Resumen de Diseño de losas flotantes para montaje de equipos sensibles a vibraciones en naves industriales

José E. Stuardi, Marcelo A. Ceballos, Raúl J. Ritta, Julio C. Massa

• español

  Cada vez es más frecuente la utilización de equipamiento moderno y sensible en plantas industriales, donde los niveles de vibraciones son altos. Las instalaciones deben cumplir con las especificaciones de los fabricantes de las máquinas en cuanto a los límites máximos tolerados, lo que puede conseguirse con montajes adecuados. Una solución alternativa al montaje elástico directo o aislamiento individual para cada equipo, es optar por superficies aisladas o losas flotantes, lo que provee una mayor flexibilidad al layout. Para el diseño de losas flotantes son utilizados habitualmente modelos simplificados de un grado de libertad, despreciando la influencia de la flexibilidad flexional de las losas y la contribución a la respuesta de lo s modos flexionales. La excitación de base rígida es además una simplificación frente a la excitación real consistente en trenes de ondas propagadas por la superficie de base donde apoyan los aisladores. En el presente trabajo se investiga la respuesta dinámica de losas aisladas contra vibraciones y excitadas desde la base y a través del sistema de aislamiento, por ondas superficiales propagadas en el semiespacio homogéneo de suelo, teniendo además en cuenta la flexibilidad de las losas. La efectividad del aislamiento se cuantifica a partir de los desplazamientos máximos de la losa calculados en el dominio de la frecuencia para una excitación con ancho de banda dentro del rango de interés de los equipamientos comerciales típicos. El nálisis comienza por la transmisibilidad de vigas resuelta en forma analítica, de lo que surge el concepto de transmisibilidad modal y transmisibilidad modal envolvente. Estos parámetros provenientes de una estructura unidimensional resultan onvenientes para ser utilizados como referencia en el diseño de losas flotantes industriales. A modo de ejemplo se estudió una sala de metrología para la cual se contrastaron resultados provenientes de un análisis por elementos finitos con los obtenidos con el modelo de viga equivalente aquí propuesto.

• English

  The installation of modern sensitive equipment in industrial plants, where high vibration levels are usual, is becoming ncreasingly frequent. Appropriate mountings are required to satisfy the specifications of the equipment manufacturer with respect to the maximal to lerated limits. An alternative solution to the elastic mounting of individual equipment, is the onstruction of isolated surfaces or floating floors, which provides greater flexibility in the layout. Simplified models of one degree of freedom are frequently used for the design of floating floors, disregarding the influence of flexural flexibility of the slabs and the contribution of flexional modes to the response. A rigid base excitation is also a simplification compared with the real excitation consisting of wave trains propagated by the base area where spring elements are support ed. The present paper deals with the investigation of the dynamic response of floating floors excited through the isolation ystem by Rayleigh waves, which propagate in the homogeneous half-space of soil, taking also into account the flexibility of the slabs. The effectiveness of isolation is quantified from the slab maximum displacement calculated in the frequency domain for an excitation with bandwidth within the range of interest of typical commercial equipment. The analysis begins analytically calculating the transmissibility of beams, from which the concepts of modal transmissibility and envelope modal transmissibility are derived. These parameters coming from a one dimensional structure are suitable to be used as a reference in the design of industrial floating slabs. Based on an example of a typical floating floor of a metrology room, we compare results obtained with a finite element model with those provided by the equivalent beam model proposed in this article.