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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
M. en Ing. PEREZ LOAYZA, HECTORDOCENTE :
CURSO :
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
Visita a una construcción
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SEGUIMIENTO DE UNA CONSTRUCCIÓN EN LA CIUDAD DE CAJAMARCA
INTRODUCCION:
El presente trabajo ha sido elaborado teniendo en consideración que el alumno debe conocer ya el proceso constructivo de cualquier obra. Así mismo debemos determinar el tipo de concreto que se elabora en nuestra ciudad.
Construir un determinado ambiente requiere un plan sistemático y cuidadoso de las inversiones. Los materiales a usarse deben ser de buena calidad para poder obtener elementos estructurales resistentes a las especificaciones técnicas para dicho proyecto. Unos buenos materiales y construcción sana reducen el gasto en mantenimiento y prolongan la vida del edificio.
Una casa está formada por una gran cantidad de elementos ensamblados en un gran número de operaciones efectuadas por los distintos gremios que intervienen en la obra. Toda disminución en el número de partes y operaciones representará una manera efectiva de lograr economías, pero dentro de ciertos límites sin descuidar los elementos básicos para obtener una construcción resistente.
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• OBJETIVO:
GENERAL:
Realizar una vista técnica a una construcción en la ciudad de Cajamarca.
ESPESIFICOS:
Tener alcances acerca del proceso constructivos de una vivienda de cinco pisos.
Conocer los materiales a usar y su procedencia.
Identificar el tipo de agregado usado tanto fino como grueso, su origen e uso.
Identificar el tipo de cimentación y sus características.
Identificar los elementos portantes así como el tipo de construcción.
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MARCO TEÓRICO:
• Construcción:
Conjunto de procedimientos llevados a
cabo para levantar diversos tipos de
estructuras.
Cargas de una construcción:Las cargas que soporta un edificio se clasifican en muertas y vivas.
•Las cargas muertas incluyen el peso del mismo edificio y de los
elementos mayores del equipamiento fijo. Siempre ejercen una fuerza
descendente de manera constante y acumulativa desde la parte más
alta del edificio hasta su base.
•Las cargas vivas comprenden la fuerza del viento, las originadas por
movimientos sísmicos, las vibraciones producidas por la maquinaria,
mobiliario, materiales y mercancías almacenadas y por máquinas y
ocupantes, así como las fuerzas motivadas por cambios de
temperatura.
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Estas cargas son temporales y pueden provocar vibraciones, sobrecarga y fatiga de los materiales. En general, los edificios deben estar diseñados para soportar toda posible carga viva o muerta y evitar su hundimiento o derrumbe, además de prevenir cualquier distorsión permanente, exceso de movilidad o roturas.
Los principales elementos de un edificio son los siguientes:
Los cimientos, que soportan y dan estabilidad al edificio.
La estructura, que resiste las cargas y las trasmite a los cimientos.
Los muros exteriores que pueden o no ser parte de la estructura principal de soporte.
Las separaciones interiores, que también pueden o no pertenecer a la estructura básica.
Los sistemas de control ambiental, como iluminación, sistemas de reducción acústica, calefacción, ventilación y aire acondicionado.
Los sistemas de transporte vertical, como ascensores o elevadores, escaleras mecánicas y escaleras convencionales.
Los sistemas de comunicación como pueden ser intercomunicadores, megafonía y televisión por circuito cerrado, o los más usados sistemas de televisión por cable.
Los sistemas de suministro de electricidad, agua y eliminación de residuos.
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METODOLOGIA:
• La metodología usada en el presente trabajo se ha dado mediante la recolección de información de la zona en construcción.
