Bloque de Fundacion Bombas Analisis Dinamicoc

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S0127-31220-DC-60306 PROYECTO: ELABORADO: CLIENTE: EQUIPO: REVISADO: BLOQU ESPECIALIDAD: FECHA: ANALI 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 GENERALES Geometría del Bloque de Fundación 5.94 t Longitud 3.30 m 1.50 m Ancho 2.15 m Caracteristicas del Equipo Número de Equipos = 1.00 2.00 m 3.12 m 0.82 m 1.40 m 0.60 m 0.45 m 0.77 m 3.15 t 0.62 t Reciprocante-Horizontal Potencia del Equipo = 250 hp Frecuencia de Operación(F)= 1,780 rpm Cant, Diám y Sep entre C.L. del Perno y borde de fu 17.00 3/4 S (cm) Espesor del grout Epóxico= 0.025 m Espesor del grout Cementoso (Altura del Skit)= 0.18 m Peso del Equipo + Grout cementoso (Weq) = 5.94 t Area vacia del Skit= 1.50 Caracteristicas del Suelo Máximo esfuerzo admisible Rs = 20 Porcentaje esfuerzo permitido (%Rs) % Rs = 50 % Peso unitario 2.1 Angulo de fricción interna 30 Coeficiente de empuje pasivo Kp = 3.00 Coeficiente de fricción suelo-concreto 0.36 Relación de Poisson V = 0.25 Módulo de Elasticidad 1,500.00 Ancho de la Plancha Base (Ask Longitud de la Plancha Base (Lskid) = Distancia Transv. al Centro de Gravedad del Equipo ( 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 ( Peso (Bomba+Motor) y Skit (PE Tipo y sentido de la Bomba = f (in) m 2 t / m 2 gs = t / m 3 fs = m = Es = t / m 2 s min s max W eq = C.G. HCG = H F = SECCION PLANTA x y H S = CONTORNO BASE EQUIPO Wf Area Vacia del Skit

