Diseño de cimentación de maquinas

Abstract

Debido al avance tecnológico e industrial actualmente se dispone de una cantidad sumamente grande de máquinas industriales de gran potencia. Estas máquinas debido a sus grandes velocidades, intensidad y tonelaje inducen golpes y vibraciones a la cimentación y al suelo. Dichas causas y sus efectos hacen que la cimentación de maquinaria sea una de las partes más importantes de dinámica de suelos, la cual a su vez forma, con otras especialidades, la mecánica de suelos. El objetivo básico del diseño de una cimentación de máquina es limitar su movimiento a ciertos valores los cuales sean permisibles para la máquina y para el medio ambiente, incluyendo las estructuras y las personas que trabajan en ella. Los movimientos excesivos de una máquina llegan a causar fatiga de las conexiones, el uso de piezas de repuestos y soportes, y hasta operaciones peligrosas. Cuando son transmitidos al suelo, estos movimientos excesivos causan la incomodidad y fatiga de las personas y perjuicio de las estructuras adyacentes debido a la vibración y asentamiento de ellas. Cuando es necesario parar la máquina a fin de repararla, los costos de pérdida de producción pueden llegar a exceder los costos reales de reparación; y aquellos costos de reparación son generalmente mucho mayores que los costos de una cimentación correctamente diseñada. Así en el diseño de cimentaciones de máquinas, los cautelosos análisis ingenieriles recompensan grandes dividendos. Es objetivo de la presente tesis, presentar una secuencia o procedimiento de análisis y de diseño de una cimentación para maquinaria, haciendo hincapié en la importancia de los parámetros que intervienen en el cálculo. Dada la mayor importancia que tiene la determinación de los parámetros para el cálculo de la respuesta, es natural que el primer capítulo de esta tesis esté dedicado a la determinación de estos parámetros al mismo tiempo que se explica la teoría que sirve de fundamento para el análisis. El enfoque principal está dirigido hacia la evaluación más racional que actualmente se emplea, en base a estudios experimentales realizados por numerosos investigadores para determinar la influencia que tienen diversos factores en el cálculo de la respuesta de sistemas reales. En el segundo capítulo se describe el comportamiento dinámico de tipos especiales de maquinaria, dándose las consideraciones preliminares para su diseño y construcción; ya en estas condiciones, habiendo estudiado las características dinámicas del sistema suelo cimentación-máquina se podrá establecer definitivamente una secuencia o procedimiento de análisis y diseño para cualquier tipo de cimentación de maquinaria, señalándose los requisitos para que dicha cimentación se comporte satisfactoriamente, los cuales se han presentado en el capítulo tercero. En el cuarto capítulo se dan varios ejemplos de aplicación de la teoría y resultados experimentales; finalmente en el último capítulo se da un resumen general y las conclusiones prácticas que se obtienen de la evaluación de los métodos que se usan para el estudio del comportamiento dinámico en sus distintas modalidades de las cimentaciones, y de los efectos producidos por factores diversos tales como la estratificación y el encajonamiento que influyen en la correcta determinación de los parámetros de diseño.