguiente' es bastante renuente distribuirlo fuera de su organización' permita e,clusivamente e,clusivam ente su publicación. s&' sin la distribución abierta' revisión' $ discusión' estas normas representan las pr"cticas sólo aisladas. #ólo compartiendo abiertamente $ discutiendo esta información permitir&a un acuerdo general verdaderamente significante en dise*ar $ los reuisitos de la construcción para las !imentaciones de euipo est"tico sean desarrollados. /or esta razón' el comit ha desarrollado un documento de discusión ue representa esta innovador de dise*o $ construcción construcc ión de !imentaciones !imentacione s de euipo est"tico. 0ste 0ste docum document entoo innova innovador dor se refie refiere re para para estado estado1de 1de1la 1la1pr 1pract actica icarr $ abarc abarcaa las varias varias ingen ingenier ier&as &as $ metodolog&a de la construcción en el uso actual. #),) -L PR&P(+IT& 0l !omit !omit presen presenta' ta' norma normalm lment entee sin la prefer preferenc encia' ia' varios varios criter criterios ios del dise* dise*o' o' $ m mtod todos os $ de procedimiento de an"lisis' dise*o' $ construcción ue se aplican actualmente a las !imentaciones de euipo est"tico por los practicantes de industria. 0l propósito de este informe es presentar estos varios mtodos $ as& sacar a discusión cr&tica de la industria. 2o se piensa ue este informe es una pr"ctica recomendada' sino un documento ue animar" la discusión $ comparación de ideas. #)!) -L ALCA'C0ste informe est" limitado en el alcance a la ingenier&a $ construcción de !imentaciones de euipo est"ticos. 0l trmino 3euipo est"tico3 como usado au& dentro se refiere a euipo industrial ue no contiene partes de mudanza o ue sus caracter&sticas operacionales son esencialmente est"ticas en la naturaleza. /erfilado $ discutió au& dentro' es los varios aspectos del an"lisis' pro$ecto' $ construcción de !imentaciones para el euipo eu ipo como los vasos vasos verticale verticales' s' pilas' pilas' vasos vasos horizonta horizontales' les' permutad permutadotes otes de calor' calor' vasos vasos esfricos esfricos'' herramientas de la m"uina' $ el euipo elctrico como los transformadores. 0,cluido de este informe es las !imentaciones para la mauinaria como los generadores de la turbina' bomb bombas' as' sopla soplado dores res'' compre compreso sores res'' $ prensa prensass ue ue tiene tienenn carac caracter ter&st &stica icass opera operacio ciona nales les ue ue son esencialm esencialmente ente din"micas din"micas en la naturaleza. naturaleza. 4ambin mbin e,cluid e,cluido' o' es las !imentacion !imentaciones es para los vasos vasos $ tanues cu$as bases descansen directamente directamente en la tierra' por ejemplo' los clarificadores' clarificadores' silos de hormigón' $ los tanues del 5nstituto de /etróleo americano (el /5). 4ambin se e,clu$en !imentaciones para los edificios $ otras estructuras ue contienen el euipo est"tico. Los aspectos inge*eriles geotcnicos de dise*o $ aspectos del an"lisis' el dise*o de !imentaciones de euip euipoo est"ti est"tico co discut discutid idos os au au&& dentr dentroo son son limita limitados dos a consid considera eracio cione ness gene general rales. es. 0l inform informee est" est"

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esencialmente interesado con el an"lisis estructural' dise*o $ construcción de !imentaciones de euipo est"tico.


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CAP$T%L& , L&+ TIP&+ D- CI.-'TACI&'-+ ,)#) C&'+ID-RACI&'-+ /-'-RAL-+ 0l tipo $ configur configuració aciónn de una !imentacio !imentaciones nes para el euipo pueden pueden ser depe dependi ndiente entess en los factores factores siguientes: 6. 0l euipo la configuración baja como patas' sillas de montar' base sólida' parrilla' o las locaciones de apo$os m-ltiples. 7. !argas anticipadas como el peso del euipo est"tico' $ las cargas desarrolladas durante el izado' funcionamiento' $ mantenimiento. 8. Los reuisitos 9peracionales $ del proceso como la accesibilidad' constre*imientos del pago' efectos de la temperatura' $ desage. . . Los factores económicos como el costo del capital' -til o de de vida anticipada' $ reemplazo o costo de la reparación. ?. !ódigos

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,),),) 0A+&+ *&RI2&'TAL-+ 1 CI.-'TACI&'-+ I'T-RCA.3IAD&RA+ D- CAL&R 1 #e apo$an euipos horizontales como los permutadores de calor $ reactores de varios tipos t&picamente en pedestales ue descansan en los !imentaciones aisladas' !imentaciones corridas' pilotes' o pilotes taladrados. Los reuisitos de elevación de tuber&as a menudo dictan ue estos vasos estn varios pies sobre su grado. /or consiguiente' el pedestal es los la cimentación lógica. La configuración de pedestales var&a con el tipo de sillas de montar en los vasos' $ con la magnitud $ dirección de fuerzas para ser resistidos. Los platos de la diapositiva tambin son usados par a reducir la magnitud de fuerzas horizontales termales entre los pedestales de euipo. 0l pedestal m"s com-n es un tipo de pared prism"tica. #in embargo' la forma tipo 4 (estribó) pueden reuerirse los pedestales si las fuerzas horizontales son mu$ altas (vea Cig. 7.7.7). ,),)! CI.-'TACI&'-+ D-L 0A+& -+F4RICA+ 1 a veces se constru$en los vasos esfricos grandes con una falda $ el anillo bajo' pero m"s a menudo tienen las patas1apo$adas. /ara los vasos esfricos de patas1 apo$adas' las !imentaciones consisten t&picamente en pedestales bajo las patas ue descansan en los !imentaciones del cobertor individuales' una estera continua' o un anillo anular oct"gono' he,agonal o redondo. Las preocupaciones sobre el arreglo diferencial entre las patas $ las cargas del sismo laterales grandes normalmente dictan un sistema de la !imentaciones continuo. /ara economizar en los materiales de la !imentaciones' unas !imentaciones de tipo de anillo anular se utilizan a menudo (vea Cig. 7.7.8). ,),)5 CI.-'TACI&'-+ D- *-RRA.I-'TA+ .-C6'ICA+ 1 el euipo de %auinaria %ec"nica se apo$a t&picamente sobre !imentaciones de estera. Dstos pueden ser de tierra compactada o con pilotes dependiendo en la capacidad de compactación de la tierra $ las limitaciones de consolidación de la mauinaria (vea Cig. 7.7.). +onde una herramienta %ec"nica produce las cargas de impacto' generalmente se a&sla de la estera vecina para minimizar transmisión de vibración a otro euipo. ,),)" -7%IP& -L4CTRIC& 1 CI.-'TACI&'-+ D- -+TR%CT%RA+ D- AP&1& 1 0l euipo elctrico consiste t&picamente en transformadores' los cortacircuitos de poder' revestiduras del interruptor' los centros del mando de motor. Las estructuras de apo$o consisten en EbusesF' trampas de l&nea' interruptores' $ corta1ra$os. Las !imentaciones para el euipo elctrico' como los transformadores' cortacircuitos de poder' $ otros euipos de energ&a masivos' se dise*an t&picamente para (6) las cargas muertas' (7) las cargas s&smicas' (8) la carga viva' $ () las cargas de operación. 0stas !imentaciones son t&picamente en gradas aisladas' o gradas con pilotes. 0l anclaje se proporciona por los tornillos del ancla o soldando el euipo base los rellenos. Las !imentaciones de estructuras de apo$o para los buses elctricos tiesos' switchtands' trampas de la l&nea' $ corta pico' son dise*adas para acomodar las cargas operacionales' las cargas del viento' cargas de corto circuito' $ las cargas s&smicas. 0stas cargas son normalmente m"s peue*as ue aullas de estructuras de transmisión de carga; por consiguiente' !imentaciones de pilotes enroscaos son com-nmente usadas. #i las condiciones de compactación de la tierra son desfavorables' las cimentaciones corridas o pilotaje es lo m"s com-n. #e dise*an estructuras de apo$o para los conductores elctricos cargados' como las torres de la transmisión' polos' estructuras elctricas de soporte final' $ los apo$os del buses fle,ibles' para las cargas de tensión de los conductores junto a hielo $ cargas del viento. /ilas taladradas normalmente se usan para apo$ar este tipo de estructura. !imentaciones corridas son tambin utilizadas cuando el suelo lo reuiere.

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CAP$T%L& ! DI+-8& D-L CRIT-RI& !riterio usado para el dise*o de !imentaciones de euipo est"tico var&a considerablemente entre sus practicantes. /uede haber varias razones para esta variabilidad. La ma$or&a de !imentaciones de euipo se dise*an por o para organizaciones grandes ue pueden incluir utilidades $ agencias del gobierno. %uchas de estas organizaciones' con su especialización interna' han desarrollado sus propias pr"cticas de la ingenier&a' incluso el criterio de +ise*o. %uchas organizaciones' despus de invertir los recursos considerables en el desarrollo' consideran de su propiedad esta información. 0llos no encuentran ning-n incentivo para compartir su e,periencia e investigar con otros. /or estas razones' ha$ información publicada limitada sobre el criterio usado para el dise*o de los tipos de !imentaciones de euipo est"tico cubierto por este informe. !)#) LA CAR/A+ La ma$or&a de los practicantes intenta usar las cargas comunes definidas por los códigos del edificio locales primero' o por !5 86. #in embargo' muchos ingenieros tienen la dificultad clasificando el n-mero grande de cargas diferentes dadas por norma como la 3carga muerta3 $ las categor&as de 3carga viva.3 Ba$ una necesidad de definir categor&as adicionales de cargas $ combinaciones de carga con los factores de carga apropiados por consiguiente. !)#)# CAR/A+ !)#)#)# CAR/A+ .%-RTA+ 1 las cargas %uertas invariablemente consisten en el peso del euipo' las plataformas' el conducto' ignifugando' el revestimiento' ductos' $ otras ataduras permanentes. lgunos ingenieros tambin designan los vol-menes ue opera (el material l&uido' granular' etc.)' del euipo como las cargas muertas. #in embargo' tal combinación es inoportuna cuando considerado las posibles combinaciones de cargas ue pueden actuar concurrentemente' $ al asignar los factores de carga. Los euipos pueden estar a menudo vac&os' $ todav&a est" sujeto a las varias otras cargas. s&' una distinción entre cargas muertas $ generalmente se mantienen las cargas ue opera.


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!)#)#),) CAR/A+ 0I0A+  las cargas Givas consisten en la carga de gravedad producida por el personal' euipo móvil' herramientas' $ otros art&culos ue pueden ponerse en el pedazo principal de euipo' pero no se ata permanentemente a l. Las cargas vivas tambin normalmente inclu$en las cargas alzadas de gr-as del foue peue*as' pescantes' o ganchos ue se atan al pedazo principal de euipo' o directamente a la !imentaciones . Las cargas vivas' como descrito anteriormente' normalmente no funcionaran durante el funcionamiento del euipo. 4&picamente' cargas as& sólo estar" presente durante el mantenimiento $ per&odos del cierre. La ma$or&a de los practicantes no considera cargas ue opera' como el peso de los vol-menes durante el funcionamiento normal' para ser las cargas vivas. !)#)#)! CAR/A+ 7%- &P-RA 1 Las cargas ue opera inclu$en el peso de los vol-menes de euipo durante las condiciones ue opera normales. Dstos son vol-menes ue no se atan permanentemente al euipo. 4ales vol-menes pueden incluir los l&uidos' sólidos granulares o suspendidos' material del catalizador' u otros productos temporalmente apo$ados o materiales ue se procesan por el euipo. La carga ue opera puede incluir los efectos de movimiento de los vol-menes o los ue puede transferir' como las cargas de ola de fluido en algunos tipos de euipo del proceso. #in embargo' estas -ltimas cargas a veces se tratan separadamente $ reuieren los factores de carga diferentes. Las cargas ue opera tambin normalmente inclu$en fuerzas causadas por la e,pansión termal (o reducción) del propio euipo' o de su conducto conectando. Hn ejemplo del primer tipo ser&a un vaso horizontal o permutador de calor con dos sillas de montar' cada uno apo$ó en un !imentaciones separado. 0l cambio de temperatura del euipo puede producir los empujones horizontales a las cimas de los malecones de apo$o. 0l cambio de temperatura de ue une agudo puede producir para seis reacciones del componente a las pesta*as ue une (tres fuerzas $ tres momentos). /ara las fuerzas agudas' tales grandes el pro$ecto de la !imentaciones puede afectar significativamente. !)#)#)5 CAR/A+ D-L 0I-'T&  l dise*ar !imentaciones de euipo al aire libre construida en un "rea bajo la jurisdicción de un código de edificación local' la ma$or&a de los ingenieros usar" las provisiones pertinentes en ese código por determinar el viento carga en el euipo. La ma$or&a de los códigos' como las ediciones m"s viejas del !ódigo del 0dificio Hniforme (H!)' como las ediciones m"s viejas del !ódigo del 0dificio Hniforme (H! ?A) especifiue las presiones del viento seg-n el "rea geogr"fica' la altura sobre la grada' $ geometr&a de euipo. 2o se reconocen caracter&sticas din"micas de la estructura o euipo' ni es espec&ficamente cualuier tipo de estructuras o euipo e,cluido de la consideración. Los procedimientos usados son simples aunue' como la ma$or&a de los ingenieros crea' ellos est"n algo crudos en su representación del efecto real de viento. lgunos practicantes' particularmente cuando se dise*a las !imentaciones de euipo fuera de la jurisdicción de códigos del edificación locales' use el m"s reciente $ supuestamente las provisiones de carga de viento m"s racionales contuvieron en #!0 #tandard ? (anteriormente 2#5 =.6). #in embargo' estas provisiones tienen la reputación de ser significativamente m"s complejo ue aullos en m"s códigos del edificio. 0l #!0 ? La relación de presión de viento puede' en general' se represente por lo siguiente dos ecuaciones:


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q z = 0.00256 K z (IV)2 P z = q z GC ( 3

qz9 :I iI ;z9 Pz9 /9 C9

( 3 1 )

2 )

la presión de velocidad a la altura z la velocidad del viento b"sica (la mph) el factor de importancia la altura $ coeficiente de la e,posición la presión del pro$ecto a la altura z (el psf) el factor de la r"faga el coeficiente de presión o arrastra