CONTEXTO:
DATOS DE LA CONSTRUCCIÓN VISITADA:
PROPIETARIO: Fernando Cieza PonceOBRA: Vivienda Unifamiliar
Dimensiones
Largo: 15m Ancho: 10 m Área: 150m2
Área construida: 120 m2
UsosObra destinada el primer piso para tienda comercial. Segundo ytercer piso para vivienda. La cual será de 3 pisos
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Ubicación La construcción se encuentra ubicada en el Jr. Los libertadores en la tercera cuadra
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MATERIAL UTILIZADO PARA LA CONSTRUCCIÓN:
Gravilla de media:
Grava de diámetro reducido, generalmente entre 6,4 y 9,5 mm (1/4 y 1/3 de pulgada) que ha sido cribada en condiciones determinadas.
Hormigón:
Es el material resultante de la mezcla de cemento (u otro conglomerante) con áridos (grava, gravilla y arena) y agua. La mezcla de cemento con arena y agua se denomina mortero.
Arena: Fina y fina limpia de cerro.
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Cemento:
Portland Tipo I: Es el cemento Portland destinado a obras de concreto en general.
Fierro: Se utilizó de ½”, 3/8” y ¾” y alambre de amarra .Alambre: alambre negro Nº 8 y Nº 16.
Columnas:
La construcción y el preparado:
Para la construcción de las columnas se prepara concreto de 6 hormigón x 1 cemento, y el agua asta que tenga una consistencia trabajable.
Zapatas: Zapatas hechas de 1.20m. x 1.m. a una profundidad de 1.20m.
Muros: El Muro se compone de ladrillo con mortero: en este caso el ladrillo fue de arcilla con asentado de cabeza, el tipo de asentado será con mortero P2. Considerando las juntas de 2cm.
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TIPO DE CIMENTACIÓN:Las zapatas eran corridas y aisladas:
Zapatas: Zapatas hechas de 1.20m. x 1m. a una
profundidad de 1.20 m.
.
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Zapatas aisladas: Empleadas para pilares aislados en terrenos de buena calidad, cuando la excentricidad de la carga del pilar es pequeña o moderada. Esta última condición se cumple mucho mejor en los pilares no perimetrales de un edificio.
Zapatas corridas: Se emplea normalmente este tipo de cimentación para sustentar muros de carga, o pilares alineados relativamente próximos, en terrenos de resistencia baja, media o alta.
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CONSTRUCCIÓN Y FIJACIÓN DE LAS COLUMNAS:
Una vez terminado la excavación de las zanjas se procede al llenado de los cimientos conjuntamente con la fijación de las respectivas columnas; como se puede observar en las dos siguientes imágenes.
DIMENSIONES DE LAS COLUMNAS.
Las dimensiones de las columnas era de 40 por 25 y 6 varillas de fierro de 5/8´´, con estribos de 3/4´´
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PROPORCIONES PARA LAS COLUMNAS
La resistencia que querían a lograr era de
210 kg/cm2
Se a utilizado hormigón de cerro con una proporción de 7 latas por bolsa de cemento. El mezclado se izo a palana dándole tres vueltas a la mezcla antes de colocar el agua de mezcla. Con un tiempo aproximado de 15 a 20 minutos
El agua de mezcla se añadió asta ver que la pasta tenga una consistencia adecuada.
Una porción de mezcla era de 28 latas de hormigón y 4 bolsas de cemento. El agua era 10 a 11 baldes de 18 litros de capacidad. Se logra una buena trabajabilidad
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LLENADO DE COLUMNAS
• El llenado de las columnas se realizo con peones y baldes de volumen de 18 litros.
• La compactación de las columnas con una varilla de fierro de construcción de diámetro ¾” y también con un madera redondeada de un diámetro de 6 cm.
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La mezcla para el llenado
de las columnas tenia una
consistencia plástica.
La proporción era de 6
latas de hormigón por una
bolsa de cemento
El tamaño máximo
nominal del
agregado era de
1. 5”
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ELABORACIÓN DE LA PROBETA EN OBRA
La elaboración de la probeta cilíndrica de diámetro 15 cm y altura 30 cm se hizo con la finalidad de comprobar la resistencia de los elementos estructurales (columnas) cuyo F'c = 210 kg/cm2.