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HOJA DE CALCULO

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DISEO DEL BLOQUE PROYECTO:ELABORADO:CLIENTE:EQUIPO:REVISADO:BLOQUE FUNDACIONESPECIALIDAD:FECHA:ANALISIS DINAMICOC A L C U L O S E S T R U C T U R A L E SREVISION:BOMBAS DE AGUA PARA INYECCION DE POZODATOS GENERALESGeometra del Bloque de Fundacin5.94tLongitud3.30 m0.77 m1.50 m1.75 mAncho2.15 mCaracteristicas del EquipoNmero de Equipos =1.00Ancho de la Plancha Base (Askid) =2.00mLongitud de la Plancha Base (Lskid) =3.12mDistancia Transv. al Centro de Gravedad del Equipo (AC) =0.82mDistancia Long. al Centro de Gravedad del Equipo (LC)=1.40mSeparacin Longitudinal entre Pernos de Anclaje (SL) =0.60mSeparacin Transversal entre Pernos de Anclaje (ST) =0.45mAltura del Eje del Equipo a la Plancha (Hcg) =0.77mPeso (Bomba+Motor) y Skit (PEq) =3.15t0.62tTipo y sentido de la Bomba =Reciprocante-HorizontalPotencia del Equipo =250hpFrecuencia de Operacin(F)=1,780rpmCant, Dim y Sep entre C.L. del Perno y borde de fundacion17.00f (in)3/4S (cm)12.00Espesor del grout Epxico=0.025mEspesor del grout Cementoso (Altura del Skit)=0.18mPeso del Equipo + Grout cementoso (Weq) =5.94tArea vacia del Skit=1.50m2Caracteristicas del SueloMximo esfuerzo admisibleRs =20t / m2Porcentaje esfuerzo permitido (%Rs)% Rs =50%Peso unitariogs =2.1t / m3Angulo de friccin internafs =30Coeficiente de empuje pasivoKp =3.00Coeficiente de friccin suelo-concretom =0.36Relacin de PoissonV =0.25Mdulo de ElasticidadEs =1,500.00t / m2Mdulo de Corte DinmicoG =1,000.00t / m2Asentamiento=DespreciableDISEO DEL BLOQUE DE FUNDACIONAncho del BloqueAltura del BloqueA1 = 1.5*Hcg =115.50cmH1 = Altura Mnima Recomendada =80.00cmA2 = Askid + 2*7.5 cm =215.00cmH2 = Pmin / (0.0024*Acal*Lcal) =174.31cmA3 = ST + 2*S =69.00cmH3 = 1/5*Acal =43.00cmA4 = Ancho propuesto =215.00cmH4 = 1/10*Lcal =33.00cmAcal = Mx. valor entre A1, A2 y A3 =215.00cmHcal = Mx. valor entre H1, H2, H3 y H4 =175.00cmHT :La altura del tope del Bloque de Fundacin,por encima del piso acabado o pavimento,deber ser 15 cm mn.HT =0.15m0Longitud del BloquePeso MIinimo del Bloque de FundacionL1 = Lskid + 2*7.5 cm =327.00cmPeso Mnimo del Bloque (PMIN) =29,681.55kgL2 = SL + 2*S =84.00cm PminPeso Total (PT = Weq + PF) =36,116.67 Kg0Cargas ssmicas(segn PDVSA No.JA-221, cap. 6 y 9)Ubicacin de la estructura:Anaco, Edo. AnzoteguiParametros Ssmicos de Diseoa* =50cm/s2Figura 6.1g =4.25Figura 6.2Grado de Riesgo =BTabla 4.1Probabilidad de excedencia anual del movimiento ssmico de diseop1 =0.001Tabla 4.1Aceleracin horizontal mxima del terrenoa =a* . ( -ln (1 - p1) ) -1/ga =253.98cm/s2Ao =a / gg =981cm/s2Ao =0.259Fxu = Ao * Weq =1.54t(estado ltimo)Fx = 0,80 * Fxu =1.23t(estado servicio)Fy = 0,30 * Fx =0.37tFz = 2/3 * Fx =0.82tMy = Fx * ( Hcg + Hf ) =3.10t*mMx = Fy * ( Hcg + Hf ) =0.93t*mPropiedades de la fundacinB =2.15 cmAreaA =7.10m2L =3.30 cmInerciaIy =5.88m4Ix =21.25 m4m4Mdulo de seccinSy =5.47m3Sx =12.88 m3m3Verificacin de esfuerzos en sueloRs =10.00t / m2s max = Wt / A =5.09t / m2Oks max = ( Wt + Fz ) / A + ( Mx / Sx ) + ( My / Sy ) =5.84t / m2< 1,33 Rs Oks min = ( Wt - Fz ) / A - ( Mx / Sx ) - ( My / Sy ) =4.34t / m2OkVolcamientoFactor de seguridad (requerido) =1.80FS v = ( Wt * 0,5 B ) / My =12.53> 1,8 OkDeslizamientoFactor de seguridad (requerido) =1.50Empuje pasivo del suelo (se desprecian los primeros 30 cm)Ep = 0,5*gs*(Hs - 0,30)2*Kp =4.54t / mFS desl = ( mWt + Ep*L ) / Fx =22.9> 1,5 OkAcero de Refuerzo ( retraccin y temperatura )150cmPara b = 100 cm se tiene:d = min valor entreHf=175.00 cmAs = 0,0018*b*d/2 =13.5cm2 / mAnlisis DinmicoRadio Equivalente r0:r0=1.50 mMasa:WtMasa=3,681.62 Kg-seg2/mgRelacion de Masa(Guia de ingenieria PDVSA N 90615.1.002, tabla N 3, pag. 12)Bz(Vertical):Bz(Vertical):0.950Bx(Horizontal):Bx(Horizontal):1.056Coeficiente de ResorteL/B =1.53con este valor y segn el grfico se obtiene los valores de Bx y BzBx=0.98,=0.55Bz=2.18Factor de Embutimiento para la Constante del Resorte(Guia de ingenieria PDVSA N 90615.1.002, tabla N 2)Nz(Vertical):Nz(Vertical):1.457Nx(Horizontal):Nx(Horizontal):1.961Nota: la altura h es la profundidad empotrada de la fundacin (Hs)Constante de Resorte Equivalente(Guia de ingenieria PDVSA N 90615.1.002, tabla N 1)Kz(Vertical):Kz(Vertical):11,277,839.27 Kg/mKx(Horizontal):Kx(Horizontal):12,795,429.70 Kg/mFrecuencia NaturalFnz=Fnz=528.52 rpmFnx=Fnx=562.96 rpmAmortizacin Geomtrica(Guia de ingenieria PDVSA N 90615.1.002, tabla N 3 y 4, pag. 12)Dz(Vertical):Dz=0.874Dx(Horizontal):Dx=1.275z(Vertical):z=2.006x(Horizontal):x=3.083Frecuencia de Resonancia2*Dz^2 =1.53Fmz=Fmz=La resonancia no es posiblesi 2*Dz^2 > 1 no hay posibilidad de resonancia2*Dx^2 =3.25Fmx=Fmx=La resonancia no es posiblesi 2*Dx^2 > 1 no hay posibilidad de resonanciaFactor de Magnificacin DinmicaMz(Vertical):Mz(Vertical):0.08< 1No hay magnificacinMz(Vertical):1.00Mx(Horizontalal):Mx(Horizontalal):0.08< 1No hay magnificacinMx(Horizontalal):1.00Deflexion EstticaZ=QoPara traslacion HorizontalKxDonde Qo es la Fuerza Horizontal no balanceadaQo=0.00 KgZ=0.00000 mmno hay deflexion horizontalAmplitud para Traslacion HorizontalA=Z * MxA=0.00000 mmRotacin por Balanceo debida al Momento y a la Fuerza Horizontal no Balanceada=Qo*d + MoDonde d=distancia perpendicular desde CL de la Bomba al eje de rotacinKd=1.43 mResumen de los pesos para el calculo de "d"Mo=0Momento Primario Horizontal de la BombaPeso Bomba + Motor=3,150.00KgPeso Skit=620.00KgPeso Grout cementoso=2,166.31Kgpeso Grout Epoxico=381.36KgPeso Fundacin=29,799.00 KgPeso total:36,116.67 KgValores dados para el Balanceo (tabla N 1, 2, 3 , 4 y 5 de la guia PDVSA N 90615.1.002)ro=1.692Radio Equibalente por BalanceoN=2.042Factor de Embutimiento para la Constante del ResorteK=35,054,713.57 Kg/mConstante de Resorte EquivalenteI=4,941.88 Kg-seg2/mMomento de Inercia en la direccion de BalanceoB=0.468Relacin de Masa a BalanceoDe acuerdo a la tabla N 5 y el valor de B se obtiene:n=1.378Factor de Amortiguamiento Gemetrico de la Masa para el movimiento de Balanceo=1.537Fn=804.26 rpmFactor por Amortiguamiento por EmbutimientoD=0.175Amortiguamiento Geomtrico a BalanceoFm=829.95 rpmFrecuencia de Resonancia a BalanceoChequeo de Resonancia0,75*Fm=622.47 rpmOK1,40*Fm=1,161.94 rpmOKF=1,780.00 rpmFrecuencia de OperacinM=0.252OKM=1.00=0.00A=0.00Amplitud Para Balanceo2At=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 conclusin el diseo de la fundacin es aceptable.