La reputación de complejidad $ no tener iento del #!0 ? provisiones del viento est"n injustificados al dise*ar el euipo r&gido' como la falda de vasos verticales grandes' tanues horizontales' permutadores de calor' herramientas de la m"uina' $ el euipo elctrico. /ara estos tipos r&gidos de euipo' el #!0 ? aprovisiona ue el viento reuieren a sólo una selección de una velocidad del viento b"sica' un 3factor de importancia3 ue ajusta la velocidad del viento b"sica para el intervalo de la repetición media $ determinación de una 3presión de velocidad.3 0sta -ltima cantidad es una función de ambos 3e,posición3 (la topograf&a) $ altura sobre la grada. Las presiones de viento de pro$ecto son entonces determinadas multiplicando la presión de velocidad por un 3factor de la r"faga3 $ una presión (o arrastre). 0l factor de la r"faga ajusta la presión de velocidad media a un valor m",imo por la e,posición dada $ altura. La presión o coeficientes de arrastre reflejan la geometr&a $ afluente el "rea e,puesta del art&culo a investig"ndose' $ su pariente de la orientación al flujo del viento. l dise*ar torres fle,ibles altas' los vasos verticales $ pilas' $ sus !imentaciones' el ingeniero se enfrenta con un problema al usar el #!0 ? provisiones de carga de viento. 0ste problema ocurre en el p"rrafo introductorio del #!0 ? provisiones de carga de viento con ue e,clu$en de las 3estructuras de consideración. . . caracter&sticas estructurales ue los har&an susceptible a las oscilaciones viento1 entusiasmadas. Las torres del proceso fle,ibles altas' pilas' $ chimeneas son de hecho susceptibles a las oscilaciones viento1entusiasmadas. mbos la discusión en !ap&tulo  de !5 8J? as& como el material presentaron en !ap&tulo = de #%0K2#5 #4#1l 1 6A> (las pilas de acero) se recomienda las referencias para estas soluciones. !)#)#)" CAR/A+ +$+.ICA+  +eterminando los reuisitos de fuerza laterales para el euipo es un desaf&o por practicar a ingenieros. La razón proviene de principalmente de los códigos del edificación para tales determinaciones. +esde el enfoue primario de construir' los códigos buscan las Econstrucciones tipo3 para estructuras' la pertinencia al euipo $ estructuras ue no son edificaciones es menos ue clara' particularmente cuando la ma$or&a de los códigos usa la nomenclatura aplicable a las estructuras en lugar del euipo. 0stas dificultades se han reconocido ampliamente' $ se han tomado los pasos para hacer las secciones de reuisito de euipo de códigos 3de uso f"cil3 para el ingeniero practicando. 0l m"s notablemente' la 6AA6 edición del !ódigo del 0dificación Hniforme (H!)' ampliamente usó en las zonas s&smicas de los 0stados Hnidos occidentales' adopta los refinamientos $ mejoras de las recomendaciones de la sociación de los 5ngenieros 0structural de !alifornia (#09!). 0L #ubcomit de #09! en estructuras ue no son edificaciones' una parte del !omit de la #ismolog&a' contin-a sus esfuerzos para desarrollar reuisitos 3autosuficientes3 ue e,tienden el alcance $ refinan el tratamiento para las cargas s&smicas en el euipo. 0stos esfuerzos $ los refinamientos e,tendidos hechos por #09! para las estructuras han hecho el código 3innovador3 al !ódigo del edificación Hniforme para los reuisitos de carga laterales' incluso en muchas jurisdicciones ue no han adoptado el H! espec&ficamente. 9tros códigos o normas ue especifican los reuisitos de fuerza laterales en edificios o estructuras inclu$en #!0 ? (anteriormente 2#5 =.6)' 0l 9! !ódigo de edificación 2acional' $ el !ódigo del edificación 2ormal (#!). La gencia de +irección de 0mergencia Cederal (C0%) el /rograma 2acional de .? Bertzio' o un per&odo menos o igual a J.J> segundo' es considerado 3r&gido.3


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La actuación de muchos tipos de euipo vendedor1manufacturado' suelo1montado (ambos r&gidos $ no r&gido) los terremotos del pasado han demostrado una fuerza inherente t&picamente alta por resistirse las cargas s&smicas. #i por operar' fabricando' o enviar las consideraciones' euipo mec"nico como las bombas' artefacto $ generadores de motor' secadores' aereadores' $ la ma$or&a de los ventiladores en esta categor&a' como lo hace la ma$or&a del euipo elctrico. 2ote ue mientras estas observaciones son espec&ficamente para la actuación estructural de euipo anclado' ellos son a menudo tambin lo mismo para su actuación operacional 1 a menos ue se tropiezan las paradas elctricas o los mandos de la instrumentación se ponen a autom"ticamente cerrado abajo el euipo. +onde las consideraciones operacionales son m"s de una preocupación' como es el caso para la telecomunicación $ euipo de la computadora' ingenieros especifican a menudo el criterio mucho m"s severo ue se reuerir&a por cualuier código de la edificación. 0l criterio operacional para el euipo est" m"s all" del alcance de este documento' pero la pr"ctica de una compa*&a de telecomunicaciones es de costa oriental en H! la ona  #&smica puede ser instructiva.
2

5p !p Mp

NH! Cormula (8>1l)O (818)

+onde: Fp9 la fuerza s&smica lateral z9 el factor de la zona s&smico para la cresta eficaz molió la aceleración (los rangos de J.J?= a J.J' dependiendo en la situación geogr"fica) Ip9 el factor de importancia para los componentes Cp9 el factor de fuerza horizontal para el componente espec&fico (J.?= en la ma$or&a de los casos' pero 7.J para pilas apo$adas adelante o pro$ectando como un cantiliver sobre sujetados sobre el tejado m"s de la mitad la altura del total del euipo).

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/ara el euipo no r&gido o soportado fle,iblemente la fuerza lateral m&nima es determinada por la misma fórmula. 0l factor de fuerza !p' sin embargo' debe considerar ambas las propiedades din"micas del componente $ la estructura ue lo apo$an. 0n ning-n caso si esto debe estar menos de !p para el euipo r&gido' aunue no necesita e,ceder 7.J. para determinar el per&odo para el euipo no r&gido' el valor para !p para el euipo r&gido puede doblarse en lugar de un an"lisis detallado' mientras produciendo un !p de 6.=. 0sta simplificación es generalmente usada ingenieros practicantes. s&' a menos ue un factor de importancia ma$or ue se reuieren 6.J' el reuisito m&nimo de fuerza lateral para la ona #&smica  ser&a J.>Mp para la ma$or&a del euipo no r&gido. #ólo si el euipo no r&gido consiste en cantilivers sobreaserugadors ue e,tienden el tejado anteriormente m"s de la mitad la altura total del euipo habr&a el reuisito sea ma$or J.Mp (vea 4abla 8.6.6.=a). !)#)#)")C -7%IP&+ AP&1AD&+ A & D-3A=& D- LA CALIDAD  #i el euipo r&gido o el euipo del no r&gido se apo$a por debajo del nivel de tierra' el H! permite dos1tercios del valor de !p ser usado: Cp

9 5p (J.>?)!pMp

Ndaptado de la Córmula de H! (8>1l)O

(3-4)

con tal de ue la fuerza lateral no est menos de lo obtenido para el la estructura ue no es edificación los sistemas estructurales como cedido H! #ección 788 (b). 0stas fuerzas se describen en la pró,ima sección. !)#)#)") D -+TR%CT%RA+ +&P&RTADA+ P&R +I .I+.& 7%- '& +-A' -DIFICACI&'-+  la fórmula (81l) como cedido H!1A6 788 (b)' aplica a todas las sistemas estructurales ue no son edificaciones r&gidas $ a todas estructuras r&gidas apo$adas por si mismas $ todos los euipos diferentes a edificaciones. 0sto incluir&a el tal euipo como los vasos r&gidos $ cajas. V

=

0.5 ZIW

[UBC Formula (38-l)]

(3-5)

#i la estructura apo$ada en si mismo es no r&gida (es decir' f P6>.? Bertzio)' en cuanto a los vasos delgados altos' la ma$or&a de los tanues sobre grada' $ algunos tanues elevados $ cajas' las propiedades din"micas deben ser consideradas $ el H! prescribe usando la fórmula de fuerza lateral para otro 3 estructura ue no es edificación3 con algunas modificaciones:

(81>)

+92+0: c9 6.7= # 0l coeficiente de amplificación (no necesita e,ceder 7.?=) 4 7K8 el factor de importancia (o 6.J para la norma $ la ocupación especial estructura' o 6.7= para el I9 esencial $ los medios arriesgados) NGea H! 4abla 781LO R>9 el coeficiente numrico para el las estructuras ue no son edificaciones(o 8' ' o =' ue dependen en el tipo) NGea H! 4abla 781QO el coeficiente del sitio para las caracter&sticas de la tierra (los rangos entre 6.J $ 7.J' dependiendo +9 de las condiciones de tierra de sitio) NGea H! 4abla 781RO T9 el per&odo fundamental de vibración en segundo 09 el pro$ecto total fuerza lateral o esuila a la base <9 el total la carga del muerto s&smica (t&picamente el peso ue opera de euipo) 9 el factor de la zona s&smico para la cresta eficaz molió la aceleración (los rangos 2 de J.J?= a J.J' dependiendo en la situación geogr"fica) NGea la 4abla de H! 7815O Las modificaciones o limitaciones inclu$en a lo siguiente: 6) la proporción ue !S

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7) la distribución vertical de las fuerzas s&smicas puede determinarse por fuerza est"tica o fuerza de contestación din"micos' con tal de ue los resultados no estn menos de aullos obtenido con el mtodo de fuerza est"tico. (La nota: raramente se usan los mtodos de la contestación +in"micos para el euipo). 8) donde una norma nacional aceptada cubre un tipo particular de estructura de la ue no se edificación ? la norma puede usarse. unue ellos raramente aplicar&an al euipo' ciertas otras restricciones como descrito en H! 788(b) para #&smico zonas 8 $  solicitan las !ategor&as de 9cupación 555 e 5G (las !ategor&as de 9cupación en H! 4abla 2o. 78 1 T). La estructura debe estar menos de =J pies en la altura' $ < I;.J debe usarse para el w

pro$ecto. dicionalmente' el H! proh&be o restringe numeroso sistemas estructurales de hormigón en las zonas s&smicas m"s altas NH! 788; (el c)8O. La Córmula usando (81>) $ un factor de importancia de 6.J' el pro$ecto m&nimo fuerza lateral o esuila a la base para las estructuras no r&gidas ue no son edificaciones ser&a J.8?M (vea 4abla 8.6.6.=a).

!)#)#)"- CAR/A+ +$+.ICA+ 0-RTICAL-+ 1 2ing-n componente del terremoto vertical se reuiere por el H! para euipo apo$ado por las estructuras NH! 788; (j)O. /ara el euipo con los componentes de cantiliveres horizontales en #&smico +ivide en zonas 8 $ ;' sin embargo' el H! especifica una fuerza ascendente neta de J.7Mp por ese componente' #i el procedimiento de fuerza lateral din"mico se usa' el componente vertical es dos1tercios de la aceleración horizontal. #in embargo' desde ue el procedimiento de fuerza din"mico tiene peue*o o ninguna aplicación a la ma$or&a del euipo' muchos ingenieros dise*ando estructuras zonas #&smicas 8 $ ;' conservadoramente usan un componente vertical de tres1cuartos o dos1tercios de la componente horizontal del procedimiento del de fuerza lateral est"tica' mientras combin"ndolo simult"neamente con el componente horizontal. 0l H! tambin avisa sobre efectos del levantamiento causados por las cargas s&smicas. #ólo @= por ciento de la carga muerta deben ser considerados resistindose el tal levantamiento. NH! 788? (un)O. !)#)#)@ CAR/A+ D- PR%-3A 1 La ma$or&a de euipos de proceso' como los vasos de presión' deben ser los probados hidr"ulicamente en su propia ubicación sobre su !imentación. 5ncluso cuando tal prueba no se reuiere inicialmente' ha$ una posibilidad buena ue alg-n d&a durante la vida de un vaso se alterar" o se reparar"' $ un una prueba hidr"ulica puede e,igirse reunir los reuisitos de #ección G555 del calentador #%0 $ !ódigo de Gaso de /resión. /or consiguiente' m"s ingenieros lo consideran reuisito ue todos los vasos' sus faldas u otros apo$os' $ sus cimentaciones se dise*en para resistir las cargas de prueba. /ara la !imentación' esto consiste en el peso de agua e,igió llenar el vaso. !)#)#) .A'T-'I.I-'T& 1 CAR/A+ D- LA R-PARACI(' 1 /ara la ma$or&a de permutadores de calor' los procedimientos de mantenimiento reuieren ue periódicamente los bultos del tubo sean sacados' tirado de la c"scara del permutador' $ limpiados. La magnitud de tirar reuerir una fuerza mu$ fuerte' $ el fragmento ue se transmite a la !imentaciones del permutador' puede variar encima de una gama amplia' dependiendo de varios factores. 0stos factores inclu$en: (6) el servicio del permutador' incluso el tipo de producto' las


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temperaturas' $ la corrosividad de los fluidos utilizados' (7) la frecuencia del procedimiento de mantenimiento' $ (8) el procedimiento tirando o alza usado. +esde ue las fuerzas transmitieron a una !imentaciones al tirar un bulto del permutador son tan inciertas e inconstantes' las fuerzas del dise*o usadas son a menudo basadas en la e,periencia del pasado $ la regla del pulgar. 0l criterio com-n es dise*ar para una fuerza longitudinal ue es un fragmento del peso de bulto de tubo' mientras $endo de J.= a 6.= veces el peso del bulto. #e asume ue esta fuerza act-a al centro de l&nea de un permutador' $ sólo se toma en la combinación con el permutador la carga muerta (vac&a).

