Numerical analysis and study of dynamic response of structural systems for machinery foundations

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:03:00Z No. of bitstreams: 1 Douglas Martins Cavalcanti Rodrigues.pdf: 4560006 bytes, checksum: fb709c060edbaae2c8ff1d7946b7d8fc (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:03:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Douglas Martins Cavalcanti Rodrigues.pdf: 4560006 bytes, checksum: fb709c060edbaae2c8ff1d7946b7d8fc (MD5) Previous issue date: 2016-12-22 This paper presents the comparative analysis between two numerical models of a same structural system of foundation in reinforced concrete, differing from each other only in the discretization of its support points (piles). The structural system under study consists in a foundation with dimensions, in plan, equals to 15m x 12m, required to support a motor-compressor assembly with weight around 190 tonf, positioned 4m above a reference level. For numerical modeling of this structural system are used usual discretization techniques, by finite element methods (FEM), with software CSi SAP2000 v.14.0.0. Based on the developed methodology of analysis, the dynamic response is evaluated, in terms of natural frequencies, displacements and velocities. The maximum obtained values are compared with the recommended limit values of standards and project, objectifying a detailed evaluation, with respect to the structure performance related to excessive vibrations and concerned to economic issues involved on the conception of foundation system. Finally, the obtained results of the two models are compared, in order to evaluate if there are benefits in refining the support points modeling. Este trabalho tem por objetivo principal a análise comparativa entre dois modelos numéricos de um mesmo sistema estrutural de fundações em concreto armado, diferindo entre si apenas na discretização de seus pontos de apoio (estacas). O sistema estrutural em estudo tem como base uma fundação com dimensões aproximadas, em planta, de 15m x 12m, necessária para suportar um conjunto compressor-motor de cerca de 190 toneladas, posicionado a 4m de um piso de referência. Para a modelagem numérica do sistema estrutural são empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos (MEF), por meio do software CSi SAP2000 V.14.0.0. Com base na metodologia de análise desenvolvida, a resposta estrutural dinâmica do sistema de fundações em concreto armado é devidamente avaliada, em termos dos valores das frequências naturais, deslocamentos e velocidades. Os valores máximos da resposta dinâmica do sistema são comparados com os valores limites recomendados por normas e recomendações de projeto, objetivando uma avaliação criteriosa, no que tange ao desempenho da estrutura em termos de vibrações excessivas e no que tange aos aspectos econômicos envolvidos na concepção do sistema de fundações. Finalmente, são comparados os resultados obtidos entre os dois modelos, de modo a avaliar se há ou não benefícios de se refinar a modelagem dos pontos de apoio.