&L&6S0127-31220-DC-60306T.O.C.As mins maxW eq =C.G.HCG =H F =SECCIONPLANTAxyH S =Dimensin mxima del bloque de fundacin. Considere mnimo la dimensin correspondiente de la base del equipo + 30 cmPLANTASECCION A-ASECCION B-BBISEL25x25 mm (TIP.)SUGERENCIA:L / 10 L=mayor dimension fundacion B / 5 B=menor dimensionf 1/2" x _______c / ___f _____x _______c / ___f _____x _______c / ___CONTORNO BASE EQUIPOm = tg (2f/3)WfABBEsta hoja realiza el clculo de las fuerzas ssmicas segn NORMAS PDVSADimensin mnima del bloque de fundacin. Considere mnimo la dimensin correspondiente de la base del equipo + 30 cmEl espesor del Bloque de Fundacin deber ser como mnimo 60 cm, o mayor que la longitud de los Pernos de Anclaje.Peso Especifico del Concreto Armado = 2400 Kg/m3Si el Peso de la Fundacin es mayor que el Peso Mnimo entonces OK!; sino, Aumentar las Dimensiones del Bloque.Area Vacia del Skit

ACERO de REFUERZO y COMPUTOSPROYECTO:ELABORADO:CLIENTE:EQUIPO:REVISADO:BLOQUE FUNDACIONESPECIALIDAD:0FECHA:ANALISIS DINAMICOC A L C U L O S E S T R U C T U R A L E SREVISION:Asmin =13.50cm2OPCIONES DE REFUERZOfAreaPesoBarrasSeparacinDimensiones del Bloque(pulg)cm2kg/m#cmLargo=330.00 cm3/80.710.559195.26Ancho=215.00 cm1/21.270.994119.41Altura=175.00 cm5/81.981.554714.673/42.852.237521.11Acero Longitudinal y Transversal5/81.981.554714POR METROEstribos3/80.710.559820TABLA DE CABILLASFORMA1A2A34DBBC5678FUNDACION BOMBASMARCAFORMADIAMETRO (pulg)SEPARACION (cm)N DE CABILLAS POR ELEMENTOPESO UNITARIO (Kg/m)LONGITUD PARCIAL (m)LONGITUD (m)PESO (Kg)PESO TOTAL POR EQUIPO (Kg)ABCDa15/814.0048.001.5543.202.007.20537.061,003.83b15/814.0032.001.5542.053.158.35415.23c23/820.008.000.5593.202.051.5411.5351.54deDimetros (pulg)3/8 "1/2 "5/8 "3/4 "7/8 "1 "1 3/8 "TOTAL (kg)Peso Unitario (kg/m)0.560.991.552.243.053.987.911,003.83Cmputos MtricosRelacin Acero / Concreto =80.85kg/m3Sobre Excavacin Menor =30cmEspesor Concreto Pobre =5.00cmSobre Excavacin Mayor =100cmSobre Ancho del Concreto Pobre =5.00cmRellenar por debajo de la fundacin=Espesor Grouting de Nivelacin =2.50cm50cmProfundidad de la Fundacin =1.50cmSobre Excavacin =Menor !30cmNmero de Equipos =1undCOMPUTOS METRICOSCALIDAD DE LOS MATERIALESDESCRIPCIONPARTIDAUNIDADCANTIDADTOTALConcretofc =210Kg/cm2EQUIPO 1Concreto Pobrefc =180Kg/cm2EXCAV. A MAQUINA HASTA 2,00 METROS DE PROF.m324.1324.13Acero de Refuerzofy =4,200Kg/cm2RELLENOm35.365.36Grout Cementosog= 2150 Kg/m3 - ASTMMATERIAL DE BOTE PROV. EXCAV.m318.7718.77Grout Epxicog= 2150 Kg/m3 - ASTMCONCRETO POBREm30.350.35Pernos de AnclajeASTM-A307 Gr. C o SAE 1020CONCRETO EN FUNDACIONm312.4212.42ENCOFRADO EN FUNDACIONm219.0819.08ACERO DE REFUERZOkg1,003.831,003.83PERNOS DE ANCLAJEund17.0017.00GROUT CEMENTOSO DE NIVELACIONm30.850.85GROUT DE NIVELACION EPOXICOm30.180.18DIMENSIONES DE LA FUNDACION EN METROSPERNOS DE ANCLAJETOC. FUNDACION (m)ABCDEFGHCANT.TIPO DE ANCLAJE3.302.150.600.451.400.820.001.7517.00B0.25A :Longitud de la FundacinE :Distancia Longitudinal entre el C.L. del Perno de Anclaje y el Borde del Bloque de FundacinB :Ancho de la FundacinF :Distancia Transversal entre el C.L. del Perno de Anclaje y el Borde del Bloque de FundacinC :Separacin Longitudinal entre los Pernos de Anclaje (SL)G :Distancia entre el Eje de Descarga del Equipo y el C.L. de la Fundacin.D :Separacin Transversal entre los Pernos de Anclaje (SL)H :Altura de la FundacinDetalles del Acero de Refuerzo2.15 m2 5/87.2014pulg.mcm2 5/88.35143.30 mpulg.mcm1 3/811.5320pulg.mcm1.75 m

&L&6S0127-31220-DC-60306T.O.C.As mins maxFW eq =C.G.HCG =H F =SECCIONPLANTA VIEWxyH S =PLANTASECCION A-AabcbccbbaaBISEL25x25 mm (TIP.)xWfABBEsta hoja realiza el clculo de las fuerzas ssmicas segn NORMAS PDVSAMenor 1 ml' G ' depende de las Caractersticas del EquipoSECCION B-Bacc /xc /xc /

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