/ara apiló o 3a cuestas3 los permutadores' se asume ue el atracción del bulto act-a en sólo un permutador en un momento. !)#)#)B CAR/A+ D- FL%ID& CR-AD&  %uchos tipos de vasos (los reactores' los regeneradores del catalizador' etc.) del proceso est"n sujetos a las fuerzas de la 3sobrecarga.3 unue la analog&a puede estar menos del perfecto' es a menudo conveniente describir la sobrecarga fluida como un efecto de la 3cafetera.3 0l mecanismo esencial puede ser similar a la ebullición de un fluido contenido' con la formación violenta $ el derrumbamiento s-bito de burbujas de gas inestables' las corrientes de unión de l&uidos con diferentes densidades' $ chapoteando de una superficie l&uida ue tambin contribu$e a las fuerzas de la frecuencia. 0stas fuerzas violentas act-an err"ticamente' mientras siendo al azar distribuido en los ambos' tiempos $ espacio dentro de la fase l&uida. 9bviamente' la ola fluida es una carga din"mica. #in embargo' debido a la dificultad de definir la magnitud o las caracter&sticas din"micas de estas fuerzas' ellos se tratan casi siempre est"ticamente para el pro$ecto de la !imentaciones. 2ormalmente se representan las fuerzas de la ola como fuerzas est"ticas horizontales localizadas en el centroide del l&uido contenido. #e toma la magnitud de esta fuerza dise*o como un fragmento del l&uido debajo de un nivel de l&uido ue opera normal. 0l fragmento de peso l&uido ue se usa variar" de J.6 a J.= dependiendo del tipo de vaso' en la violencia de su proceso u&mico contenido' $ en el grado de conservismo deseado por el due*o1operador resistiendo dichas cargas. /ara la ma$or&a de los vasos apo$ado directamente en las !imentaciones de grada' las fuerzas de la ola son peue*as $ son normalmente abandonados. !)#)#) CAR/A D- I2AD&1 Crecuentemente' procedimientos de la construcción $ el izado $ la configuración del euipo causa condiciones de carga en una !imentación ue actuar" en ning-n otro momento ue durante la vida del euipo. /or ejemplo' antes de un pedazo de euipo el lechado est" en la posición en su !imentaciones' deben verificarse tensiones de la presión locales bajo las pilas de brillo o cu*as de izado. 9tro el ejemplo m"s espec&fico es el caso de un vaso vertical o pila ue pueden erigirse con anticipación sobre la cimentación a la instalación de partes pesadas o del revestimiento. Hna vez instalado' estos interiores se categorizan como la parte de carga muerta permanente de un vaso carga. #in embargo' muchos practicantes lo sienten necesario e,aminar la situación ue podr&a e,istir durante las semanas interinas o incluso la anticipación de los meses a la instalación de este peso interior considerable. 0l pro$ecto de una !imentación del vaso vertical alta puede gobernarse bien por la estabilidad global contra volcamiento' si se reuiere ue la estructura ligera temporal es capaz de resistir el viento del pro$ecto lleno. !)#)#)# CAR/A D- FL&TACI(' 1 0l efecto flotante de una tabla de agua (la tabla de agua sobre el fondo de !imentaciones) es muchas veces considerada como otra carga. 0s decir' algunos ingenieros lo tratan como una fuerza ascendente1suplente ue puede (o no puede) actuar concurrentemente con otras cargas bajo todas las condiciones de carga. Quiz"s as& como frecuentemente' los efectos flotantes se tratan consider"ndolos como una 3condición3 diferente en ue el peso de gravedad de hormigón sumergido $ tierra se cambia para reflejar su sumergió o las densidades flotantes (vea #ección 8.6.7.). #in dirigirse la diferencia filosófica entre estas dos percepciones' el efecto es el mismo. 0l efecto flotante de una tabla de agua alta no sólo puede gobernar la estabilidad (como perfilado en #ección 8.=)' pero tambin puede contribuir a las fuerzas del criticas de dise*o (los momentos $ cortes grandes) usadas en el dise*o de la !imentaciones . !uando es probable ue la elevación de la tabla de agua fluct-e' la ma$or&a de los ingenieros considerar" ambos 3seco3 (descuidando la tabla de agua)' $ 3mojado 3 (incluso los efectos de flotación de una tabla de agua alta) cuando se dise*an !imentaciones. !)#)#)## CAR/A+ .I+C-L6'-A+ 1 a veces se definen otros tipos de cargas como las cargas separadas' $ a veces se agrupó bajo una de las categor&as descrito anteriormente. lgunos se especializan justamente en ue ellos sólo son normalmente aplicados a ciertos tipos de estructuras o euipo. 0llos inclu$en lo siguiente: #E CAR/A+ T-R.AL-+ Las !argas termales a veces son consideradas como una categor&a de cargas separadas' pero se describió antes en la sección en las cargas operacionales.


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,E LA+ CAR/A+ D- I.PACT&  las cargas de 5mpacto' como esos debido a las gr-as' enarbolamientos' $ pescantes' a veces son clasificado separadamente (como descrito anteriormente). s& como a menudo ellos son clasificados bajo las cargas vivas o' dependiendo del tipo de euipo' como las cargas operacionales. !E LA+ CAR/A+ D- LA -PL&+I(' 1 la 0,plosión $ e,plosión resultante representan la e,trema fatiga o condiciones de accidente. 2ormalmente' sólo se aplican las presiones de la e,plosión al pro$ecto de edificios de control.

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da*o severas podr&an tener ue ser apagados $ reparados. s&' no es raro ue la fuerza -ltima sea usada como el criterio de aceptación para las cargas inestables. !)#)! C&.3I'ACI&'-+ D- CAR/A  los códigos normalmente especifican u de las cargas m"s comunes deben asumirse como ue act-an concurrentemente para el dise*o del dise*o. Los euipos industriales' principalmente debido a las muchas posibles variaciones en las cargas de operación' pueden tener un n-mero ma$or de posibles combinaciones de carga.  menudo varias combinaciones de carga diferentes son posibles dentro de una condición de carga dada. 0l criterio' no los códigos' debe usarse para decidir u cargas $ los factores de carga correspondientes ue puede esperarse razonablemente ue act-en concurrentemente. 4abla 8.6.8a da una lista de doce combinaciones de carga representativas. !on algunas variaciones entre los diferentes practicantes' estas combinaciones son normalmente las ue la m"s se usan para dise*ar euipo industrial $ a cimentación de la mauinaria. TA3LA !)#)!a G C&'DICI&'-+ D- CAR/A 1 C&.3I'ACI&'-+ R-PR-+-'TATI0A+ Los factores de carga pueden variar. Gea las #ecciones 8.6.8 $ 8.6.. CA+& RA'/& DDC&'DICI(' C&.3I'ACI(' D- CAR/A FACT&R-+ DCAR/A CAR/AH

6 7 8  =

Levantamiento Levantamiento +escarga +escarga 9peración

>

9peración

?

9peración



/rueba

A

/rueba

6J 66 67

%antenimiento %antenimiento +a*o

La carga muerta V Levantamiento La carga muerta V Levantamiento V 6K7 del viento

6.616.= 6.716.8

La carga muerta V el viento

6.816.=

La carga muerta V s&smico

6.16.>

La carga muerta V la carga de operación V la carga viva V la e,pansión trmica V arranue V fuerzas agudas La carga muerta V la carga de operación V la carga viva V la e,pansión termal V arranue V fuerzas agudas V viento La carga muerta V la carga de operación V la carga viva V la e,pansión termal V arranue VK1 las fuerzas agudas V s&smico

6.>16.?

6.816.=

6.16.>

La carga muerta V h$drotest

6.616=

La carga muerta V h$drotest V W del viento La carga muerta V el tirón gr-a (intercambiador de calor) La carga muerta V mantenimiento K servicio La gravedad V cargas mal funcionamiento

6.716.8 6.16.> 6.16.> 6.J

!)#)5 FACT&R-+ D- CAR/A  las presiones de la 4ierra $ resistencia a volcado son calculadas por la ma$or&a de los practicantes ue usan una serie de combinaciones de carga similar a aullos listado en 4abla 8.6.8a con las combinaciones de cargas individuales al nivel de 3trabajo3 o en el nivel de 3servicio3 (cargas no factoradas). !uando viene al an"lisis de una !imentación' sin embargo' no siempre est" claro u factores de carga aplican a muchas cargas $ combinaciones de carga' particularmente aullos ue inclu$en las cargas 3no est"ndar3 caracter&sticas del euipo industrial. La ma$or&a de los ingenieros' desde ue no tienen un reconocido o legal criterio para citar' se sienten obligados a adaptar el código de la construcción. grupando


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las muchas cargas -nicas al euipo bajo las categor&as comunes del código de construcción de 3carga muerta3 $ 3carga viva3' $ aplican directamente los factores de carga prescritos del código. 9tros ingenieros sostienen ue ha$ diferencias significativas entre las cargas aplicables a las cimentaciones de euipo' $ los aplicables dise*os de edificios comerciales o residenciales. 0llos conclu$en ue estas diferencias garantizan la divergencia de una aplicación literal de los factores de carga del código de edificaciones com-n. Las diferencias inclu$en las magnitudes relativas de las diferentes cargas' $ diferencias en sus duraciones. 0stas consideraciones' tomadas en conjunto' llevan a muchos ingenieros a seleccionar los factores de carga ue' aunue pueden parecerles similares a los del !5.86' contienen divergencias importantes. Las cargas factorizadas son aplicadas como sigue: (6) Cactor de las cargas a la cima del pedestal' (7) Cactor de los momentos de servicio $ cizalla en el pie' $ (8) Cactor de las diferencias entre los an"lisis m-ltiples. 0stas diferentes apro,imaciones se e,plican m"s a fondo en las #ecciones .6 $ .?. #i los diferentes factores de carga van a ser usados en la contribución individual de cargas en una combinación' $ si la compresión sobre el ancho total de la cimentación no se reuiere' entonces estos diferentes acercamientos dar"n los diferentes resultados. 0sto resulta del hecho ue cuando la carga resultante est" fuera del n-cleo' la presión m",ima de la tierra no es una función lineal de las cargas. /or consiguiente' para evitar esta posible confusión' algunos ingenieros aplican un solo factor de carga compuesto a todas las cargas en la combinación de carga total' en lugar de un factor diferente a cada carga individual. La tabla 8.6.8a proporciona el rango de factores de carga ue normalmente se aplican a las combinaciones de carga listadas. Dstos pueden ser factores individuales usados para la combinación total o' dónde se usan los diferentes factores para las varias cargas contribu$entes' estos pueden ser la media proporcional de la carga factorizada total para la carga de servicio total. !), G DI+-8& F%-R2A+T-'+I&'-+ 0n el dise*o de cimentaciones' las fuerzas $ tensiones en los varios elementos debe calcularse $ debe compararse con el criterio de aceptación. lgunos tipos de criterios de aceptación se e,presan en trminos del esfuerzo aceptable a ue una carga calculada de servicio ser" comparada. 9tro criterio se e,presa por lo ue se refiere a la fuerza del dise*o a ue las cargas calculadas ser"n comparadas. /ara muchos de los elementos de cimentaciones de euipo' no ha$ ninguna norma publicada ni un acuerdo general claro acerca de ue el tipo de criterio es apropiado. Las presiones aceptables de la tierra' tensión de anclado atornillado (la esfuerzo' cizalla' anclaje)' esfuerzo de interacción del concreto' $ la longitud de desarrollo reuerida de refuerzo del pedestal estos empalmes de la envoltura para anclar las tornillos son algunas de las variaciones comunes en la practica. dem"s de las variaciones entre las pr"cticas usadas por los diferentes ingenieros' una segunda variación ma$or es ese diferente criterio de aceptación ue se usa a menudo para los elementos ad$acentes o interactuantes. 0sto lleva a problemas de interacción' e inconsistencias en la lógica del dise*o de los varios elementos. /or peue*a ue sea' la e,istencia de diferentes tipos de criterios de aceptación para varios elementos presenta un tedioso problema de cuadre. 0l procedimiento de dise*o de fuerzas para los elementos de hormigón es llamado E%todo de +ise*o de CuerzaF (#+%). 0l procedimiento de esfuerzo activo' (fatiga)' se llama ahora E%todo del +ise*o lternado3 (+%) en el actual !5186' $ aparece en el apndice del mismo. Las secciones siguientes describen los elementos individuales $ el estado de pr"ctica en la definición de criterios de aceptación para el uso en su dise*o. !),)# *&R.I/(' !),)#)# FL-I(' G La capacidad a fle,ión de elementos de hormigón en una cimentación para el euipo est"tico es normalmente determinado usando criterios de dise*o contenidos en !5 86. 0stos criterios del !5 86 aparece en la tabla siguiente: SDM ADM

+onde: f b

I

M u

I

M w

=

0l factor

e X s

M

fb/f’c



Mu Mw

0.85 0.45

0.9 -

la esfuerzo de fibra e,trema en la compresión de doblado el momento factorizado el momento el factor de reducción de fuerza' para tomar en cuenta la probabilidad ue un elemento


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puede ser incapaz de soportar la fuerza nominal debido a las ine,actitudes $ las variaciones adversas en la resistencia del material $ obreros durante la construcción. !),)#), CI2ALLA.I-'T& A FL-I(' 1 las tensiones de cizallamiento del concreto son de dos tipos generales. +onde el miembro de cimentación relativamente largo a su ancho' o las dimensiones del pedestal son un fracción significativa de las dimensiones de la almohadilla' o ambos' entonces las tensiones de esfuerzo de diagonal m"s cr&ticas ocurren a apro,imadamente una distancia d del pedestal de apo$o. La cantidad d es la profundidad eficaz de la almohadilla de la cimentación de concreto' medido desde la fibra de compresión e,trema al centroide de tensiones del "rea de acero. 0n este caso' el estado de esfuerzo llamado 3 cizalladura de la viga a lo ancho3' o simplemente el 3cizalladura de la viga.3 !omo previamente se indicó' la presente tendencia est" hacia el uso de dise*o de fuerza $ el uso de cargas factorizadas (momentos) en los elementos hormigón adecuados. 0l criterio de esfuerzo normalmente usado prescrito por !5 86 es el siguiente: +D. AD.

