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CUARTA CONFERENCIA LEONARDO ZEEVAERT WIECHERS - LA INFLUENCIA DEL DR. ZEEVAERT EN LA PRÁCTICA DE LA INGENIERÍA DE CIMENTACIONES

La ingeniería estructural y, principalmente, el desarrollo de la ingeniería de cimentaciones en México, no se concibe en nuestros días sin las aportaciones del Dr. Leonardo Zeevaert Wiechers (1914-2010). Es bien sabido que su teoría de la Viscosidad Intergranular ha permitido conocer, con detalle, el comportamiento de los suelos finos saturados de alta compresibilidad, como los que se tienen en el subsuelo del Valle de México. Los procedimientos de análisis y diseño de edificios surgieron a raíz de su participación en proyectos como el de la Torre Latinoamericana en Madero y Lázaro Cárdenas y el de Aseguradora Anáhuac, en Paseo de la Reforma y Antonio Caso de la Ciudad de México. En estos proyectos, sobre todo en el de la Latino, se observan ya, los métodos rigurosos de cálculo, aplicados apoyándose en la determinación precisa de las propiedades índice y mecánicas de los materiales del subsuelo. Durante los últimos años de su vida profesional, el Dr. Zeevaert escribió una serie de artículos sobre diversos temas de ingeniería, enfocados al diseño estático y sísmico de cimentaciones, con el objetivo de trasmitir su experiencia profesional y de investigador a las nuevas generaciones, principalmente a los jóvenes estudiantes de la especialización y de la maestría en Geotecnia. El objetivo de esta presentación es el de mostrar a los ingenieros que, estableciendo hipótesis de trabajo sencillas, apegadas al comportamiento físico real de los materiales, se puede alcanzar un diseño adecuado a las condiciones de trabajo a las que estarán sujetas la superestructura y cimentación durante su vida útil.

Evolución a través del tiempo de las propiedades índice y mecánicas de los suelos blandos del Valle de México. Caso histórico

INTERACCIÓN SUELO-ESTRUCTURA, ESTÁTICA Y DINÁMICA

La interacción suelo-estructura trata de la influencia que tiene la geometría, la rigidez y la masa de una estructura en el comportamiento del terreno de cimentación y en el comportamiento de la propia estructura. Aun cuando los análisis de una edificación y del suelo de soporte se basan en el estudio de la mecánica de sólidos, en la práctica estos análisis se llevan a cabo usualmente por caminos diferentes: una estructura está formada por muros, losas, trabes y columnas, con grandes huecos entre ellas, mientras que el suelo está constituido por partículas minerales que se apoyan unas sobre otras, dando lugar a un medio que se puede modelar en forma aproximada como un medio continuo. Por ello, los métodos de análisis de edificaciones siguen rutas distintas a los análisis del terreno de sustentación. Los métodos de interacción estática suelo-estructura están basados en el principio de que en el contacto cimiento-terreno los desplazamientos tanto de la subestructura como los del terreno son iguales, es decir, existe compatibilidad de deformaciones entre estructura y suelo. En términos generales, el procedimiento de cálculo para la interacción suelo-estructura consiste en tres pasos: (a) se calculan los desplazamientos de la subestructura, (b) se calculan los desplazamientos del terreno de cimentación, y (c) se establece la compatibilidad de deformaciones entre estructura y suelo. Podemos distinguir dos clases de situaciones en relación con la interacción: (i) cuando los cimientos están suficientemente separados, de tal forma que la carga sobre un apoyo no ejerce influencia sobre los desplazamientos de los apoyos vecinos (este fenómeno se presenta usualmente en zapatas aisladas), y (ii) cuando se trata de un cimiento continuo donde el desplazamiento de un punto de dicho cimiento está afectado por la carga repartida en toda la subestructura (es el caso de zapatas corridas o losas de cimentación). La interacción dinámica suelo-estructura ocurre cuando una edificación se apoya sobre uno o varios estratos de suelo blando, que sobreyacen a capas de materiales (suelos o rocas) de mayor rigidez o resistencia. Al estar soportada la construcción por un suelo blando, durante la ocurrencia de un sismo, a los desplazamientos ocasionados por su propia flexibilidad, hay que agregar los desplazamientos debidos al cabeceo o rotación de la estructura y los desplazamientos provocados por un movimiento de traslación entre la construcción y el suelo de fundación. El análisis de este comportamiento pertenece a lo que se conoce como interacción dinámica suelo-estructura. Dado que ahora se presentan tres clases de movimientos, el período natural de vibración del sistema suelo-estructura resulta mayor que el período de vibración de la sola estructura. En general, ocurre también un aumento del amortiguamiento del sistema suelo-estructura. Conocer el período de vibración y el amortiguamiento del conjunto es de vital importancia cuando se estudia la respuesta sísmica de este sistema acoplado. En este libro se pretende proporcionar al estudiante de ingeniería y al ingeniero de la práctica los conceptos básicos sobre los fenómenos de interacción estática e interacción dinámica suelo-estructura, con varias aplicaciones al análisis de las edificaciones en ingeniería.

PROGRAMA DE COMPUTO PARA LA OBTENCION DE PARAMETROS DEL MODELO DE VISCOSIDAD INTERGRANULAR EN PRUEBA DE CONSOLIDACION

RESUMEN: Se presenta un programa de cómputo escrito en lenguaje "Visual Basic" para la determinación de los parámetros de consolidación que se deducen del modelo de viscosidad intergranular de Zeevaert, el cual es útil tanto en la enseñanza de las asignaturas de "Comportamiento de Suelos" y "Cimentaciones" así como en la práctica profesional, para el cálculo de asentamientos a largo plazo de la cimentación de una estructura. Se concluye que el uso de programas de cómputo es una herramienta útil que permite a los profesores transmitir sus conocimientos con mayor facilidad despertando en los alumnos mayor interés por la mecánica de suelos recomendándose que se sigan generando estos recursos didácticos para mejorar el proceso enseñanza -aprendizaje.