También se midió el slump de la mezcla, resultando que tenia un asentamiento de 15. 6cm es decir era fluídica.
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ENSAYO MECÁNICO DE LA PROBETA
ALTURA 30 cm
DIAMETRO 15 cm
AREA 176.715 cm2
FALLA POR
APLASTAMIENTO
0 0 0.0000 0.000
1000 0.3 1.0000 5.659
2000 0.9 3.0000 11.318
3000 1.3 4.3333 16.977
4000 1.6 5.3333 22.635
5000 1.75 5.8333 28.294
6000 1.9 6.3333 33.953
7000 2 6.6667 39.612
8000 2.22 7.4000 45.271
9000 2.43 8.1000 50.930
10000 2.55 8.5000 56.588
11000 2.72 9.0667 62.247
12000 2.88 9.6000 67.906
13000 3.05 10.1556 73.565
13200 3.21 10.7056 74.697
CARGA
Tn T (mm)
DEFORMACION
UNITARIA
ESFUERZO
(Kg/cm2)
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DIAGRAMA
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Del gráfico obtenemos:
𝛔𝐌𝐀𝐗 = 𝛔𝐑𝐎𝐓 = 𝟕𝟒. 𝟔𝟗𝟕 (𝐊𝐠/𝐜𝐦𝟐)
Calculo estimado de la resistencia
a la compresión a los 28 días
74.697 kg/cm2 --------------------70%
X -------------------- 100%
σ28 días = 106.71 kg/cm2
• Fórmula en función de f´c.
• E = 15000 ∗ f´c
• E = 15000 ∗ 106.71
• 𝐄 = 𝟏𝟓𝟒𝟗𝟓𝟎. 𝟕𝟗𝟖 𝐊𝐠/𝐜𝐦𝟐
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RESUMEN
• No se llega la resistencia especificada de 210 kg/cm2.
• Se aumenta el agua con la finalidad de tener una buena trabajabilidad.
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DISEÑO CON LAS PROPORCIONES OBTENIDAS EN OBRA
Cantidad de cemento.
Una bolsa = 42.5 kg
cantidad de agregados (hormigón) 7 latas por bolsa
Peso de cada lata 25 kg
El agua se vertía hasta que la mezcla sea trabajable tenga una consistencia plástica
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DISEÑO DE MEZCLA METODO WALKER
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• Cemento:
• Portland tipo I (ASTM C 1157)
• Peso Específico 3.12 gr/cm3.
• Agua:
• Agua Potable, cumple con la Norma NTP 339.088 o E 0-60
• Paso 1:
• Determinar / conocer el valor de fc′ a los 28 días de edad
• fc′28 dias
= 210 kg/cm2
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PASO 4: CONTENIDO DE AIRE ATRAPADO TENIENDO EN CUENTA:TMNAG = 1.5 PULG
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PASO 5: CALCULÓ DEL VOLUMEN DEL AGUA DE MEZCLA MEDIANTE LA TABLA DEL ACI Y TENIENDO EN CUENTA:CONSISTENCIA PLÁSTICA
TMNAG = 1.5 PULGPARA UN CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO.
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PASO 6: CALCULÓ DE LA RELACIÓN AGUA/CEMENTO MEDIANTE TABLA Y TENIENDO EN CUENTA:
FCR′ = 252 KG/CM2
CONCRETOSINAIRE INCORPORADO
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PASO 7: DETERMINACIÓN DEL FACTOR CEMENTO.
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PASO 8: CÁLCULO DEL VOLUMEN ABSOLUTO DE LA PASTA
Paso 9: volumen absoluto de los agregados
Vol. Abs.= 1- 0.285
Vol. Abs =0.715 m3
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PASO 10. PORCENTAJE DEL AGREGADO FINO.
% de agregado fino = 39%
% de agregado grueso
=100% - 39% = 61%
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PASO 11. VOLUMEN ABSOLUTO DE LOS AGREGADOS.