0

V c [bd](√f c’ )



Gu Gs

7.J 6.6

J.@= 1

+onde Vw I 4rabajo total de corte en la sección a travs de la almohadilla de la !imentación Vu I  S Gc es el corte total factorizado Vc I limitante nominal o la fuerza del corte aceptable b I ncho de la sección localizada a una distancia d de la cara de apo$o unue muchos ingenieros usan el criterio !5 86 descrito en los p"rrafos anteriores sin modificación' algunos practicantes escogen usar los criterios de Cerguson $
Gc I (J. V 6JJ ) (√f c’ ) < 2(√f c’ ) +onde: V c =  I 

V c Kbd

/roporción de refuerzo de esfuerzo de no preesforzada

La ma$or&a de las !imentaciones tiene las proporciones del refuerzo menos de 6 por ciento. %uchas !imentaciones de euipo tienen las proporciones del refuerzo menos de J.= por ciento. s&' algunos ingenieros usan los valores por dise*o de viga a esfuerzo cortante reducida del criterio !5 86 de acuerdo con las recomendaciones de Cerguson $

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+onde: V w = Cuerza cortante total actuante a la sección cr&tica. V u = Cuerza cortante total factorizada a la sección cr&tica. V c = Cuerza cortante aceptable o limitante a la sección cr&tica. Zc I /roporción de la dimensión m"s larga a la m"s corta del pedestal. Zc I 6.J para la forma redonda u octagonal del pedestal. as = J' pero reducido a 8J si el pedestal es e,cntrico. unue el !5 86 permite peue*os refinamientos de estas relaciones cuando se agrega refuerzo cortante' tal refuerzo raramente se usa en las !imentaciones de euipo. Los argumentos de corte en las cimentaciones de concreto tratadas en esta $ la anterior sección est"n dirigidos hacia las cimentaciones individuales. !5 86 es incierto acerca del criterio de esfuerzo de corte apropiado para las cimentaciones de la armadura. #in embargo' la ma$or&a de los practicantes usan el aprovisionamiento por punzonamiento cortante cuando se cheuea el cortante en tales !imentaciones. !),)#)5 -+F%-R2& G 0l !5 86.6 permite ue se e,tienda el hormigón llano (sin refuerzos) en las zapatas. 0l !5 86.6 para los l&mites de hormigón llanos limita el uso de hormigón no reforzado a cimentaciones ue se apo$an continuamente por suelo o donde la acción de bóveda asegura la compresión bajo todas las condiciones de cargar. #in embargo' el concreto esparcido no reforzado rara vez se usa en las cimentaciones de euipo' salvo para euipo mu$ peue*o' euipo menor como para las almohadillas de apo$o de aires acondicionados residenciales. 0n los casos raros dónde se usan las cimentaciones no reforzadas' la m",ima fatiga tensil permitida por el !5 86.6 es la siguiente: SDM ADM

M

f´t /√(f´c)

Mu

5.0 

0.65

Mw

1.6

-



+onde: f t = Catiga a esfuerzo de la fibra e,trema. Las cimentaciones a menudo est"n sujetas a momentos de volcamiento bastante grandes para producir el levantamiento encima de una porción de su base. +esde ue la tierra no puede resistir el levantamiento por la esfuerzo' esto produce una zona de presión cero' con el prisma de presión triangular resultante mostrado en Cig. .?.8. 0n la ausencia de presión de la tierra ascendente' un momento del torcimiento negativo puede producirse en la porción de la viga de cimentación ue debe resistir por las fuerzas tensoras en la cima de la almohadilla. 0ste momento del negativo se limita al peso total por gravedad de la parte levantada de la cimentación' m"s cualuier sobrecarga o componentes de la sobrecarga' sin tener en cuenta la magnitud del momento volcador aplicado. 2o debe utilizarse la capacidad a esfuerzo de hormigón en una zona s&smica' o cuando una cimentación se apo$a por pilotes. (H!). +e cualuier manera' ha$ diferencias de opinión $ practica acerca del tratamiento de las fuerzas de volcamiento ue causan un momento negativo en una cimentación dispersa en una zona del no s&smica. !uando la magnitud de esto se invierte o el momento negativo es peue*o' algunos ingenieros usan el esfuerzo admisible del hormigón a esfuerzo dado por el !5 86.6 para cimentaciones no reforzadas para verificar si la cimentación es la adecuada. 9tros consideran el hecho de ue una sección reforzada sujeta a


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momento positivo desarrolla fisuras a travs del J por ciento de su espesor. !onfiar en tal sección figurada para el volcamiento invertido (momento negativo) es considerado inseguro por muchos practicantes. lgunos ingenieros usan el refuerzo superior' si ha$ alguna esfuerzo calculada en las fibras superiores de la cimentación. 9tros' aunue conscientes de la incertidumbre en la capacidad de la sección' son renuentes a proporcionar una armadura superior de refuerzo de acero para resistir lo ue es a menudo un nivel de esfuerzo mu$ nominal. 0llos pueden usar arbitrariamente la capacidad a esfuerzo de la sección de hormigón de no fisurada' pero usar sólo un fragmento del estrs a esfuerzo permitido por el !5 86.6 para cimentaciones no reforzadas. Los valores usan un rango de 7J a =J por ciento de los valores nominales del código. unue ha$ razón para cuestionar la validez de esta -ltima pr"ctica' no se ha reportado ninguna falla de cimentaciones dise*adas con tales apro,imaciones. La discusión anterior de resistencia del concreto a esfuerzo se da a menudo acadmicamente por el uso de refuerzo de loza m&nimo en la cabeza de la cimentación' proporciona al parecer la temperatura $ encogimiento del acero. 2o ha$ ning-n reuisito del código ue' en la ausencia de esfuerzos calculados' tal refuerzo se inserte en la cabeza de una cimentación. #in embargo' algunos practicantes lo consideran una pr"ctica buena para tener siempre una armadura de acero en la cabeza. !),)#)" PR-+I('  Los esfuerzos a presión aceptables en hormigón contenidas en el !5 86 actual reflejan recientes estudios mostrando ue un estado de presión tria,ial se produce en el hormigón en la zona por debajo de la placa base. 0ste efecto se pronuncia m"s considerablemente si el euipo o placa base de columna se localiza centralmente de manera ue la zona cargada se rodee en todos los lados por el hormigón. Los esfuerzos a presión' aceptable $ de dise*o' permitidas por el !5 86 son como se da en la tabla siguiente:

+onde: f I esfuerzo a presión !uando A, [ A,, la fuerza a presión de dise*o puede multiplicarse por √ (A2 /A1 ) \ 7.J +onde: 6 I ]rea a compresión del concreto 7 I ]rea de la cara m"s larga de una pir"mide apropiada o cono contenido totalmente en la cimentación cuando la base superior es el "rea  6 $ las pendientes laterales son 6 vertical a 7 horizontal. !uando se dise*a placas base $ anillos anulares de base para la presión de hormigón' muchos ingenieros usan los conceptos de dise*o de fuerza como se define en el !5 86. #in embargo' particularmente para las cimentaciones de euipo como los vasos verticales $ pilas' muchos ingenieros escogen el criterio de esfuerzo actuante en lugar de eso. Ba$ dos razones para este desacato de las apro,imaciones normalmente aceptadas por el !5 /rimero' el dise*o de ancla empernada es normalmente basado en un criterio esfuerzo actuante. La determinación de "rea a presión reuerida es una función interrelacionada del "rea del tornillo ancla proporcionado. /or consiguiente' un deseo de consistencia lleva a muchos ingenieros a usar un esfuerzo actuante aceptable a presión. La segunda razón es ue el dise*o las placas base de euipos $ los anillos base sean realizado por los dise*adores del euipo. Los dise*adores de euipo son generalmente ingenieros mec"nicos con poca o ninguna e,periencia en el dise*o de hormigón o en los conceptos de dise*o de cargas del !5 86. La necesidad de simplificar la comunicación de criterios de dise*o' apunta hacia la selección del criterio de esfuerzo actuante para concreto sometido a presión. !uando el criterio de esfuerzo actuante se selecciona para el dise*o de placas base de euipo' los esfuerzos aceptables especificados en la especificación del 5#!1#+' !ap&tulo RA' son los ue


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normalmente se usa. 0sto es porue los ingenieros de fabricantes de euipo est"n com-nmente familiarizados con esta especificación. Hna pregunta ue se plantea en el dise*o de vasos verticales $ pilas ue se apo$an en los anillos base anulares es ue el "rea productiva no se localiza centralmente en el pedestal. %"s bien' el "rea m"s cargada es inmediatamente ad$acente al borde del pedestal de hormigón. 0ste hecho lleva a muchos ingenieros a descuidar el incremento de la proporción del "rea en el esfuerzo admisible. !),), R-F%-R2& !),),)# R-F%-R2& 0-RTICAL  0l refuerzo vertical en los pedestales de la cimentación es' para la ma$or&a de los tipos de euipo' dise*ado como una parte &ntegra de la sección total de concreto' es decir' tratando el pedestal $ su refuerzo como una columna1viga. /ara esta apro,imación el criterio de dise*o del !5 86 es el normalmente empleado. /ara los pedestales con una proporción de la dimensión altura1a1 lateral de 8 o ma$or' el refuerzo reuerido no debe ser menos ue el m&nimo aplicable a las columnas. #in embargo' para el euipo como vasos verticales altos' el propósito de las barras verticales del pedestal es sobreponer la zona del tornillo de anclaje (vea Cig. .7.lc)' $ para transferir la fuerzas tensoras del tornillo del ancla de un pedestal en la zapata o cabeza del pilote. 0n esta situación' la pr"ctica para definir el criterio de aceptación apropiado para dise*ar las barras verticales var&a ampliamente. lgunos ingenieros dise*an las barras del pedestal usando la sección total de concreto como se describió anteriormente. lgunos usan una pr"ctica similar' usado en el dise*o de tornillos del ancla. 0llos adecuan las barras verticales para resistir las fuerzas de esfuerzo calculadas del tornillo de anclaje' o emparejan la capacidad del dise*o de los tornillos de anclaje' ignorando el hormigón. -n otros practicantes reemplazan el limite de fluencia de los tornillos de ancla de euipo con un euivalente o ma$or limite de fluencia en el refuerzo vertical sobrepuesto' ignorando la sección de concreto de nuevo. 0sta -ltima pr"ctica se usa principalmente en "reas s&smicamente activas' la razón es ue ese rendimiento inicial debe tener lugar en el tornillo del ancla m"s visible antes ue el refuerzo al cual las fuerzas de anclaje primario deben ser transferidas. !),),), R-F%-R2& *&RI2&'TAL  /ara los pedestales peue*os' o donde las cargas gobernantes son principalmente la compresión' el refuerzo horizontal en los pedestales normalmente dimensionado de acuerdo con el criterio !5 86 para los nudos de la columna. #in embargo' ha$ varias circunstancias dónde se usan otros tipos de criterio. Hn ejemplo ocurre en el caso de pedestales con un "rea grande' como para los vasos verticales $ pilas. 0n este caso' el refuerzo vertical se dise*a normalmente para resistir el esfuerzo. 0l refuerzo horizontal en las caras del pedestal puede ser esencialmente nominal' uiz"s sólo para mantener las barras verticales en su lugar durante la colocación del concreto.  veces' un criterio de refuerzo m&nimo para las barras en las caras de la masa de hormigón de masa como el ue sugiere el !5 7J?.7< es usado. Hn refuerzo del tama*o m"s largo $Ko menor espaciamiento ue el definió por el tal criterio m&nimo puede suponerse por el confinamiento de los tornillos de ancla $ para evitar el astillamiento a la cara del pedestal. dem"s del refuerzo horizontal principal propuesto en la cara de los pedestales basales verticales' muchos practicantes consideran una buena pr"ctica proponer un grupo de dos a cuatro nudo1barras cerca de la cima del pedestal' estrechamente espaciada de 8 a  pulgadas. (Gea Cig. 7.7.). 0ste juego estrechamente espaciado de refuerzo perifrico en la cabeza sirve para a$udar a resistir el intento de fisura al borde del pedestal por presión o e,pansión trmica' as& como para mantener el confinamiento para la resistencia a cortante. 0sta pr"ctica reduce fisuramiento del hormigón cerca de la cima del pedestal debido al traslado de fuerzas de cortante a travs de los tornillos del ancla en el hormigón.  veces' el refuerzo horizontal es colocado en las cimas de pedestales. /or ejemplo' el refuerzo puede reuerirse de vez en cuando por los c"lculos de esfuerzo para pedestales relativamente largos' delgados' o poco profundos (ue es esencialmente tan grande como la almohadilla)' dónde la carga est" aplicada en el


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borde o periferia del pedestal. 0n esta situación' el pedestal podr&a tender a servir mas hacia arriba' $ habr&a un esfuerzo calculado a la cima del pedestal. Hn par de practicantes proponen el refuerzo horizontal en la cima de pedestales de euipo como una buena practica en la materia' particularmente donde el euipo opera a temperaturas elevadas. La congestión del refuerzo' sin embargo' puede llevar a problemas constructivos. Los ingenieros deben repasar el dise*o final para asegurar ue es un dise*o realizable constructivamente hablando. 0l dise*o de refuerzo horizontal en las cimentaciones (o cabeza de pilares) usa el criterio !5 86 para el refuerzo a fle,ión. Las -nicas preguntas ue se plantean se refieren a las cantidades m&nimas de refuerzo' como se esuematiza en la #ección .?.=. !),)! A'CLA=-  el anclaje de una pieza de euipo a su cimentación es a menudo el aspecto m"s cr&tico de un dise*o de cimentación. 0sto es particularmente cierto para el asales verticales $ cimentaciones con pilotes' o para cualuier otra cimentación de euipo dónde la consideración de cargas laterales domina el dise*o. 0l !5 8==.6< resume los tipos m"s ampliamente usados de anclas $ proporciona una apreciación global del rendimiento del anclaje $ modos de falla. Las anclas pueden ser fundidas in situ o prefundidas (retrofit). #e instalan las anclas prefundidas despus de ue el hormigón ha endurecido' $ pueden socavarse' adherirse' lecharse' o por asegurarse por e,pansión. Hn ancla socavada transfiere la tensión al hormigón a travs de un dispositivo e,pansivo contra un agrandamiento del agujero en forma de campana en la base del ancla. Hna ancla adhesiva consiste en una barra estriada instalada en un agujero con un di"metro de sobre el lK6> al lK de pulgada m"s grande ue el di"metro de la barra. 0l agujero se llena con un adhesivo estructural como la resina epó,ica' ster o pegamento de polister. Las anclas adhesivas transfieren la tensión al hormigón por la atadura del hormigón $ la resina o pegamento incorporados a lo largo de la longitud del ancla. •

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Hn ancla lechada consiste en un ancla con cabeza instalada en un agujero con un di"metro apro,imadamente 6W pulgadas m"s grande ue el di"metro del ancla. 0l agujero se llena con una lechada de no encogimiento' usualmente contiene cemento /órtland' arena $ varios u&micos para reducir el encogimiento. 0l ancla lechada transfiere las tensiones al hormigón a travs de la cabeza del ancla' $ por la atadura a lo largo de la interfaz lechada1hormigón. Las anclas e,pansivas transfieren la tensión al hormigón por la fricción entre el ancla $ el hormigón. La fuerza de fricción resulta de una reacción a la compresión generada en oposición al movimiento de un mecanismo de e,pansión incluido al fin del ancla. 2ormalmente' las anclas adhesivas tienen los valores de carga admisibles m"s altas ue las anclas mec"nicas. La selección de una ancla prefundida depender" de su uso $ tipo de e,posición a la temperatura' humedad' vibración' $ posibles derramamientos de u&micos. 0l fabricante debe proporcionar la información reuerida para satisfacer las necesidades espec&ficas. Hn ancla del fundimiento in situ se lanza en el hormigón fresco. La tensión se transfiere al hormigón a travs de la cabeza incluida en el ancla' o a travs de la fuerza de la atadura entre el ancla $ el hormigón. Los resultados de la -ltima investigación recomiendan usar las anclas encabezadas en lugar de las 3R3 o 3L3 ue dependen del nudo en la cabeza. !),)!)# T-'+I&'-+ AC-PTA3L-+  las tensiones aceptables para los anclajes prefundidos son basadas en los resultados de pruebas dirigidas por el fabricante del ancla en particular. unue algunas anclas de e,pansión manufacturadas son capaces de desarrollar su capacidad de acción de tornillo' la ma$or&a est"n dise*adas usando cargas admisibles mucho mas bajas ue las determinadas por la resistencia del metal de la tornillo. 2ormalmente' los factores de seguridad de cuatro a cinco relativos al jalón hacia afuera se usan para determinar una carga admisible para las anclas tipo tornillos retrofit. •


