Hoja de Cálculo de Masa y Presión Estática del Cimiento de Máquina
Convierta una suposición documentada de relación de masas del proyecto/OEM en una masa de concreto, volumen y espesor de bloque consistentes. También calcule la presión de contacto estática promedio y la frecuencia de operación 1×. La hoja de cálculo no elige la relación ni certifica la adecuación del cimiento.
Documente la geometría preliminar
Seleccione las unidades antes de ingresar valores. Las entradas en US customary usan pies internacionales, libras masa avoirdupois, libras por pie cúbico y libras-fuerza por pie cuadrado. Cambiar el selector de unidades reinterpreta, no convierte, los números ya ingresados.
Masa objetivo de la cimentación
Volumen de concreto
Espesor requerido del bloque
Masa estática total soportada
Presión de contacto estática promedio
Relación de presión / frecuencia 1×
Ecuaciones y unidades
| Cantidad | Ecuación en unidades de trabajo SI | Significado |
|---|---|---|
| Masa preliminar de la cimentación | mf = k mm | k es un supuesto del proyecto/OEM proporcionado por el usuario, no un valor seleccionado por esta hoja de cálculo. |
| Volumen de concreto | V = mf/ρ | Masa dividida por densidad de masa. |
| Espesor del bloque | H = V/(L W) | Planta rectangular seleccionada; las dimensiones permanecen exactamente consistentes con V. |
| Presión estática promedio | qprom. = (mm + mf + magregar)g₀/(L W) | g₀=9.80665 m/s²; promedio bruto de contacto total uniforme. |
| Relación de presión | U = qprom./qadm | Se muestra solo si se proporciona un valor de proyecto positivo; sin etiqueta de aprobación/reprobación. |
| Frecuencia 1× | f1× = n/60 | Solo conversión de RPM a hercios; no es una verificación de frecuencia natural o resonancia. |
Los cálculos internos usan kilogramos, metros, metros cúbicos y kilopascales. Definiciones exactas usadas para la conversión a unidades US customary: 1 lbm = 0.45359237 kg y 1 ft internacional = 0.3048 m. En gravedad estándar, 1 psf = 0.04788025898033584 kPa.
Por qué se eliminó la antigua "calculadora de dimensionamiento"
La página antigua seleccionaba 3:1 para máquinas rotativas y 5:1 para máquinas alternativas sin un criterio de proyecto citado, afirmaba que la masa "absorbe energía de vibración" e implicaba que más masa siempre reduce la vibración. La masa cambia la inercia y las frecuencias naturales; el amortiguamiento disipa energía. La masa añadida puede mover un modo hacia o lejos de una frecuencia de excitación, por lo que no se garantiza una mejora monótona.
La geometría antigua también contradecía su propio resultado de masa. Multiplicaba una dimensión del cubo por 1.5 y redondeaba todas las dimensiones hacia arriba, pero continuaba usando la masa objetivo más pequeña para la presión del suelo. El bloque mostrado podría, por lo tanto, contener mucho más concreto del que asumía el cálculo de presión. Esta hoja de cálculo en su lugar requiere L y W y resuelve H exactamente a partir del volumen objetivo.
Se eliminaron las afirmaciones universales para la clase mínima de concreto, la profundidad como múltiplo del ancho de la máquina y la masa de refuerzo por metro cúbico. Estas son decisiones de diseño estructural/geotécnico, no consecuencias de la masa de la máquina sola. Los valores predeterminados, los ajustes preestablecidos de bomba/compresor/ventilador, las caídas silenciosas de densidad/capacidad de carga y la parseFloat entrada también se eliminaron.
Alcance y fuentes del diseño dinámico
ACI PRC-351.3-18, Informe sobre Cimentaciones para Equipos Dinámicos es el informe actual del Comité 351 del ACI listado en la Colección ACI 2025. Su contenido oficial cubre cargas estáticas y dinámicas, impedancia del medio de soporte, modelado rígido/flexible, análisis de frecuencia y respuesta forzada, criterios de aceptación, concreto, refuerzo, anclaje, consideraciones sísmicas y de fatiga. El vista previa oficial indica que sustituye a ACI 351.3R-04 y se aplica a maquinaria rotativa, de movimiento alternativo e de impacto/impulsiva.
ACI identifica el documento como un informe de comité para usuarios competentes, no como una especificación contractual obligatoria. Esta página no atribuye a ACI una regla universal de 3:1, 5:1, grado de concreto, profundidad o refuerzo. Las recomendaciones exactas de dimensionamiento preliminar y los requisitos a nivel de cláusula requieren el informe con licencia y el contexto del proyecto.
NIST SP 811 Apéndice B, actualizado en agosto de 2025, proporciona la base exacta de conversión de pies y libras y los ejemplos de conversión publicados utilizados para validar la implementación SI/US.
Información mínima aún necesaria para el diseño
- Cargas de la máquina y del OEM: pesos estáticos, desbalance, fuerzas/momentos de movimiento alternativo, par, cargas de tuberías/salidas, transitorios, casos de perturbación y mantenimiento.
- Frecuencias de excitación y armónicos durante arranque, operación normal, paro por inercia y rangos de velocidad variable.
- Geometría de la cimentación, centros de masa/fuerza y resistencia, inercia rotatoria, rigidez estructural, anclajes, mortero de relleno/nivelación y demandas de fatiga.
- Rigidez dinámica del suelo/pilotes, amortiguamiento, empotramiento, estratificación, agua subterránea, asentamiento e interacción suelo-estructura.
- Frecuencias naturales, formas modales, amplitudes de respuesta forzada, criterios de aceptación y verificación en campo.
