Bloque de Fundacion Bombas Analisis Dinamicoc

S0127-31220-DC-60306

PROYECTO: ELABORADO:

CLIENTE: EQUIPO: REVISADO: BLOQUE FUNDACION

ESPECIALIDAD: FECHA: ANALISIS DINAMICO

C A L C U L O S E S T R U C T U R A L E S REVISION:

BOMBAS DE AGUA PARA INYECCION DE POZO

DATOS GENERALESGeometría del Bloque de Fundación

5.94 t

Longitud3.30 m

0.77 m

1.50 m1.75 m

Ancho2.15 m

Caracteristicas del EquipoNúmero de Equipos = 1.00

2.00 m

3.12 m

0.82 m

1.40 m

0.60 m

0.45 m0.77 m

3.15 t 0.62 tReciprocante-Horizontal

Potencia del Equipo = 250 hpFrecuencia de Operación(F)= 1,780 rpmCant, Diám y Sep entre C.L. del Perno y borde de fundacion 17.00 3/4 S (cm) 12.00Espesor del grout Epóxico= 0.025 mEspesor del grout Cementoso (Altura del Skit)= 0.18 mPeso del Equipo + Grout cementoso (Weq) = 5.94 t

Area vacia del Skit= 1.50

Caracteristicas del Suelo

Máximo esfuerzo admisible Rs = 20Porcentaje esfuerzo permitido (%Rs) % Rs = 50 %

Peso unitario 2.1

Angulo de fricción interna 30Coeficiente de empuje pasivo Kp = 3.00Coeficiente de fricción suelo-concreto 0.36Relación de Poisson V = 0.25

Módulo de Elasticidad 1,500.00

Ancho de la Plancha Base (Askid) =

Longitud de la Plancha Base (Lskid) =

Distancia Transv. al Centro de Gravedad del Equipo (AC) =

Distancia Long. al Centro de Gravedad del Equipo (LC)=

Separación Longitudinal entre Pernos de Anclaje (SL) =

Separación Transversal entre Pernos de Anclaje (ST) =Altura del Eje del Equipo a la Plancha (Hcg) =

Peso (Bomba+Motor) y Skit (PEq) =Tipo y sentido de la Bomba =

f (in)

m2

t / m2

gs = t / m3

fs =

m =

Es = t / m2

s min s max

W eq =

C.G.HCG =

H F =

SECCIONPLANTA

x

y

H S =

CONTORNO BASE EQUIPO

Wf

Area Vacia del Skit

G3

Esta hoja realiza el cálculo de las fuerzas sísmicas según NORMAS PDVSA

B18

Dimensión máxima del bloque de fundación. Considere mínimo la dimensión correspondiente de la base del equipo + 30 cm

K23

SUGERENCIA: L / 10 L=mayor dimension fundacion ó B / 5 B=menor dimension

D25

Dimensión mínima del bloque de fundación. Considere mínimo la dimensión correspondiente de la base del equipo + 30 cm

H55

m = tg (2f/3)

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Módulo de Corte Dinámico 1,000.00Asentamiento = Despreciable

DISEÑO DEL BLOQUE DE FUNDACIONAncho del Bloque Altura del Bloque

115.50 cm 80.00 cm

215.00 cm 174.31 cm

69.00 cm 43.00 cm

215.00 cm 33.00 cm

215.00 cm 175.00 cm

La altura del tope del Bloque de Fundación,por encima del piso acabado o pavimento,deberá ser 15 cm mín.

0.15 m

Longitud del Bloque Peso MIinimo del Bloque de Fundacion

327.00 cm 29,681.55 kg

84.00 cm <

330.00 cm Peso del Bloque (Wf) = 30,180.36 kg

330.00 cm con Las dimensiones recomendadas

Chequeo de la Excentricidad del conjunto ( Fundacion + Bomba ) y Fundacion

En la dirección Y En la dirección X

% Ey = 0.52% < 5% Ok ! % Ex = 0.70% < 5% Ok !

Dimensiones Definitivas del Bloque de Fundación

Dimen. Recomendadas Dimen. Final

Ancho (A) = 215.00 cm 215.00 cm

Largo (L) = 330.00 cm 330.00 cm

Altura (H) = 175.00 cm 175.00 cm

30,180.36 Kg Ok ! > Pmin

36,116.67 Kg

Cargas sísmicas (según PDVSA No.JA-221, cap. 6 y 9)

Ubicación de la estructura: Anaco, Edo. Anzoátegui

Parametros Sísmicos de Diseño

a* = 50 Figura 6.1

4.25 Figura 6.2

Grado de Riesgo = B Tabla 4.1

G = t / m2

A1 = 1.5*Hcg = H1 = Altura Mínima Recomendada =

A2 = Askid + 2*7.5 cm = H2 = Pmin / (0.0024*Acal*Lcal) =

A3 = ST + 2*S = H3 = 1/5*Acal =

A4 = Ancho propuesto = H4 = 1/10*Lcal =

Acal = Máx. valor entre A1, A2 y A3 = Hcal = Máx. valor entre H1, H2, H3 y H4 =

HT :