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2ormalmente se dise*an los tornillos de ancla de Efundido in situF para desarrollar fuerzas tensoras aplicadas ma$ores' e incluso la capacidad del tornillo' con los factores de seguridad apropiados. La cantidad de empotramiento es dependiente en la fuerza del concreto' la distancia del borde' $ espaciado del tornillo. #e describen las pr"cticas del dise*o ue se usan para asegurar el anclaje adecuado en la #ección 8.7.8.7. mas com-nmente' las anclas Ein situF se clasifican seg-n los esfuerzos aceptables especificados por la 5#!1#+. 0n la especificación 5#!1#+' ambos' el esfuerzo aceptable $' en el pasado' el "rea efectiva var&a con el material espec&fico. /or ejemplo' tornillos del ancla fabricadas de material #4% H2 8J? normalmente deben ser dise*ados usando el esfuerzo admisible especifico del 5#! de 7J ^si junto con el "rea corro&da de 3esfuerzo tensor3 de la parte enroscada del tornillo. 0l "rea corro&da de esfuerzo tensor ' normalmente se define como sigue: At = J.?@=; Nd1(J.A?8Kn)O7

+onde:

d I +i"metro nominal del tornillo en pulgadas. n I 2-mero de hilos por pulgada. Hna cuota de corrosión puede reuerirse $ debe agregarse al "rea del tornillo reuerida. 0sto variar" con la región (en la costa Gs. La sierra' etc.) _ la posibilidad de derramamientos de "cidos u otros u&micos. /or este tipo de cosas los valores normalmente van de 8K6> a 6K de pulgada. Las especificaciones de dise*o 5#! permiten ue el esfuerzo sea calculado en el cuerpo nominal o "rea de la asta de tornillos $ partes enganchadas (0specificación de 5#!1#+' #ección' 6.=.7). #in embargo' dise*adores de cimentaciones de euipo prefieren ser m"s conservadores en el dise*o de tornillos de anclaje ue en el dise*o de otros componentes de la cimentación. /or ejemplo' cuando se dise*an tornillos del ancla' muchos ingenieros no toman ventaja del un tercio de incremento en el esfuerzo admisible ue normalmente se permite bajo las cargas temporales como el viento $ sismo. s& mismo' muchos ingenieros' uiz" est"n reconociendo la posibilidad de cargas din"micas' use "rea del tornillo en lugar del "rea del asta m"s grande' al calcular la capacidad eficaz a tensión del tornillo. 0l !5 8A usa la fuerza de dise*o dónde las cargas de servicio para los anclajes se factoriza. Hn factor de reducción de fuerza para el acero $ el hormigón es consistente con el código 5#!1L
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de pulgada de di"metro $ m"s peue*os' $ es apropiado para longitudes de empotramiento nominales en las secciones de concreto no reforzado. 0n la ausencia de un criterio m"s definitivo' algunos ingenieros han e,trapolado los valores del H!. 0llos han calculado capacidades ue usan una variedad de apro,imaciones. Dstos han incluido el uso de un esfuerzo de la atadura admisible en el perno del hasta (!5 86)' o un código la esfuerzo de la presión aceptable en la cabeza del anclaje (normalmente un plato o lavandera o ambos). !onfiguraciones usadas han incluido cualuier ganchos (3L3 o 3R3 teclean los ganchos)' o un plato o lavandera a la cabeza del ancla. La falta de criterio definitivo aceptado para el dise*o de anclajes del lanzamiento1en1lugar ha sido grandemente un resultado de la ausencia de datos de la prueba fiables. +esde 6A> Ba habido un aumento . 6'7';'>'?'A'6J'6 8

en el la cantidad de investigación b"sica en el "rea de anclaje para hormigón asado en esto se han publicado relativamente nuevos datos' varias gu&as o pr"cticas sugeridas (!5 8A' /!5 +ise*o%anual' $ 1 6' el 5nforme de la 5nvestigación' 667>17' investigación 5nforme 667>18 e 5nvestigación 5nforme 667>1C.  pesar de los nuevos datos $ el criterio recientemente sugerido' la pr"ctica de industria ha cambiado despacio. /rimero' muchas preguntas permanecen sin contestar. s&' una diversidad de pr"cticas $ opiniones e,iste. #egundo' uiz"s porue el acuerdo general lleno no se ha logrado todav&a en el criterio apropiado' los códigos ejemplares como el H! todav&a no han puesto al d&a sus provisiones. La falta de acuerdo general lleno tambin puede ser e,plicada repasando la serie de referencia de las pruebas anteriormente. La conducta de anclas depende de varios variables' incluso lo siguiente': !argando (la carga a,ial' el momento' el cortante) 0l tama*o de la atadura de acero 0l tama*o' n-mero' situación' $ tipo de anclas 0l coeficiente de fricción entre el plato bajo $ el hormigón La esfuerzo K la interacción del cortante para una sola ancla La distribución de cortante entre las anclas La distribución de esfuerzo entre las anclas La fle,ibilidad del plato bajo La fuerza concreta La configuración del plato baja (incluido' vac&e' o en la almohadilla de lechada levantada' importante para los anclajes sujeto a las fuerzas del cortante) 0l refuerzo en la cimentación o malecón 0mpotre la longitud La distancia del borde $ espacio del ancla •

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Las tornillos lisas con los ganchos (3R3 o 3L3 teclean las tornillos) se ha desacreditado justamente bien por la reciente investigación. !omo una consecuencia' su uso ha rechazado substancialmente en los recientes a*os. La configuración preferida es ahora una tornillo encabezada o una vara enhebrada con un plato productivo o una tornillo' o ambos. Hn informe de la Hniversidad de 4e,as (la 5nvestigación 5nforme 667>1C) estados ue encabezaron las anclas deben tener las dimensiones euivalente a una cabeza de la tornillo normal o la tuercaKtornillo normal.


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#e dan dimensiones normales para las cabezas de la tornillo en 2#5 6.7.6. se dan dimensiones 2ormales para las nueces en 2#5 6.7.7. Llevando a la cabeza del ancla no reuiere la evaluación. !5 8A usos lo siguiente dos mtodos de traslado de la cortante: Llevando 1 0n cone,iones dónde los platos bajos son el rubor montado o sobre la superficie concreta' el mecanismo dominante de traslado del cortante est" afectando el ancla. +esde los agujeros en el plato bajo normalmente est" encima de clasificado seg-n tama*o seg-n las recomendaciones de 5#!' ha$ una pregunta de cómo el plato entra en llevar contra el ancla $ cu"ntas anclas transferir"n la carga realmente (vea Cig. 8.7.8.7). lgunos ingenieros realmente asumen sólo la mitad de las anclas transfiere la carga del cortante. 9tros sólo usan ning-n m"s de dos tornillos para el traslado de la cortante. 0suile la fricción 1 el traslado del !ortante es similar al el mecanismo describió en 66.? de !5 86. Hna fuerza de fricción se genera por una fuerza sujetando ue act-a como un avión de la cortante fracturado en el hormigón. unue !5 8A mantiene los procedimientos comprensivos el dise*o de tornillo de ancla' all& los restos una diferencia considerable de opinión $ practica en la provisión para lleno d-ctil empotre para las tornillos del ancla. !5 86 contiene un p"rrafo acerca de la ductilidad (6=..8.8) ue la ma$or&a de los ingenieros considera demasiado vago. !5 8A especifica esa tornillo empotre se proporcione para la tornillo tensor $ capacidades del cortante' sin tener en cuenta las cargas reales. 0sto asegurar&a una cone,ión d-ctil. lgunos practicantes consideran !5 8A ser demasiado conservador $ proporcionar el anclaje basaron en la fuerza real. 9tros' usando el criterio de H!' ue los anclajes del dise*obasaron en las cargas factorizadas. #i la tornillo empotra se dise*a para las cargas aplicadas' el ancla no debe ser considerada una cone,ión d-ctil. Los reuerimos empotramos para una tornillo encabezada (o tornillo con una tornillo) es el asumiendo calculado un f&u'tu de un = 1 los deg arrancan cono ue emana de la cabeza del ancla a la superficie concreta libre. Hn uniforme nominal (tensor) la esfuerzo de `f c (con fc ' en el psi) actuando en el "rea pro$ectada de esto venga en la superficie concreta se recomienda como una capacidad del dise*obajo la carga factorizada. 5nterferencia o solapa con bordes de hormigón o conos de las tornillos ad$acentes se deduce de esta "rea de esfuerzo eficaz. Hn criterio ue computa las distancias del borde reueridas por resistirse ambos tensor se mantiene $Ko fuerzas del cortante. Hn otro aspecto de anclaje ue merece la mención es eso de manga de tornillos del ancla. u& de nuevo' la pr"ctica var&a $ algunos practicantes no usan las mangas en las cimentaciones para el euipo est"tico. 9tros insisten en su necesidad' pero usa una variedad de tipos $ configuraciones. 0l propósito primario de manga una tornillo del ancla es aliviar la alineación de la tornillo con la casa en la base 1 el plato del euipo. /ueden construirse las mangas de ca*er&a' metal en plancha' polietileno de alto1densidad o un agujero formaron usando St&ofo". +espus de la instalación del euipo' las mangas est"n normalmente llenas con la lechada. #in embargo' •

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Figure 3.2.3.2

algunos ingenieros' particularmente aullos ue dise*an un poste1tensioned teclee la tornillo' especificar" una grasa o los mastic teclean el relleno para la manga. !uando una tornillo es totalmente incluido en el hormigón' una ola grande de la atadura para aumentar ductilidad de la tornillo puede lograrse envolviendo la porción superior de la tornillo con cinta del conducto o aislamiento. lgunos ingenieros especifican las nueces dobles para las anclas bajo la esfuerzo prevenir atr"s fuera de. !),)5 TI-RRA  Los procedimientos por determinar presiones de la tierra aceptables o capacidades del montón est"n m"s all" del alcance de este informe. 0stas presiones aceptables $ capacidades normalmente son establecidas por un consultor del geotechnical ue usa los procedimientos normales (no -nico a las cimentaciones de euipo). #in embargo' merece la pena ue adem"s de las consideraciones del pago' presiones de la tierra verticales aceptables o cargas del montón est"n tambin limitadas dividiendo una capacidad nominal por una seguridad factoriza ue va de 7 a =' mientras dependiendo principalmente del tipo de la tierra $ el tipo de cargar (temporal o sostuvo). 0l criterio para la resistencia lateral de tierra variar" con el tipo de cimentación as& como el tipo de tierra. /ara m"s cimentaciones del cobertor poco profundos ue se e,cavan' formó' puso' $ las presiones de la tierra llenas' pasivas regresan abandonadas. 2ormalmente se presume resistencia a las cargas laterales para ser e,clusivamente un resultado de fricción del fondo. 0sto est" principalmente debido a la incertidumbre con respecto a la calidad del material de hartura de parte de atr"s $ el mando de su colocación. #in embargo' algunos ingenieros del geotechnical incluir"n la resistencia lateral de presiones pasivas a un cierto grado' consistente con el movimiento lateral aceptable' si una cierta profundidad de atr"s calidad de acabado de hartura se ignora en su c"lculo. La resistencia lateral de cimentaciones del montón es a menudo sólo el usando determinado la resistencia lateral de los pilotes. 0n estos casos' se ignora la resistencia contribuida por presión de tierra de pasivo ue act-a en los lados de la cabeza del pilote. #in embargo' si los desplazamientos laterales de las cimentaciones del montón se puestos 3grande3 (los pilotes fle,ibles)' la resistencia de la tierra pasiva puede ser incluida en el plan. lternativamente' si ha$ espacio adecuado pueden usarse los pilotes disponibles' golpeado para resistirse las cargas laterales. #e dise*an los cajones de municiones taladrados usando a menudo las presiones de la tierra horizontales para resistirse las tijera grandes horizontales a la cima de la cimentación' as& como volcando los momentos La presión lateral 3aceptable3 normalmente se deduce de un desplazamiento lateral permitido a la cima de la cimentación. 0l procedimiento puede ir de asumir un perfil de presión de tierra directamente a un an"lisis de interacción de cajón de municiones1tierra complejo. !)!  LA TI-+%RA  LA+ D-+0IACI&'-+ 0l criterio para tiesura o las desviaciones aceptables para las cimentaciones los euipos est"ticos de apo$o var&an' mientras dependiendo ampliamente de la aplicación particular. /ara muchas aplicaciones' no ha$ ning-n reuisito especial de otra manera ue dise*ar el juicio. /ara otros' las desviaciones pueden necesitar ser controladas hermticamente. Liuidación del diferencial o el movimiento lateral entre los pedazos ad$acentes de euipo ue se conecta conduciendo por tuber&as' conducto' las cascadas' ue las bandas transportadora' etc.' pueden tener ue ser controladas para evitar encima de enfatizar el conducto o i'"*ig!i!g los cinturones o cascadas. lgunos tipos de vasos pueden ser reparados conduciendo por tuber&as eso es vaso o cer"mica lineados. Los desplazamientos tolerables para los tales art&culos fr"giles pueden ser tan bajos como unas centsimas de una pulgada. Hn poco de euipos pueden reuerir la alineación precisa para su funcionamiento apropiado. #in embargo' como un orden "spero de magnitud' pagos a largo plazo de 6K7 in.' o los movimientos laterales a corto plazo (como bajo la carga del viento) de 6K in. es normalmente conveniente para la ma$or&a el noncritical el euipo est"tico. /ara algunas aplicaciones' fle,ibilidad en lugar de la tiesura /ara ver trabajos similares o recibir información semanal sobre nuevas publicaciones' visite www.monografias.com

