28 Ene Módulo de rigidez
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| Ing. Joaquín Bojórquez Acuña 28 de enero de 2022. Hermosillo, Sonora, México. |
En esta publicación, se hace una breve introducción del caso práctico a presentar el 28 de febrero del año en curso.
¿Te has preguntado sobre la importancia del módulo dinámico de rigidez? Déjame decirte, que es un parámetro muy importante para el análisis de la estabilidad debido a la acción de las ondas sísmicas.
L. Zeevaert, dedicó varios años para entender los problemas de la sismo-geodinámica con el objetivo de ofrecer a los profesionistas de la ingeniería civil y sus ramas, herramientas que garanticen la integridad estructural de las edificaciones.
El módulo dinámico de rigidez del suelo es una variable que contribuye en lo siguiente:
1. Cálculo de la celeridad de las ondas (Zeevaert, 1993).
a) De cortante o equivolumétricas por la distorsión angular.
b) Irrotacionales, de compresión y dilatación.
c)Componente de la onda superficial de compresión y dilatación.
2. Períodos de vibración del suelo (Zeevaert, 1996).
3. Presiones, deformaciones unitarias y aceleraciones que se originan en el subsuelo en cada uno de los estratos que lo forman. (Zeevaert, 1982 y1996).
4. Presión sísmica en el agua de poro del suelo (Zeevaert,1982).
5. Ángulo de fricción interna durante la acción sísmica (Zeevaert, 1997).
6. Capacidad de carga sísmica.
7. Falla de la superficie del suelo por tracción de las ondas (Zeevaert, 1979).
8. Falla de la superficie del suelo por la compresión de las ondas.
9. Profundidad de grietas sísmicas en la superficie del suelo.
10. Reducción de la fricción positiva y negativa en pilotes (Zeevaert, 1995).
11. Reducción de la capacidad de carga en pilotes apoyados de punta (Zeevaert, 1997).
12. Cálculo de la flexo-compresión sísmica en pilotes (Zeevaert, 1996).
13. Estabilidad de las obras de tierra y cimentaciones (Nadaí,1950).
14. Estabilidad de muros de retención, anclas y excavaciones en general.
Zeevaert (1982), propone utilizar probetas de suelo inalterado induciéndoles vibración con periodos que representen a los esperados en campo utilizando la cámara de vibración forzada inventada por el Maestro Frank Richard que somete a la probeta a una vibración forzada hasta encontrar la resonancia. También, propone la utilización del péndulo de torsión libre inventado por Zeevaert en 1982. Este instrumento, mide la vibración libre por la acción de esfuerzo cortante.
En suelos donde dominan las arcillas, el Módulo dinámico de rigidez se obtiene de la siguiente manera:
En los suelos donde dominan los limos y arenas:
En donde:
En mi hipótesis, considero obtener perfiles estratigráficos en función de ondas de corte y longitudinales implementando Análisis Multicanal de Ondas Superficiales (MASW) y posteriormente aplicar las ecuaciones utilizadas por la secretaria de Comunicación y Transporte (SCT) en su publicación técnica No. 225 del 2003.
Ecuaciones de SCT (2003):
Ejemplo de tabulación de datos calculados obteniendo
Con lo anterior, cabe la posibilidad de realizar vibración ambiental en sitio para poder obtener la frecuencia fundamental siendo el inverso el periodo fundamental mediante un acelerómetro triaxial y comparar con el periodo fundamental obtenido implementando MASW y las ecuaciones de SCT (2003).
Si los periodos obtenidos son similares, el procedimiento es correcto y por lo tanto el Módulo dinámico de rigidez es confiable.
En la publicación de febrero, se mostrará caso práctico para comprobar la hipótesis.
Joaquín Bojórquez Acuña
Ingeniero Civil con Maestría en Valuación Inmobiliaria, Industrial y de Bienes Nacionales, Maestría en Ingeniería Económica y Financiera, Maestría en Estructuras Urbanas, Máster internacional en Estructuras de Edificación con CYPE, Maestría en Ingeniería Estructural y Sísmica, Doctorado en Valuación y Transferencia de Riesgo, colaborador del consejo INCIDE, miembro de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural A.C. SMIE, miembro del grupo de Calculistas y Estructuristas de Sonora A.C.
Linkedin: https://www.linkedin.com/in/joaquin-bojorquez-a-04b2bb43/
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