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

Abstract

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 los 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 análisis 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 convenientes 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.