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(o rigidez) es el resultado deseado. !imentaciones ue apo$an el euipo conectaron al alto1temperatura conducir por tuber&as' o ese apo$o los fines opuestos de un vaso horizontal o permutador de calor sujeto al crecimiento termal habr"n reducido las fuerzas substancialmente si ellos poseen una fle,ibilidad modesta incluso. !)5  LA -+TA3ILIDAD dem"s de la presión de la tierra $ pago' debe verificarse tambin la estabilidad para determinar un tama*o de la cimentación m&nimo. +eben hacerse los cheues de estabilidad' como aplicable' por resbalar' volcando' $ levantamiento. La estabilidad corrediza puede ser de preocupación para las cimentaciones en tierras relativamente dbiles ue los euipos de apo$o sujetaron a las fuerzas laterales grandes. Las tales situaciones pueden incluir a los hombres muertos' mientras reteniendo las paredes' o permutadores sujeto al tirón del bulto. La estabilidad corrediza normalmente es verificada verificando ese fuerzas laterales es fricción baja menos aceptable o adherencia' m"s la presión pasiva. Golcando el criterio de estabilidad frecuentemente controlar"n en el dise*o de cimentaciones con las presiones de la tierra aceptables altas' o en el dise*o de cimentaciones para euipo alto sujetado a viento alto o las cargas s&smicas. 0l tama*o de cimentaciones para los vasos altos $ pilas normalmente se controla volcando. Hna proporción de estabilidad se usa para caracterizar la resistencia de una cimentación a volcar. #e define como el momento resistindose dividido por el momento volcando. #e computan los momentos al borde del fondo de un cimentación del cobertor. 0l momento resistindose inclu$e el peso permanente del euipo' cimentación' $ sobrecarga de la tierra. 0l nivel activo' o cargas de servicio' se usan en el cómputo. /ara cimentaciones ue apo$an un pedazo entero de euipo' como un vaso vertical en un cimentación del cobertor o un calentador apo$ó en una estera combinada' la proporción de estabilidad puede simplificarse a la fórmula siguiente: #tabilit$ ratio I /+K7 I + % 7e +onde: / I la carga vertical debido al peso de hormigón $ euipo % I volcando momento aplicado a pagar + I afile para afilar distancia de pagar en la dirección de volcar el momento e I %K/ Las ecuaciones alternativas en uso est"n basadas en un "rea de fundación reuerida en compresión con el suelo. Hn &ndice de estabilidad de 6.= iguala a la mitad el "rea de fundación en compresión. /ara fundaciones aisladas soportar una parte de euipo como un calentador' en cimentaciones aisladas separadas' una porción del momento volcador puede resistirse por fuerzas verticales en cada cimentación. Dsta es una situación de levantamiento combinado $ estabilidad de volcamiento. 0l &ndice de estabilidad es entonces determinado por c"lculos separados de los momentos de borde de cimentación debido al peso del muerto $ viento o se&smo. eneralmente' una cimentación probablemente fallar" en otros modos antes ue el volcamiento. lgunos profesionales inclu$en consideraciones de falla del suelo de acuerdo con las recomendaciones p-blicas de dise*o de !5 88>.7< $ !5 88>.8<. La ma$or&a de los profesionales' sin embargo' usan los mtodos m"s simples descritos anteriormente como una indicación general del factor de seguridad contra volcamiento. unue el concepto de &ndice de estabilidad es bastante directo' ha$ una gama amplia de valores m&nimos reueridos. lgunos de los profesionales m"s conservadores reuieren ue toda la base de una cimentación permanezca en compresión' $ de esta manera implicar un &ndice de estabilidad de 8.J a 8.?=' dependiendo de la geometr&a de la cimentación. lgunos ingenieros reuieren ue el &ndice de estabilidad no sea menos


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de 7.J' pero muchos permiten un &ndice de estabilidad de 6.=. Hn &ndice de 6.= es el valor m"s bajo ue normalmente se acepta $ es el m&nimo especificado por H!' #!' $ 9! para cargas del viento. 2inguno de estos códigos especifica un &ndice de estabilidad m&nimo no para cargas s&smicas. /ara cimentaciones sostenidas por pilotes' el concepto de un &ndice de estabilidad es claro donde los pilotes no se dise*an para resistir levantamiento. 0l centro de momentos se toma en el pilote ue se encuentre en el lado m"s protegido del viento. #in embargo' cuando los pilotes tienen una capacidad de resistir tensión' el concepto se torna ambiguo $ raramente se usa. /ara cimentaciones de pilotes barrenados' el procedimiento para usar el &ndice de estabilidad es poco claro $ muchas pr"cticas diferentes prevalecen. /or ejemplo' puesto ue un pilote barrenado puede movilizar presión lateral pasiva de suelo para resistir volcamiento' un &ndice de estabilidad podr&a definirse por cualuiera de las siguientes dos fórmulas: S+ 1 = ,D/2 - M %

(816J)

CAP$T%L& I0) .4T&D&+ D- DI+-8&

S+ 2 9 PD, .  .p

(8166)

+onde %p es la resistencia a un volcamiento provista por la presión lateral pasiva de suelo' $ el centro de momentos est" de nuevo en la punta de la base del pilote barrenado. La primera de las definiciones anteriores de &ndice de estabilidad ser&a m"s significativa para un pilote barrenado (particularmente un fuste recto) cu$o di"metro es relativamente peue*o comparado a su profundidad' $ ue conf&a predominantemente en la presión lateral de suelo (acción poste) para su resistencia a volcamiento. #in embargo' la segunda definición podr&a ser apropiada para un pilote barrenado de gran di"metro $ poco profundo cu$a resistencia ma$or a volcamiento es el tama*o de la campana. 5)# .4T&D&+ DI+P&'I3L-+ Las cimentaciones para euipo est"tico generalmente est"n dise*adas por el %todo de +ise*o por
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Los varios tipos de pernos generalmente son de acero al carbono o materiales de baja aleación bajos $ pueden ser provistos con mangas.

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D5’

3’

Cig. .7.6a11 4ipos de pernos de anclaje seleccionados(otros tipos de pernos de anclaje pueden estar disponibles aunue no se muestren) /ernos del tipo 3#3 de manga abierta pueden ser poste1tensionado para asegurar la tensión del tornillo residual si se desea. 0l dise*o de pernos de anclaje es un procedimiento de varios pasos. Las fuerzas de tracción en el modelo asumido del perno son calculadas. +espus de esto' el "rea del tornillo $ empotramiento son determinadas' seguida de consideraciones por la distancia de borde $ espaciamiento. eneralmente' una fórmula de fuerza de perno se usa para calcular la fuerza m",ima del perno' C. 4al una fórmula (debajo) es f"cil de aplicar' $ siempre es conservadora: 6 = (7/) [(8#/d) 9 #K or 6 = (8M/d) 9 7/ (89*) +onde: M I el peso de euipo 2 I el n-mero de tornillos e I la e,centricidad de carga vertical (% M) % I el momento aplicado al anclaje d I el di"metro de c&rculo del perno /ara el euipo est"tico de alto1perfil ( alturaKdi"metro [? )' t&picamente contenedores altos $ pilas' la determinación apropiada de fuerzas de pernos de anclaje es un reuisito primario del dise*o de la cimentación. /ara tal euipo' un mtodo m"s e,acto se usa a menudo. /ara instalaciones menos cr&ticas se asume ue los pernos de anclaje comprenden un anillo anular de acero en una sección hueca de columna de concreto (vea la Cig. .7.6b). 0l eje neutro de la sección cambia a dónde ha$ una condición de euilibrio entre el acero $ el hormigón. 0ste procedimiento resulta a menudo en reuisitos de perno considerablemente reducidos comparados con los calculados usando la fórmula de la fuerza' pero se reuiere m"s tiempo $ esfuerzo aplicar. Babiendo determinado la fuerza(s) en las pernos de anclaje' uno debe determinar el "rea reuerida' debe seleccionar el tipo de perno' $ debe calcular el empotramiento reuerido. 0l "rea puede ser determinada siguiendo el criterio dado en la ecci!" 3.2.3. para el tipo de perno seleccionado' el empotramiento se computa para satisfacer los reuisitos de la retirada o para transferir las fuerzas de tracción al refuerzo vertical desde los pernos fundidos en los pedestales. !uando se usan clavijas verticales para transferir las fuerzas de tracción a las cimentaciones' debe tenerse cuidado para asegurar ue se de una longitud de


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desarrollo suficiente como se muestra en la Cig. .7.6c. 0l !ap&tulo 67 de !5 86 debe usarse determinando la longitud de desarrollo para barras verticales en pedestales. Las longitudes de empotramiento para pernos de anclaje de tipo 3L3 $ 3R3 han tradicionalmente determinados usando cl"usulas de esfuerzos de adherencia para barras llanas tomadas del !ap&tulo 6 de !5 861>8. La distancia del borde $ espaciamiento de perno son mu$ importantes en el dise*o de pernos de anclaje ue cuentan principalmente con la fuerza de adherencia del hormigón (tipos 3/3' 323' 3B3' 3/23' el 3/B3' $ 3#3' Cig. .7.la).

(4-3)

5),! C&RT-  las fuerzas del !orte pueden ser transferidas por una variedad de mecanismos: fricción ue es el resultado de la acción de sujeción proporcionada como resultado de apretar el(los) perno(s)' agarraderas de corte o localización directa del anclaje contra el hormigón. La 4abla 7>10 del Hniform uilding !ode (H!1A6) puede usarse para dise*ar pernos de anclaje para corte. Los valores tabulados aplican pernos de anclaje encabezados (tipo 323 $ 3B3) fundidos en hormigón simple. +ise*os ue conf&an en los pernos de anclaje para transferir corte a travs de conectores a los lados de un plato bajo o a travs de placas de corte soldados al fondo del plato bajo deben ser abordados con cautela. La probabilidad ue todas los pernos en un grupo grande o modelo participen igualmente en el traslado de la carga de corte en la cone,ión es poco realista. +ado la pr"ctica normal de usar encima de los agujeros clasificados seg-n tama*o en el plato bajo $ el i'"*ig!#!t' peue*o ue ocurren entre las tornillos' sólo un fragmento de las tornillos llevar" simult"neamente contra el plato bajo $ de ser" capaz de transferir la carga del cortante (vea Cig. 8.7.8.7). 5),)! -+F%-R2&  LA I'T-RACCI(' D-L C&RTA'T- 1 !uando echa el tornillo a la esfuerzo $ las fuerzas del cortante est"n presentes en un anclaje' la interacción de los dos debe ser considerada. Crecuentemente' se usan las relaciones de la interacción como aullos especificados por la #ección de 5#1#+ R8.> (5#!16AA) para las tornillos estructurales.

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actual de !5 8A recomienda dos mtodos para el cortante $ esfuerzo en el ancla. /ara anclas ue transfieren el cortante llevando' una interacción de cortante de esfuerzo lineal es conservadora. Hna interacción de cortante de esfuerzo el&ptica es aceptable' pero es m"s dif&cil aplicar. +onde cortante la fricción se usa' la fuerza reuerida del ancla es una suma de la fuerza tensor reuerida para la esfuerzo directa $ la fuerza tensor reueridas para la fricción del cortante. 5)! LA -+F%-R2& PR&D%CTI0A +eben dise*arse las porciones de la cimentación en el contacto con los platos de base de euipo o los anillos montando para obedecer las tensiones de la presión permisibles cedido 8.7.6.= 5)5  L&+ P-D-+TAL-+ 0n el dise*o de cimentaciones de euipo' el pedazo de euipo puede localizarse uno o m"s pies sobre la calidad por las varias razones funcionales $ operacionales. La almohadilla de la cimentación puede fundarse varios pies debajo de la calidad Hno o m"s pedestales pueden ser necesarios apo$ar el euipo $ transferir el dise*ocarga a la cimentación. /or la definición' un pedestal es una columna corta. 0llos deben dise*arse para la combinación cr&tica de carga vertical $ momento. 2ormalmente se dise*an los pedestales oct"gonos como las columnas redondas de "rea euivalente. 0l refuerzo vertical es colocado para resistirse las tensiones tensores en el pedestal. La condición cargante controlando para el refuerzo se produce a menudo por el momento m",imo con la carga vertical m&nima. 0l refuerzo se dise*a por uno de cuatro mtodos: (6) proporcionando el refuerzo vertical con un igual de capacidad de dise*oa o ma$or ue eso proporcionó por las tornillos del ancla' (7) dise*ando el pedestal como una columna con el refuerzo vertical en la esfuerzo $ se cuaja en la condensación' (8) aplicando la fórmula de esfuerzo combinada al "rea del refuerzo solo' o () dise*ando el pedestal como un miembro del f*#:u&"* ' descuidando la condensación a,ial. 5)"  LA PR-+I(' D- LA TI-RRA .=.6 cimentaciones del cobertor 1 los cimentaciones del !obertor pueden ser divididos en dos categor&as generales: aullos sujeto a la presión de la presión llena dónde el resultante ue la fuerza vertical est" dentro del ;#&! de la base; $ aullos sujeto a la presión parcial dónde las mentiras de fuerza de resultante fuera del ;#&!. /ara la presión del contacto llena' pueden usarse las propiedades gruesas del "rea baja para determinar la distribución de presión de tierra. 0l formulario aplicable de la fórmula de esfuerzo combinada para esta condición es: # = $%&A' ( $M)*)' +

$M,*,'

(17)

+onde: I la presión de la tierra a las esuinas a la cimentación I e resuta"te de a carga ertica = el "rea baja de la estructura

<

% A M / )

M ,

= s 11e"ts sbre s e2es ce"trida ) , ,

 ) /

,

= secci!" 1dui de a base sbre s e2es ce"trida ) , ,

0l uso de esta fórmula asume un cimentación r&gido con la distribución lineal de esfuerzo K la esfuerzo en el subrango de apo$o. /ara el caso del contacto parcial' la fórmula de esfuerzo combinada no es aplicable' como l reuerir&a desarrollo de resistencia tensor entre la tierra $ el cimentación. #i el criterio de estabilidad volcando se re-ne' entonces se re-nen las asunciones matem"ticas de la fórmula siguiente. /ara el contacto parcial: QI

7M 8 (LK71 e)


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+onde e I %KM  I ancho de base L I Longitud 5)"), .AL-C&'-+ TALADRAD&+  malecones taladrados consisten en fuste o varas rectos con o a menos ue los fines del belled. eneralmente se usan los malecones taladrados en tierras cohesivas dónde pueden mantenerse los lados del agujero. 0n arena' una cubierta est" con tal de ue puede retirarse como el hormigón se pone. 0l cuidado debe tenerse durante el levantamiento para asegurar ue el hormigón no se perturbar"' se tirar" separadamente' o se pellizcar" fuera de por los movimientos de tierra (!5 88>.8<' #ección .8.8). sólo pueden taladrarse las !ampanillas en las tierras cohesivas con la fuerza suficiente prevenir su derrumbamiento en la base durante taladrar. +ise*e las recomendaciones para los malecones taladrados es colocado en !5 88>.8<. 5)"),)# PR-+I(' D- LA 3A+- 1 CAPACIDAD D-L .AL-C('  se resisten presiones de la tierra Gerticales para un malecón largo como la fricción superficial en la superficie del fuste o vara. +ependiendo adelante si o no la base del malecón descansa en la piedra' la contribución de llevar las presiones contra la base (punto1productivo) a la capacidad global de tales malecones pueda o no puede ser significante. La resistencia del levantamiento de malecones largos normalmente es una función de la fricción superficial $ malecón la carga muerta. /ara un malecón corto' la fuerza vertical se lleva grandemente por la base. #i las cargas laterales $ momentos son peue*os' la capacidad del malecón es apro,imadamente igual al "rea baja cronometra la capacidad productiva de la tierra a la base. #i las cargas laterales $ momentos son significantes' se asume ue el malecón se resiste las cargas aplicadas como pintado en el Cig. .=.7. para un malecón del fuste o vara recto' se asume la presión vertical en la base para ser distribuido encima del sotavento la mitad de la base. /ara un malecón del b#**#d ' la presión baja es computó usando la fórmula de esfuerzo combinada' mientras asumiendo ue la tierra encima de la mitad de la protección del viento de la campanilla causar&a la campanilla para actuar rec&procamente con la tierra de la manera de un cimentación del montón con la capacidad del levantamiento

a. el CH#40 9 G< <0!49

b. 0L CH#40 9 G< !%/2+

Cig. .=.7 1 la distribución de /resión en los malecones taladrados #e seleccionan campanilla $ di"metros del fuste o vara para guardar las presiones de la tierra verticales dentro de los valores aceptables. 2ormalmente se toma capacidad del levantamiento de malecones del b#**#d como el peso de tierra sobre la campanilla. Hna pr"ctica es asumir un cono con un "ngulo de = a >= deg con el horizontal. Hna alternativa' el acercamiento m"s conservador considera sólo el cilindro de tierra sobre la campanilla.