HT =

L1 = Lskid + 2*7.5 cm = Peso Mínimo del Bloque (PMIN) =

L2 = SL + 2*S =

L3 = Longitud propuesta =

Lcal = Max. valor entre L1 y L2 =

Peso de la Fundación(PF) =

Peso Total (PT = Weq + PF) =

cm/s2

g =

G3


J64

El espesor del Bloque de Fundación deberá ser como mínimo 60 cm, o mayor que la longitud de los Pernos de Anclaje.

E96

Peso Especifico del Concreto Armado = 2400 Kg/m3

H96

Si el Peso de la Fundación es mayor que el Peso Mínimo entonces OK!; sino, Aumentar las Dimensiones del Bloque.

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Probabilidad de excedencia anual del movimiento sísmico de diseño

p1 = 0.001 Tabla 4.1

Aceleración horizontal máxima del terreno

a =

a = 253.98 Ao = a / g

g = 981Ao = 0.259

1.54 t (estado último)

1.23 t (estado servicio) Fy = 0,30 * Fx = 0.37 t

Fz = 2/3 * Fx = 0.82 tMy = Fx * ( Hcg + Hf ) = 3.10 t*mMx = Fy * ( Hcg + Hf ) = 0.93 t*m

Propiedades de la fundaciónB = 2.15 cm

Area A = 7.10 m2 L = 3.30 cmInercia 5.88 m4 21.25 m4Módulo de sección Sy = 5.47 m3 Sx = 12.88 m3

Verificación de esfuerzos en suelo

Rs = 10.00 t / m2

5.09 t / m2 Ok

5.84 t / m2 < 1,33 Rs Ok

4.34 t / m2 Ok

Volcamiento

Factor de seguridad (requerido) = 1.80

12.53 > 1.8 Ok

Deslizamiento

Factor de seguridad (requerido) = 1.50

Empuje pasivo del suelo (se desprecian los primeros 30 cm)

4.54 t / m

22.9 > 1.5 Ok

150 cm Para b = 100 cm se tiene:

a* . ( -ln (1 - p1) ) -1/g

cm/s2

cm/s2

Fxu = Ao * Weq =

Fx = 0,80 * Fxu =

Iy = Ix =

s max = Wt / A =

s max = ( Wt + Fz ) / A + ( Mx / Sx ) + ( My / Sy ) =

s min = ( Wt - Fz ) / A - ( Mx / Sx ) - ( My / Sy ) =

FS v = ( Wt * 0,5 B ) / My =

Ep = 0,5*gs*(Hs - 0,30)2*Kp =

FS desl = ( mWt + Ep*L ) / Fx =

Acero de Refuerzo ( retracción y temperatura )

G3


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d = min valor entreHf= 175.00 cm As = 0,0018*b*d/2 = 13.5 cm2 / m

Análisis Dinámico

1.50 m

Masa: Wt Masa= 3,681.62 Kg-seg2/mg

Relacion de Masa (Guia de ingenieria PDVSA N° 90615.1.002, tabla N° 3, pag. 12)

0.950

1.056

Coeficiente de Resorte

L/B = 1.53 con este valor y según el gráfico se obtiene los valores de Bx y Bz

Bx= 0.98 0.55Bz= 2.18

Radio Equivalente r 0: r0=

Bz(Vertical): Bz(Vertical):

Bx(Horizontal): Bx(Horizontal):

βφ,Φ=

√ B∗L∏

(1−v4

)∗( Wtγ∗r 0 3 )

(7−8v

32∗(1−v ))∗( Wtγ∗r 0 3 )

G3


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Factor de Embutimiento para la Constante del Resorte (Guia de ingenieria PDVSA N° 90615.1.002, tabla N° 2)

1.457

1.961

Nota: la altura h es la profundidad empotrada de la fundación (Hs)

Constante de Resorte Equivalente (Guia de ingenieria PDVSA N° 90615.1.002, tabla N° 1)

11,277,839.27 Kg/m

12,795,429.70 Kg/m

Frecuencia Natural

Fnz= Fnz= 528.52 rpm

Fnx= Fnx= 562.96 rpm

Amortización Geométrica (Guia de ingenieria PDVSA N° 90615.1.002, tabla N° 3 y 4, pag. 12)

0.874

1.275

Nz(Vertical): Nz(Vertical):

Nx(Horizontal): Nx(Horizontal):

Kz(Vertical): Kz(Vertical):

Kx(Horizontal): Kx(Horizontal):

