5.1. CIMENTACIÓN

DEFINICIÓN DE CIMENTACIÓN.

Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación al suelo. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros que soportará, elárea de contacto entre el suelo y la cimentación será proporcionalmente más grande quelos elementos soportados (excepto en suelos rocosos muy coherentes).

DEFINICIÓN DE CIMENTACIONES DE MAQUINAS. A diferencia de las cimentaciones de edificación, que generalmente están sometidas acargas estáticas o cuasiestáticas, las cimentaciones de maquinaria están sometidasfrecuentemente a cargas cíclicas. La existencia de cargas cíclicas obliga a considerar elestado límite de servicio de vibraciones y el estado límite último de fatiga.

IMPORTANCIA DE LA CIMENTACIÓN DE MÁQUINAS

La importancia de diseño de la fundación de la máquina no fue reconocida en el pasado. Losmétodos simples de cálculo fueron usados más a menudo, requiriendo la multiplicación de lascargas estáticas por un "factor dinámico" estimado, el resultado siendo tratado como una cargaestática aumentada sin cualquier conocimiento del real factor de seguridad. Por estainseguridad el valor del "factor dinámico" adoptado fue usualmente demasiado alto, aunquecomúnmente resultaban deformaciones dañinas durante la operación, aun cuando estosfactores excesivos fueron usados. Una investigación científica más profunda hecha de cargadinámica era necesaria. Un estudio más detallado se volvió urgente también por el grandesarrollo tecnológico de la máquina. Las máquinas contemporáneas son cien veces más

poderosas que los viejos, esto le da lugar a una ”fatiga” considerable, planteando problemas

que están referidos en el campo de la teoría de vibración y mecánica de los suelos. No essuficiente que los fabricantes de la máquina den instrucciones breves en sus dibujos, como "lamáquina debe descansar sobre subsuelo portador de carga adecuado", con, a lo más, losvalores aproximados para las fuerzas diversas de inercia.La vibración de la cimentación tiene como resultados, ocasionalmente, asentamientosdiferenciales de la cimentación, deformaciones y grietas, estos en gran medida puedendisturbar la operación de la máquina. El desgaste disparejo potencial puede dar como resultadoel fracaso del eje, con la parada consiguiente de la máquina y quizá el cierre de las obras,dando lugar a pérdidas serias en la producción.La eliminación de vibraciones es especialmente importante en los lugares donde las tuberíasestán relacionadas a las cimentaciones, porque la vibración puede deteriorar la estrechez delas junturas de la tubería, con fuga posible del gas y explosión, causando daño considerable.En particular las oscilaciones peligrosas pueden surgir si las estructuras industriales como detorres, como silos y fustes de chimenea, están sujetas a las fuerzas periódicas. Las cargas dela máquina no pueden variarse, ni es eso usualmente posible para cambiar la velocidad de lamáquina para producir una frecuencia diferente. Por eso la anterior atención debe ser dada a laeliminación de oscilaciones dañinas.Una forma para evitar vibración es establecer un balance interior en la máquina. Esto puedehacerse por ejemplo por el uso de considerar cuidadosamente masas de magnitud igual, queactúen en direcciones contrarias. Sin embargo, un balanceo similar de magnitudes es rara vezpráctico, salvo en instancias dónde fundaciones especiales daría como resultado costo muyalto, o donde el

trabajo de la cimentación sería de mucha dificultad.El costo de las cimentaciones de máquina es sólo una fracción pequeña del equipo deingeniería, y un diseño inadecuado de las fundaciones puede resultar en fracasados y loscierres excediendo muchas veces el costo de la inversión de capital requerida. Es claro por consiguiente, que el diseño correcto de fundaciones de la máquina es de la máximaimportancia para la estructura entera.