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5)"),), PR-+I&'-+ LAT-RAL-+  las presiones de la tierra Laterales en un malecón largo' debido a cargas laterales o momentos a la cima del malecón' es determinado por la consideración de caracter&sticas de desplazamiento de carga de la tierra $ las propiedades el"sticas del malecón. 0l malecón se trata como una viga en el nonlinear (linearI lineal) ensucie primaveras. Las presiones laterales aceptables son basado en limitar el desplazamiento lateral del malecón a la superficie molida' el ser de valores t&pico 6K a 6K7 en. 0n el caso de malecones cortos (aullos con una longitud del fuste o vara a la proporción del di"metro menos de 6J)' el malecón es considerado r&gido' con las presiones laterales ue var&an de la manera necesario satisfacer las est"ticas (vea Cig. .=.7a). +onde curó las tierras e,isten a la calidad' la cima ue se ignoran a menudo dos o tres pies de tierra determinando la resistencia a las cargas laterales. 5)"),)! D-+0IACI(' LAT-RAL  las desviaciones Laterales pueden ser determinadas tratando el malecón como una viga en el !o!*i!#"& (linearI lineal) ensucie primaveras. /ara hacer para ue' un coeficiente de reacción del subrango horizontal se selecciona basado en la consistencia de la tierra $ los datos publicados' o en una prueba del campo real. 5)"),)5 PA/&  4aladró generalmente se fundan los malecones en la piedra' en la capacidad productiva alta las tierras granulares' o en el cad"ver' las arcillas incompresibles. /ara estos tipos de tierras' $ donde la deuda considera para el pago se ha considerado para en las capacidades productivas aceptables' ning-n pago vertical apreciable ocurrir". /or consiguiente' el pago normalmente no se computa para estas tierras. #in embargo' cuando los malecones se localizan en o por las arcillas m"s dbiles' un an"lisis del pago se reuiere; en este caso' la norma hace trampas 1 la teor&a de la solidación puede aplicarse. 5)")! 3AL+A & CI.-'TACI&'-+ D- LA -+T-RA  las presiones /roductivas bajo balsa o cimentaciones de la estera son dependientes en varios factores. 0stos factores inclu$en el tipo $ compresibilidad de la tierra' $ la rigidez relativa de la estera como comparado a la tierra. #e presentan procedimientos para el dise*o de tales cimentaciones en !5 88>.7<. H2 asunción simplificando ue es conservador del punto de vista de dise*o del f*#:u&"* (fle, Ifle,ible) considera ue la estera para est" r&gida $ asume una distribución lineal de la reacción de subrango de tierra. +onde dise*o de euipo o la geometr&a de la estera es compleja' algunos ingenieros usan un an"lisis del elemento finito en ue la tierra se representa como una serie de primaveras el"sticas. 5)@ CAR/A+ APILADA+ & A.&'T&'ADA+ !uando los estratos de la tierra superiores son demasiado dbiles para apo$ar los cimentaciones del cobertor' entonces cimentaciones de la estera o pilotes del fin ue lleva o el tipo de fricción se usa para apo$ar las cargas eneralmente' se asume ue los pilotes son mu$ el cad"ver verticalmente' $ se asume ue la cabeza del pilote es el fle,urall$ ( fle, I fle,ible) r&gido. !uando no se usan los conectores' la fórmula de esfuerzo combinada puede aplicarse para determinar las cargas del montón verticales. #i los pilotes est"n sujeto al levantamiento' se asume ue las cargas del montón var&an linealmente' con la fuerza de montón de resultante ue coincide con la situación de la fuerza aplicada a su e,centricidad del eje neutro. /ueden asumirse las cargas laterales para ser distribuido igualmente generalmente en el grupo del montón con las tijera grandes de montón de resultante consideró ser independiente de las fuerzas verticales. 9tros mtodos el /rocedimiento de tal #a-l' podr&an usarse 67 para el an"lisis de grupos de pilotes. /ara el euipo est"tico con el "rea de la superficie grande sujeto al viento o con distribución de masa ue produce las fuerzas s&smicas altas' las cargas laterales pueden controlar el n-mero de pilotes reuerido. 0n la resistencia de tierra pasiva en la cabeza del pilote se conf&a a veces para reducir el cortante en los pilotes. Ba$ varios procedimientos sofisticados por determinar las cargas en los grupos del montón. 4&picamente' stos se usan donde una combinación de pilotes verticales $ pilotes de batido' o todo el batido amontona' se selecciona. 2ormalmente el procedimiento simplista de poner el batido basó en el cortante del carga1 m",imo vertical m&nimo ue la condición cargante se usa.


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Las cargas aceptables en los pilotes son determinadas de acuerdo con los principios de mec"nicas de la tierra. /ara trabajos grandes dónde un montón ue prueba el programa se garantiza' la selección del tipo del montón m"s eficaz $ la capacidad permisible m",ima puede hacerse. !apacidad vertical aceptable as& determinada puede estar sujeto a la reducción para la acción de grupo. La capacidad horizontal aceptable es basado en limitar la desviación lateral bajo la carga del cortante' $ generalmente no se considera ue es disminuido por la acción de grupo. .? 1 los procedimientos de dise*o de cimentación .?.6 cargas factorizadas 1 la !imentación "rea baja o el n-mero de pilotes o malecones son determinados del servicio (el unfactored (factoredI factorizado)) las cargas. 0l uso del %todo de +ise*o de Cuerza para el dise*o estructural de elementos de la cimentación de hormigóns reforzados reuiere la aplicación de cargas factorizadas. +ebiendo a la dificultad de rastrear la contribución de cada tipo de cargar' la aplicación de un solo factor de carga se usa a menudo en el dise*o de cimentaciones de euipo dise*ó usando el %todo de +ise*o de Cuerza. 4&picamente' un igual de factor de carga compuesto a 6.> se usa. 5)), .&.-'T&+ P&+ITI0&+ 1 -L FL-%RAL C&RTA'T- 1 las !imentaciones para el euipo est"tico generalmente consisten en cimentaciones aislados' esteras' o gorras del montón debajo de la calidad con uno o m"s pedestales ue pro$ectan sobre la calidad. /ara cuadrado o las cimentaciones rectangulares' las secciones cr&ticas para el momento $ cortante son como descrito en !ap&tulo 6= de !5 86 (vea Cig. .?.7a). Hna e,cepción al procedimiento de !5 ocurre con profundo K grueso del montón de capas con alta capacidad de amontonar (refirase al %anual de !<#5).

Fi) 5)),aMas secciones CrNticas

Fi) 5)),bMas opciones base deM &ctáono

0l dise*o reforzando para los cimentaciones octagonales puede ser embarazoso dado la forma de la estera $ la configuración del refuerzo (Cig. 7.7.6). /or consiguiente' se convierten a menudo las geometr&as oct"gono a las formas redondas euivalentes como mostrado en Cig. .?.7b. Hna forma redonda euivalente le hace m"s f"cil para manejar controlando combinaciones de carga ue no se orientan en las hachas oct"gono ma$ores. 0l momento del dise*o para un cimentaciones oct"gono generalmente determinadas en una de dos maneras (vea Cig. .?.7c). 0n el mtodo 3a3' el momento a la cara del pedestal cuadrado euivalente es basado en el "rea del cimentación uedando fuera de la sección cr&tica $ e,tendiendo la anchura llena del cimentación. 0n mtodo 3b3' conocido como la 3un franja de base3 el mtodo' una franja de anchura de la unidad se sujeta a la distribución de presión de tierra m",ima; este mtodo proporciona los resultados m"s conservadores. 0l acero reforzando para el cimentación entero es


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basado en los reuisitos de esta franja. +e los dos mtodos descritos sobre' la sección de anchura llena reuiere el menor refuerzo. 0l cortante de la viga para una cimentación oct"gono es generalmente determinado como mostrado en Cig. .?.7d. 0n mtodo 3a3' el cortante se computa en el "rea del oct"gono bajo' unida por la sección cr&tica a una distancia d del pedestal cuadrado euivalente' $ AJ deg l&neas radiales deducidas del centro del e,tenderse bajo a travs de las esuinas del euivalente honradamente. lternativamente' en el mtodo 3b3 el cortante se computa en el "rea del oct"gono bajo (o c&rculo) uedando fuera de la sección cr&tica $ abarcando la anchura llena del cimentación a la sección cr&tica. /ara una cimentación de la estera r&gida los pedestales m-ltiples de apo$o' la magnitud de positivo $ los momentos negativos pueden ser determinados por la teor&a de la tabla sentido -nico o bidireccional el"stica. #i la estera se dise*a como un sistema fle,ible' un an"lisis de la computadora ue trata la estera como una viga o chapa en una cimentación el"stica se usa (refirase a !5 88>.7<).

5))! .&.-'T&+ '-/ATI0&+) /ara un pie de la e,tensión con el resultante fuera del n-cleo' el pie se sujeta solamente parcialmente a la presión positiva del suelo en el lado de barlovento. 0l momento negativo del dise*o es determinado sumando los componentes negativos del momento producido por el peso de pie' la sobrecarga' el cargamento de la sobrecarga' $ cualuier componente positivo de la presión baja #eg-n lo ilustrado en la figura .?.8' el componente positivo del momento a menudo conservador se descuida. 0n el caso de una fundación de la pila donde se desarrollan las capacidades de la tensión de la pila' los momentos negativos no deben ser no hechos caso


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La localización $ la anchura de las secciones cr&ticas por momentos negativos son idnticas a sas para el momento positivo. simismo' el procedimiento de cómputo para las fundaciones octagonales o circulares es igual ue se para momento positivo

5))5 LA CI2ALLA D- P-RF&RACI(' JD- D&+ 0$A+E  la sección cr&tica para la cizalla de perforación est" seg-n lo abandonado en la sección 66.67 de !5 86. Hn procedimiento alterativo implica el computar de la cizalla en la mitad cargada m"s pesada de la sección cr&tica seg-n las indicaciones de Cig7. .4. /ara los muelles sujetados por largos periodos $ adem"stomando en cuenta las fuerzas verticales' la superficie de perforación sale de un cono o de una pir"mide truncado simple. 0l informe !5 7>< se debe consultar en tales casos. 5))" R-F%-R2& A FL-I(') Los reuisitos m&nimos del refuerzo a fle,ión de !5 86 se han interpretado varias maneras' donde se refiere el dise*o de la fundación. lgunos ingenieros especifican un refuerzo m&nimo de 7JJ f$ a menos ue se proporcione una mitad de m"s refuerzo ue reuerido por el an"lisis. 9tros especifican un refuerzo m&nimo de la temperatura o de la contracción. La sección 6J.=.8 de !5 86< recomienda un refuerzo m&nimo de la contracción $ de la temperatura para las esteras $ otras losas ue proporcionan la a$uda vertical. #i se asume ue la categor&a de Earmaduras $ de otras losasF para incluir fundaciones' la disposición de la temperatura $ el refuerzo de la contracción aparecer&an bajos reunión el intento del código. /or otra parte. Las 7JJKprovisiones f$ se aplican espec&ficamente a las vigas ue han sido de gran tama*o para aruitectónico o a otras razones. /or lo tanto la ma$or&a de los ingenieros no considerado los 7JJKf$' disposición aplicable al dise*o de la fundación. !odificar los criterios especificados debe ser seguido para proporcionar ancladero adecuado en cada lado de la sección cr&tica. La atención particular se debe dar en el caso de los pies octagonales dise*ados usando el procedimiento de la fig  ?.7c' mtodo E.F para las fundaciones octagonales' el refuerzo a fle,ura se coloca en esteras seg-n las indicaciones de fig . 7.7.6 +onde se utilizan las fundaciones he,agonales' las configuraciones similares se proporcionan t&picamente. 5))@ R-F%-R2& D-L P-D-+TAL  los pedestales grandes del euipo abarcan generalmente una ma$or "rea ue lo reuerida por las cargas implicadas' por lo tanto' sólo una cantidad peue*a de refuerzo se reuiere. lgunos ingenieros utilizan el m&nimo de los por ciento del 6K7 de las secciones 6J.. $ 6.A.6 de !5 86. 9tros preguntan esta pr"ctica sobre la base ue las "reas del pedestal asociadas al euipo est"tico son generalmente mucho m"s grandes ue sas asociadas a las columnas del edificio a las cuales las provisiones de !5 86 se tratan sobre todo CAP$T%L& ") C&'+ID-RACI&'-+ D- LA C&'+TR%CCI(' Las fundaciones para el euipo est"tico son similares en la configuración $ la construcción a las fundaciones para las estructuras. dem"s' las fundaciones deben resolver cualuier reuisito espec&fico del fabricante de euipo para mantener el grado $ la alineación e,actos' tan bien como para transferir las cargas del euipo a las estructuras o al suelo de soporte. /ara fundaciones m"s masivas del euipo' esto puede reuerir las fundaciones r&gidas apo$adas por los suelos o la roca firmes. Las armaduras de la fundación se pueden apo$ar directamente por el suelo o la roca' o las pilas o los embarcaderos perforados se pueden utilizar para e,tender la fundación al suelo o a la roca firme. La selección del tipo m"s apropiado de fundación depende de las condiciones geotcnicas del sitio. 0l grado de la preparación subsuperficie de la investigación $ el resultar' si la ha$' es determinado por el ingeniero $ el consultor geotcnico.