Dz(Vertical): Dz=

Dx(Horizontal): Dx=

0 ,425

√Bz∗αz

0 ,288

√Bx∗αx

1

√Nz∗[1+1.9∗(1−v )∗ h

ro ]

[1+0.61∗(1−v )∗ hro ]

[1+0.55∗(2−v )∗ hro ]

[ G1−v ]∗Bz∗√BL∗Nz2∗(1+v )∗Bx∗G∗√BL∗Nx

602∏ ¿ √ Kzm ¿

602∏ ¿ √ Kxm ¿

G3


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2.006

3.083

Frecuencia de Resonancia2*Dz^2 = 1.53

Fmz= Fmz= La resonancia no es posible

2*Dx^2 = 3.25Fmx= Fmx= La resonancia no es posible

Factor de Magnificación Dinámica

0.08 < 1 No hay magnificación

1.00

0.08 < 1 No hay magnificación

1.00

Deflexion Estática

Z= Qo Para traslacion HorizontalKx Donde Qo es la Fuerza Horizontal no balanceada

Qo= 0.00 Kg

Z= 0.00000 mm no hay deflexion horizontal

Amplitud para Traslacion Horizontal

A= Z * Mx A= 0.00000 mm

Rotación por Balanceo debida al Momento y a la Fuerza Horizontal no Balanceada

Ψ= Qo*d + Mo Donde d=distancia perpendicular desde CL de la Bomba al eje de rotaciónKΨ d= 1.43 m

Resumen de los pesos para el calculo de "d" Mo= 0.00 Kg.mMomento Primario Horizontal de la Bomba

Peso Bomba + Motor= 3,150.00 KgPeso Skit= 620.00 Kg

Peso Grout cementoso= 2,166.31 Kgpeso Grout Epoxico= 381.36 Kg

Peso Fundación= 29,799.00 Kg

αz(Vertical): αz=

αx(Horizontal): αx=

si 2*Dz^2 > 1 no hay posibilidad de resonancia

si 2*Dx^2 > 1 no hay posibilidad de resonancia

Mz(Vertical): Mz(Vertical):

Mz(Vertical):

Mx(Horizontalal): Mx(Horizontalal):

Mx(Horizontalal):

1

√Nz∗[1+1.9∗(1−v )∗ h

ro ]1

√Nx∗[1+1.9∗(2−v )∗ h

ro ]

Fnz

√1−2∗Dz2

Fnx

√1−2∗Dx2

1

√[1−(F /Fnz )2]2+(2∗Dz∗F /Fnz )2

1

√[1−(F /Fnx )2]2+(2∗Dx∗F /Fnx )2

G3


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Peso total: 36,116.67 Kg

Valores dados para el Balanceo (tabla Nº 1, 2, 3 , 4 y 5 de la guia PDVSA Nº 90615.1.002)

ro= 1.692 Radio Equibalente por Balanceo

NΨ= 2.042 Factor de Embutimiento para la Constante del Resorte

KΨ= 35,054,713.57 Kg/m Constante de Resorte Equivalente

IΨ= 4,941.88 Kg-seg2/m Momento de Inercia en la direccion de Balanceo

BΨ= 0.468 Relación de Masa a Balanceo

De acuerdo a la tabla Nº 5 y el valor de BΨ se obtiene:nΨ= 1.378 Factor de Amortiguamiento Geómetrico de la Masa para el movimiento de Balanceo

1.537

FnΨ= 804.26 rpm Factor por Amortiguamiento por Embutimiento

DΨ= 0.175 Amortiguamiento Geométrico a Balanceo

FmΨ= 829.95 rpm Frecuencia de Resonancia a Balanceo

Chequeo de Resonancia

0,75*FmΨ= 622.47 rpm OK1,40*FmΨ= 1,161.94 rpm OK

F= 1,780.00 rpm Frecuencia de Operación

MΨ= 0.252 OK MΨ= 1.00Ψ= 0.00A= 0.00 Amplitud Para Balanceo

2At= 0.00 (Amplitud para traslacion horizontal + amplitud para balanceo en milesimas de pulgadas)

De acuero a la figura 6.1 con los datos de F= 1780 rpm y 2At podemos indicar queestamos en la zona que no presenta problemas de vibraciones para el equipo ni para el cuerpo humano.

En conclusión el diseño de la fundación es aceptable.