• AF = 0.715 * 0.39 = 0.278m3
• AG = 0.711* 0.61 = 0.436 m3
Peso seco de los agregados
Agregado Fino =0.278*2.5*1000=697.125 kg/m3
Agregado grueso =0.436*2.4*1000=1046.76 kg/m3
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PASO12. VALORES DE DISEÑO DE LABORATORIO
• CEMENTO = 293.35 kg/m3
• AGUA = 181 kg/m3
• AIRE = 1%
• AG = 1046.76 kg/m3
• AF = 697.125 kg/m3
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PASO 13 CORRECION POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS
• Peso húmedo de los agregados:
• AGREGADO FINO
• AF = peso seco ∗ (1 + ω%)
• AF = 697.125 ∗ (1 + 0.02)
• AF = 711.06 kg/m3
• AGREGADO GRUESO
• AG = peso seco ∗ (1 + ω%)
• AG = 1046.67 ∗ (1 + 0.01)
• AG = 1057.22 kg/m3
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HUMEDAD SUPERFICIAL DE LOS AGREGADOS:
• HUM SUP = ω% − Abs %
• AGREGADO FINO
• AF = ω%− Abs %
• AF = 2% − 3%
• AF = −𝟏%
• AGREGADO GRUESO
• AG = ω% − Abs %
• AG = 1% − 1.5 %
• AG = −𝟎. 𝟓 %
•
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APORTE DE AGUA DE MEZCLA POR LA HUMEDAD DE LOS AGREGADOS:
• APORTE AGUA = PESO SECO ∗ HUMEDAD SUPERFICIAL
• AGREGADO FINO
• AF = peso ∗ hum sup
• AF = 711.06 ∗ (−𝟏%)
• AF = −𝟕. 𝟏𝟏𝟎𝟔
• AGREGADO GRUESO
• AG = peso ∗ hum sup
• AG = 1046.67 ∗ (−𝟎. 𝟓 %)
• AG = −𝟓. 𝟐𝟑
• Aporte Total = −𝟏𝟐. 𝟑𝟒𝟑
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CALCULO DEL AGUA EFECTIVA
• Agua Efectiva = Agua Mescla ± Agua por Humedad
• Para nuestro caso
• Agua Efectiva = Agua Mescla − Agua por Humedad
• Agua Efectiva = 181 − (−𝟏𝟐.𝟐𝟒𝟑)
• Agua Efectiva = 𝟏𝟗𝟑. 𝟑𝟒𝟑 lts/m3
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VALORES DE DISEÑO AL PIE DE OBRA
• CEMENTO = 293.35 kg/m3
• AGUA = 193. 343 kg/m3
• AGhumedo = 1057.22 kg/m3
• AFhumedo = 711.06 kg/m3
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PROPORCIONAMIENTO EN PESO
De acuerdo a las proporciones de obra que era 1 bolsa de cemento
por 7 de hormigón.
Para nuestro diseño si consideramos 1 de cemento 2.42 latas de
agregado fino y 3.604 latas de agregado grueso, aproximadamente
son iguales
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Valores de obra para una tanda o porción
• EMENTO = 170 kg = 4 bolsas
• AGUA = 180 litros
• ℎ𝑜𝑟𝑚𝑖𝑔𝑜 (𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 +𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜) = 28 latas =700 kg
• Valores de diseño
VALORES EN OBRA Y VALORES DE DISEÑO
La cantidad de agua= 27.6*4=110.4
litros
Hormigón =2.42+3.604 =6.024
Hormigón =6.024*4 =24.096
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• La razón por la que no se llega a su resistencia especificada, es por que se aumenta el agua en cantidades considerables, para aumentar su trabajabilidad.
Cantidad de agua de
diseño
27.6*4= 110.4 litros
Cantidad de agua en
obra
180 litros
El agua aumenta 69.6
El agua aumenta 38.66%
Hormigón en diseño 6.024 latas/bolsa
Hormigón en obra 7 latas/bolsa
Hormigón en diseño por
tanda
602.4 kg
Hormigón en obra por
tanda
700 kg