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")#  PR-PARACI(' 1 .-=&RA +%3+%P-RFICI-+ ")#)# /-'-RAL  el sitio es de una forma constante preparado con el dise*o $ con particular atención bajo las caracter&sticas de la ingenier&a de suelos. La compactación o la consolidación de los suelos suaves es de uso general aumentar fuerza de sustentación $ reducir el potencial para el establecimiento de la fundación. 0n muchos casos los suelos inadecuados son uitados $ substituidos por el material de los sonidos ue se condensa para resolver los reuisitos del dise*o. +onde se encuentran los suelos inadecuados de la fundación' $ la mejora o el reemplazo in situ de los suelos no es pr"ctico' las pilas o los embarcaderos perforados se pueden utilizar para e,tender las fundaciones al suelo o a la roca conveniente del cojinete. ")#,) -+P-C$FIC&) #uperficie inferior' preparación $ mejoras. 1 la preparación subsuperficie espec&fica $ el tratamiento relacionado pueden ser reueridos si la investigación o la e,cavación geotcnica durante la construcción indica ue las caracter&sticas e,istentes del suelo no archivar"n el funcionamiento reuerido de la fundación. Las condiciones ue reuieren la preparación $ el tratamiento especiales son: Las condiciones del suelo encontrado son diferentes a las condiciones asumidas para el dise*o. 4aludes inestables. renas sueltas. #uelos compresibles suaves as& como arcillas no consolidadas $ suelos sumamente org"nicos (0j. turba). /lanos o fallas resbaladizos. 2ivel fre"tico alto u otras condiciones de saturación. Las m"s comunes de las preparaciones $ de los tratamientos subsuperficiales espec&ficos del sitio para las condiciones antedichas son: a) 4aludes inestables de e,cavaciones 1 0stas pueden ser estabilizadas tratando de aplanar m"s las pendientes' embancando' reduciendo el nivel de agua' apuntalando' congelando' in$ectando lechadas u&micas' o sustentando con mezclas densas. b) 0stratificación U !on e,cavaciones con pendientes paralelas a loa dirección de la estratificación son evitadas tratando de aplanar las pendiente o prove$endo el apuntalamiento adecuado. c) 0,cavación B-meda U +urante la construcción' el agua de la tierra es normalmente reducida por debajo del nivel de fondo de la e,cavación. Hn mtodo com-nmente usado para lograr esto es usando ombas bien profundas o puntos bien profundos. 9tro mtodo es crear una barrera impermeable alrededor de la e,cavación con atagu&as o caissons' con in$ecciones de lechadas u&micas' pilas de hoja o fosos de mezcla. Hna perforación es t&picamente hecha para colectar el agua subterr"nea. La selección de un mtodo apropiado depende en las caracter&sticas de la subsuperficie de suelo encontrado' los costos' $ de las preferencias del constructor. d) !avidades peue*as superficiales en arenas flojas U 0sto es normalmente compactado con el grado de la especificación de compactación. lternativamente' si el suelo predominante es duro' la arena floja puede ser removida $ remplazada con concreto inclinado. e) randes depósitos de arenas flojas U Las arenas flojas pueden ser estabilizadas por vibro1flotación o consolidación din"mica' cualuiera de estas ofrece una ventaja económica. f) /resencia de material org"nico o arcillas suaves no consolidadas U 4odos los materiales org"nicos $ las arcillas suaves son normalmente $ remplazadas con relleno cambiable bien compactado ue provee de las caracter&sticas deseadas para el funcionamiento adecuado de la cimentación. lternativamente' pilotaje o las columnas taladradas pueden ser usados para soportar las cargas de cimentación a estratos m"s profundos. g)
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^) !limas fr&os U Las cimentaciones no son colocadas sobre suelos granulosos finos conforme al fenómeno del contracción de las heladas. 0l drenaje apropiado debe ser proporcionado colocando arena de drenaje libre o una capa de grava bajo la cimentación para mitigar la posibilidad de contracción por heladas donde peligros como este e,isten. !omo una alternativa' el fondo de la zapata es colocada por encima de la l&nea de hielo. "),) T&L-RA'CIA+ D- LA C&L&CACI(' D- LA CI.-'TACI(' JACI ##E Las tolerancias de la colocación de la cimentación dependen largamente en el tipo de euipos ue se est"n cimentando. 0stas son detalladas en los planos o en las especificaciones' por el ingeniero. 0s una buena pr"ctica de utilizar plantillas durante la colocación del concreto para apo$ar los pernos de ancla $ otros elementos embebidos ue deben ser correctamente posicionados. ")!) F&R.A+ 1 P%'TAL-+ ")!)#) Las formas $ apuntalamientos para la construcción de cimentaciones de hormigón deben seguir las recomendaciones del !5 8?<. ")!),) Los apuntalamientos deben soportar las cargas de concreto' cargas de impacto $ cargas temporales de construcción. 0l apo$o longitudinal transversal puede ser reuerido para soportar fuerzas laterales. !argas de viento deben ser tomadas en cuenta. 2o es usualmente necesario considerar cargas s&smicas debido a ue los apuntalamiento por el tiempo limitado ue se encontraran en ese lugar. 0l dise*o del encofrado debe ser preparado por un ingeniero profesional registrado $ sometido a la revisión de un ingeniero de dise*o. ")!)!) /ara cimentaciones de grandes 0uipos' sistema de encofrados temporales son generalmente usados. %enos frecuentemente' sistemas permanentes podr&an ser usados para aplicaciones especiales. La selección de un sistema temporal de soporte es normalmente hecho por el constructor. 0s influenciado por la secuencia de crecimiento de la edificación (si la euipo esta incluida)' el procedimiento de instalación del euipo' $ los reuerimientos de acceso en el momento de colocar la cimentación. lgunos de los sistemas permanentes pueden afectar el dise*o $ el costo de la cimentación. /or lo tanto' el ingeniero de dise*o tiene la opción de consultar con constructores de edificaciones previamente a decidir en un sistema de encofrado permanente. lgunos de los sistemas temporales son: puntalamiento est"ndar de construcción consistente en bases de apuntalamiento apo$adas por el replantillo de la cimentación $ soportando formas del techo de una cubierta de la fundación. puntalamiento consistente en vigas de acero estructural sustentadas en soportes adheridos a la columna de la cimentación. 0l resto de la forma encima de las vigas $ formas para remover despus ue el concreto gane suficiente resistencia. #istemas de sustentación permanentes inclu$en: Gigas de acero estructural o bragueros soportados por la columna de cimentación $ llevando la cubierta de permanentes de las formas. Las vigas o bragueros son parte del dise*o de cubierta $ tambin soportaran cargas de funcionamiento. Las formas de cubierta (steel dec^ing) usualmente son sustentadas en los rebordes inferiores de las vigas o bragueros. +esde ue los miembros met"licos son encajados in la cubierta de la cimentación' el ingeniero de dise*o tiene ue ser cuidadoso para evitar interferencias con las barras de refuerzo $ con otros encajes (pernos de ancla' placas' llaves de tuber&as $ conductos). !ubiertas de concreto prefabricado sustentados por las columnas de cimentación. /lacas de acero usadas en la industria del acero. 0l ingeniero deben revisar los procedimientos constructivos propuestos por el constructor para asegurar ue el dise*o no este comprometido. ")5) +-C%-'CIA D- C&'+TR%CCI(' 1 =%'TA+ D- C&'+TR%CCI(' Garias cimentaciones de euipos son mu$ grandes para la colocación del concreto en una sola operación continua. Las Runtas de construcción son usadas para subdividir largas cimentaciones en unidades m"s peue*as ue puedan ser puestas en una operación compuesta. La subdivisión de estructuras mas largas por medio de juntas de construcción tambin sustenta la reducción de tensiones debido al encogimiento del concreto. /ara ganar un m",imo beneficio' segmentos alternados deben ser colocados $ permitir curarse $ encogerse en cuanto el itinerario de construcción lo permita antes de ue los segmentos ue intervienen sean colocados. •

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La integridad estructural de la cimentación reuiere ue las juntas sean construidas con cuidado de acuerdo con las practicas aceptadas para la construcción de juntas estructuras de concreto ma$ores. Las especificaciones del pro$ecto normalmente reuieren ue el constructor obtenga la aprobación del ingeniero para la construcción de juntas' su localización $ detalles. ")") -7%IP& D- I'+TALACI(' 1 A=%+T-+ ")")#) CAL2A+? C%8A+ 1 P-R'&+ G La decisión del ingeniero de dise*o para el sistema de interfaz esta influenciado por las recomendaciones del fabricante $ reuisitos' los procedimientos de construcción de la cimentación' la configuración $ ajuste del euipo' $ las tolerancias reueridas. Las calzas ue son com-nmente de acero carbonoso o de acción de cobre amarillo' en varios grosores tienen cualidades tanto como económicas como altos en soporte de cargas. Las cu*as son usualmente usadas con doble cu*a $ son ofrecidas por varios fabricantes de euipo de montaje. Las dobles cu*as usadas en montajes tienen a menudo unos o m"s pernos prisioneros roscados para (6) un preciso ajuste vertical' $ (7) para cerrar la cu*a deslizante dentro de la posición reuerida. La tuerca de fijación tambin es usada para la fijación del perno prisionero horizontal principal dentro de su posición final. 9tros tipos de cu*as son frecuentemente utilizadas por tcnicos inclu$en varias cu*as de acero temporalmente formadas. Las cu*as temporales son usualmente herramientas de ajuste de la tolerancia puestas generalmente antes la mamposter&a' $ luego son removidas despus de la creación del material de la lechada. Los ensambles de cu*as permanentes permiten ajustes futuros sobre las bases del euipo ue no han sido rellenadas. Los di"metros de los pernos reueridos son usualmente dados en los planos de los fabricantes. Las longitudes de los pernos' los pasos de roscas' las pro$ecciones del perno' materiales' niveles de tensión' $ el mtodo de ajuste deben ser claramente mostrados en los planos de dise*o. !uando el fabricante reuiere una precarga para un perno' la siguiente ecuación puede ser usada para seleccionar el esfuerzo de torsión del perno. T W p =

µ d n

(5 1) −

+onde: 4 Mp  dn

I I I I

juste de 0sfuerzo de torsión (lb1pulg)
Los siguientes valores para  son los m"s usados: #ujetadores de cero (tal como fabricados) cero alvanizado moldeado en caliente cero ligeramente engrasado /lateado (cadmio' cromo' etc.) rafito con aceite mineral

J.7J J.6 J.6= J.6= J.6J


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rellenados dentro de los surcos dominantes del corte previamente moldeados dentro de la base de concreto. ")@) -'L%CID&+) ")@)#) TIP&+ D- L-C*ADA+ G Ba$ dos tipos b"sicos de lechadas' lechadas a base de cemento $ lechadas de bases epó,icas. Las lechadas a base de cemento son mas com-nmente utilizadas por su disponibilidad' f"cil uso' por sus propiedades f&sicas mu$ fuertes $ bajo precio. Las lechadas epó,icas son generalmente usadas por su gran resistencia a los u&micos' al impacto' $ a las cargas vibracionales. Ba$  clases de lechadas a base de cemento: (6) generadoras de gas' (7) liberadoras de aire' (8) agregado o,idante $ () de cemento e,pansivo. l evaluar ue lechada de cemento se deber&a usar' uno deber&a tomar en cuenta su uso $ sus propiedades f&sicas. Las propiedades f&sicas ue son evaluadas son: !ambios de volumen' resistencia a compresión' tiempo de trabajo' consistencia $ tiempo de colocación. 0n la evaluación las propiedades de un pegamento epo,ico' uno debe ver la colocación tanto como las propiedades f&sicas de cambio de volumen' la resistencia a compresión' enrasamiento' tiempo de trabajo' consistencia $ tiempo de colocación. Los efectos de la temperatura inducen cambios de volumen en la interfase concretoKpegamento epo,ico debe ser considerada. dem"s !ualuier reuerimiento de la superficie de aplicación debe ser sumada. ")@), APLICACI&'-+  0n la especificación el sistema de pegado' el dise*ador debe considerar las diferentes caracter&sticas de cada tipo de pegamento junto con las limitaciones de campo' $ engranarlo con los reuerimientos espec&ficos del trabajo. 0n particular el dise*ador debe revisar el dise*o de la base del euipo' la accesibilidad de la localización de la lechada' las separaciones proporcionadas por la lechada' $ el dise*o de los pernos de ancla. %uchas de las lechadas en el mercado son premezcladas' los materiales preempauetados' $ contienen instrucciones del fabricante en preparación de superficies' forma de trabajo' mezclado' colocado $ curado. Hna discusión detallada de la aplicación de las lechadas puede ser encontrada en el !5 8=6.6< ") .AT-RIAL-+ JACI ,##)#E Las grandes cimentaciones para euipo reuieren atención especial para el dise*o $ control del concreto mezclado (ver !5 7J?.6< $ !5 7J?.<) %uchos miembros de la cimentación son suficientemente macizas para el calor de hidratación del cemento para generar un gran diferencial termal entre el interior $ e,terior $ esto puede causar un fisuramiento inaceptable de la superficie' a menos ue se tomen medidas' para reducir el ratio de liberación de calor. 4ambin' hace ue avance lentamente el diferencial de e,pansión termal' $ el encogimiento puede causar distorsión de la cimentación $ consecuentemente cambios inaceptables en el alineamiento del euipo. 0l dise*o de la mezcla de concreto para minimizar el encogimiento' $ para reducir la e,pansión termal del concreto endurado es entonces importante. Cinalmente' la reacción e,pansiva del agregado del concreto con alcalinos en el cemento puede ser evitado con las elecciones apropiadas de cemento $ agregados. /ara minimizar el ratio de liberación de calor de hidratación' $ para controlar el encogimiento los siguientes pasos son normalmente seguidos: 1 0l contenido mas bajo de materiales cementantes consistentes para lograr la resistencia reuerida $ durabilidad usada 1 /arte del cemento es remplazado con ceniza puzolanica 1 La temperatura de colocación del concreto fresco es bajada por enfriamiento del agregado $Ko usando hielo picado para mezclar con agua 1 0l ma$or tama*o pr"ctico del agregado es usado para permitir la ma$or reducción en el monto de cemento 1 %oderar la temperatura del cemento 1 Hna reducción del agente l&uido se usa para permitir ma$or reducción del factor cementante. 1 aja sedimentación $ efectiva vibración 1 !olocación del hormigón por bombas las cuales reuieren mezcladoras de concreto con altos montos de cemento $ peue*o tama*o de agregado. 0l coeficiente de e,pansión termal del concreto endurado puede ser controlado por una acertada elección de agregados' debido a ue esta depende primordialmente del coeficiente de e,pansión termal del agregado. !uando la e,pansión termal es e,cesiva puede ser un problema' el coeficiente de e,pansión de los agregados es medido para determinar su aplicabilidad. 0n muchas regiones del pa&s' las opciones pueden ser mu$ limitadas por la escasez de fuentes de agregado. La e,pansión del concreto de reacción alcalina de sus agregados puede ser minimizado usando un cemento de baja alcalinidad' para reemplazar una porción del cemento con ceniza puzolanica' conociendo los reuerimientos #4% ! >6' $ seleccionando agregados de baja reactividad. La reactividad potencial de agregados puede ser evaluada con procedimientos $ tests descritos en el #4% ! 7A=' #4% ! 77?' #4%


Equipo-estatico ACI 351

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