αΨ=

G3


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G3


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ESPECIALIDAD: 0 FECHA: ANALISIS DINAMICO


13.50 OPCIONES DE REFUERZO

f Area Peso Barras Separación

Dimensiones del Bloque (pulg) kg/m # cm

Largo= 330.00 cm 3/8 0.71 0.559 19 5.26Ancho= 215.00 cm 1/2 1.27 0.994 11 9.41Altura= 175.00 cm 5/8 1.98 1.554 7 14.67

3/4 2.85 2.237 5 21.11

Acero Longitudinal y Transversal 5/8 1.98 1.554 7 14 POR METROEstribos 3/8 0.71 0.559 8 20

TABLA DE CABILLAS

FORMA

1 A 2 A 3 4

DB B C

5 6 7 8

MA

RC

A

FO

RM

A

DIA

ME

TR

O (

pulg

)

LONGITUD PARCIAL (m)

A B C Da 1 5/8 14.00 48.00 1.554 3.20 2.00 7.20 537.06

1,003.83b 1 5/8 14.00 32.00 1.554 2.05 3.15 8.35 415.23c 2 3/8 20.00 8.00 0.559 3.20 2.05 1.54 11.52 51.54d

e

Diámetros (pulg) 3/8 " 1/2 " 5/8 " 3/4 " 7/8 " 1 " 1 3/8 " TOTAL (kg)

Peso Unitario (kg/m) 0.56 0.99 1.55 2.24 3.05 3.98 7.91 1,003.83

Asmin = cm2

cm2

FU

ND

AC

ION

B

OM

BA

S

SE

PA

RA

CIO

N

(cm

)

N°

DE

CA

BIL

LAS

P

OR

ELE

ME

NT

O

PE

SO

UN

ITA

RIO

(K

g/m

)

LON

GIT

UD

(m

)

PE

SO

(Kg)

PE

SO

TO

TA

L P

OR

E

QU

IPO

(K

g)

G3


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Cómputos Métricos Relación Acero / Concreto = 80.85 Sobre Excavación Menor = 30 cmEspesor Concreto Pobre = 5.00 cm Sobre Excavación Mayor = 100 cmSobre Ancho del Concreto Pobre = 5.00 cmEspesor Grouting de Nivelación = 2.50 cm 50 cmProfundidad de la Fundación = 1.50 cmSobre Excavación = Menor ! 30 cmNúmero de Equipos = 1 und

COMPUTOS METRICOS CALIDAD DE LOS MATERIALES

DESCRIPCION PARTIDA UNIDADCANTIDAD

TOTALConcreto f´c = 210

EQUIPO 1 Concreto Pobre f´c = 180

24.13 24.13 Acero de Refuerzo fy = 4,200

RELLENO 5.36 5.36 Grout Cementoso

18.77 18.77 Grout Epóxico

CONCRETO POBRE 0.35 0.35 Pernos de Anclaje ASTM-A307 Gr. C o SAE 1020

12.42 12.42

19.08 19.08

ACERO DE REFUERZO kg 1,003.83 1,003.83PERNOS DE ANCLAJE und 17.00 17.00

0.85 0.85

0.18 0.18

DIMENSIONES DE LA FUNDACION EN METROS PERNOS DE ANCLAJETOC. FUNDACION (m)

A B C D E F G H CANT. TIPO DE ANCLAJE

3.30 2.15 0.60 0.45 1.40 0.82 0.00 1.75 17.00 B 0.25

A : Longitud de la FundaciónE :

B : Ancho de la FundaciónF :

kg/m3

Rellenar por debajo de la fundación=

Kg/cm2

Kg/cm2

EXCAV. A MAQUINA HASTA 2,00 METROS DE

PROF.m3 Kg/cm2

m3 g= 2150 Kg/m3 - ASTMMATERIAL DE BOTE

PROV. EXCAV. m3 g= 2150 Kg/m3 - ASTM

m3

CONCRETO EN FUNDACION m3

ENCOFRADO EN FUNDACION m2

GROUT CEMENTOSO DE NIVELACION m3

GROUT DE NIVELACION EPOXICO m3

Distancia Longitudinal entre el C.L. del Perno de Anclaje y el Borde del Bloque de FundaciónDistancia Transversal entre el C.L. del Perno de Anclaje y el Borde del Bloque de Fundación

G3


F48

Menor <= 1 ml Mayor > 1 ml

I66

' G ' depende de las Características del Equipo

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C :G : Distancia entre el Eje de Descarga del Equipo y el C.L. de la Fundación.

D :H : Altura de la Fundación

Detalles del Acero de Refuerzo

2.15 m

2 Ø 5/8 7.20 14

pulg. m cm

2 Ø 5/8 8.35 14

3.30

m

pulg. m cm

1 Ø 3/8 11.52 20pulg. m cm

1.75

m

Separación Longitudinal entre los Pernos de Anclaje (SL)Separación Transversal entre los Pernos de Anclaje (SL)

T.O.C.

A

PLANTA

ab b

c

c

b

b

a

a

BISEL25x25 mm (TIP.)

x

A

B

B

a

c /

x c /

x c /

G3


S0127-31220-DC-60306





1.75

m

SECCION A-A

c

SECCION B-B

c

G3


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