Feuille de calcul de masse et de pression statique pour fondation de machine
Convertir une hypothèse documentée de rapport de masse projet/constructeur en une masse de béton, un volume et une épaisseur de bloc cohérents. Calcule également la pression de contact statique moyenne et la fréquence de fonctionnement 1×. La feuille de calcul ne choisit pas le rapport ni ne certifie l'adéquation de la fondation.
Documenter la géométrie préliminaire
Sélectionnez les unités avant de saisir les valeurs. Les entrées US customary utilisent le pied international, la livre avoirdupois (masse), la livre par pied cube et la livre-force par pied carré. Changer le sélecteur d'unités réinterprète — ne convertit pas — les nombres déjà saisis.
Masse cible de la fondation
Volume de béton
Épaisseur de bloc requise
Masse statique totale supportée
Pression de contact statique moyenne
Rapport de pression / fréquence 1×
Équations et unités
| Quantité | Équation en unités de travail SI | Signification |
|---|---|---|
| Masse préliminaire de la fondation | mf = k mm | k est une hypothèse de projet/constructeur fournie par l'utilisateur, pas une valeur sélectionnée par cette feuille de calcul. |
| Volume de béton | V = mf/ρ | Masse divisée par la densité de masse. |
| Épaisseur du bloc | H = V/(L W) | Plan rectangulaire sélectionné ; les dimensions restent exactement cohérentes avec V. |
| Pression statique moyenne | qmoyenne = (mm + mf + madd)g₀/(L W) | g₀=9,80665 m/s² ; moyenne brute de contact uniforme et complet. |
| Rapport de pression | U = qmoyenne/qadmissible | Affiché uniquement si une valeur de projet positive est fournie ; aucune étiquette de réussite/échec. |
| Fréquence 1× | f1× = n/60 | Conversion RPM en hertz uniquement ; pas une vérification de fréquence propre ou de résonance. |
Les calculs internes utilisent des kilogrammes, des mètres, des mètres cubes et des kilopascals. Définitions exactes utilisées pour la conversion en unités US coutumières : 1 lbm = 0,45359237 kg et 1 ft international = 0,3048 m. À la gravité standard, 1 psf = 0,04788025898033584 kPa.
Pourquoi l'ancien « calculateur de dimensionnement » a été supprimé
L'ancienne page sélectionnait 3:1 pour les machines rotatives et 5:1 pour les machines alternatives sans critère de projet cité, affirmait que la masse « absorbe l'énergie vibratoire » et impliquait que plus de masse réduit toujours les vibrations. La masse modifie l'inertie et les fréquences propres ; l'amortissement dissipe l'énergie. Une masse ajoutée peut déplacer un mode vers ou loin d'une fréquence d'excitation, donc une amélioration monotone n'est pas garantie.
L'ancienne géométrie contredisait également son propre résultat de masse. Elle multipliait une dimension du cube par 1,5 et arrondissait toutes les dimensions vers le haut, mais continuait d'utiliser la masse cible plus petite pour la pression du sol. Le bloc affiché pouvait donc contenir beaucoup plus de béton que ce que le calcul de pression supposait. Cette feuille de calcul exige à la place L et W et résout H exactement à partir du volume cible.
Les affirmations universelles pour la classe minimale de béton, la profondeur en multiple de la largeur de la machine et la masse d'armature par mètre cube ont été supprimées. Ce sont des décisions de conception structurelle/géotechnique, pas des conséquences de la masse de la machine seule. Les valeurs par défaut, les préréglages pompe/compresseur/ventilateur, les replis silencieux densité/palier et la tolérance aux préfixes parseFloat d'entrée ont également été supprimés.
Portée de la conception dynamique et sources
ACI PRC-351.3-18, Rapport sur les fondations pour équipements dynamiques est le rapport actuel du Comité 351 de l'ACI répertorié dans la Collection ACI 2025. Son contenu officiel couvre les charges statiques et dynamiques, l'impédance du milieu de support, la modélisation rigide/flexible, l'analyse de fréquence et de réponse forcée, les critères d'acceptation, le béton, l'armature, l'ancrage, les considérations sismiques et de fatigue. Le aperçu officiel indique qu'il remplace l'ACI 351.3R-04 et s'applique aux machines rotatives, alternatives et à impact/impulsion.
L'ACI identifie le document comme un rapport de comité pour des utilisateurs compétents, pas une spécification contractuelle obligatoire. Cette page n'attribue pas à l'ACI une règle universelle de 3:1, 5:1, de classe de béton, de profondeur ou d'armature. Les recommandations exactes de dimensionnement préliminaire et les exigences au niveau des clauses nécessitent le rapport sous licence et le contexte du projet.
NIST SP 811 Annexe B, mis à jour en août 2025, fournit la base exacte de conversion pied/livre et les exemples de conversion publiés utilisés pour valider l'implémentation SI/US.
Informations minimales toujours nécessaires pour la conception
- Charges de la machine et du fabricant : poids statiques, balourd, forces/couples alternatifs, couple, charges de tuyauterie/raccords, transitoires, cas de perturbation et de maintenance.
- Fréquences d'excitation et harmoniques pendant la montée en vitesse, le fonctionnement normal, le ralentissement en roue libre et les plages de vitesse variable.
- Géométrie de la fondation, centres de masse/force et résistance, inertie rotative, raideur structurelle, ancrages, mortier de scellement et exigences de fatigue.
- Raideur dynamique du sol/pieux, amortissement, encastrement, stratification, nappe phréatique, tassement et interaction sol-structure.
- Fréquences propres, formes modales, amplitudes de réponse forcée, critères d'acceptation et vérification sur site.
