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FACULTAD DE INGENIERÍA
Carrera de Ingeniería Civil
EXPEDIENTE TÉCNICO DE UNA EDIFICACIÓN UNIFAMILIAR UBICADO EN MANCHAY,
DISTRITO DE PACHACAMAC
Trabajo de Investigación para optar el Grado Académico de
Bachiller en Ingeniería Civil
VLADIMIR HEISSEMBER LEIVA JARA
ELMER LUISIN MEDINA DIAZ
KELLY YESICA PUCHURTINTA IRCO
JEREMIAS SULCA TAIPE
Lima – Perú
2019
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ÍNDICE
1. CARTA DE PRESENTACIÓN DEL DISEÑO FINAL ................................................ 7
2. RESUMEN ......................................................................................................................... 9
2.1 ABSTRACT ............................................................................................................ 10
3. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA DEL PROYECTO O SOLUCIÓN POR CREAR 11
3.1 Descripción de la Realidad Problemática ................................................................ 11
3.2 Delimitación de la Investigación ............................................................................. 11
Cobertura o delimitación geográfica .............................................................. 11
Delimitación temporal .................................................................................... 11
Delimitación del conocimiento ...................................................................... 11
3.3 Formulación del Problema de la Investigación ....................................................... 11
Problema Principal ......................................................................................... 11
Problemas Secundarios .................................................................................. 11
3.4 Objetivos de la Investigación ................................................................................... 12
Objetivo general ............................................................................................. 12
Objetivo especifico ......................................................................................... 12
3.5 Justificación e importancia ...................................................................................... 12
Justificación práctica ...................................................................................... 12
Justificación metodológica ............................................................................. 12
4. PLAN DE METODOLOGÍA DE TRABAJO .............................................................. 13
4.1 Búsqueda de información ........................................................................................ 13
4.2 Visita a campo ......................................................................................................... 13
4.3 Ensayos en el laboratorio ......................................................................................... 13
4.4 Procesamiento de información ................................................................................ 13
4.5 Análisis y resultados ................................................................................................ 13
5. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.............................................................................. 14
6. RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON LAS RESTRICCIONES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO................................................................................... 22
7. RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON ESTÁNDARES DE DISEÑOS NACIONALES E INTERNACIONALES (NORMATIVIDAD) ....................................... 23
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3
7.1 Metrado de cargas Norma E.020 ............................................................................. 23
Carga muerta: ................................................................................................. 23
Carga viva: ..................................................................................................... 23
7.2 Diseño sismorresistente Norma E.030 ..................................................................... 24
Peligro sísmico: .............................................................................................. 24
7.3 Concreto Armado Norma E.060 .............................................................................. 24
7.4 Suelos y cimentaciones Norma E.050 ..................................................................... 25
8. JUEGO DE PLANOS CONSTRUCTIVOS. ................................................................ 26
8.1 Plano de ubicación y localización ............................................................................ 26
8.2 Plano de arquitectura ............................................................................................... 27
8.3 Planos de cimentaciones .......................................................................................... 35
8.4 Planos estructurales ................................................................................................. 37
8.5 Planos eléctricas y sanitarias ................................................................................... 41
8.6 Memoria de cálculos ................................................................................................ 44
Proyecto CapStone ......................................................................................... 45
Alcance ........................................................................................................... 45
Análisis Comparativo entre el Proyecto CapStone y el Proyecto Antecedente “Casa Ruiz Bustamante” ............................................................................................ 46
8.7 Memoria de cálculos diseño estructural................................................................... 59
Generalidades ................................................................................................. 60
Cargas de Diseño Conservador ...................................................................... 60
Diseño de la Zapata Aislada ........................................................................... 60
Resumen del Diseño de la Zapata Aislada: .................................................... 64
8.8 Memoria de cálculos diseño geotécnico y /o hidráulico .......................................... 65
Generalidades ................................................................................................. 66
Objetivos del Estudio ..................................................................................... 66
Ubicación y Descripción del Área de Estudio ............................................... 66
Aspectos de Sismicidad .................................................................................. 67
Descripción de los Ensayos Realizados ......................................................... 68
Densidad In Situ ............................................................................................. 68
Humedad Natural ........................................................................................... 68
Granulometría ................................................................................................. 69
Corte Directo .................................................................................................. 69
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Clasificación de Suelos .................................................................................. 70
Perfil Estratigráfico del Suelo ........................................................................ 70
Capacidad Portante Admisible ....................................................................... 71
8.9 Tipo de cimentación ................................................................................................ 72
Cálculo de Asentamientos .............................................................................. 73
Nivel Freático ................................................................................................. 73
Conclusiones y Recomendaciones ................................................................. 74
8.10 Memoria de cálculos diseño de infraestructuras y servicios (en el caso lo contempla el proyecto) ........................................................................................................................ 81
Descripción estructural ................................................................................... 82
Software de apoyo .......................................................................................... 85
Características de los materiales estructurales ............................................... 86
Normatividad: ................................................................................................. 87
Cargas de diseño ............................................................................................. 87
Diseño de elementos estructurales críticos ..................................................... 88
Columna de concreto ...................................................................................... 88
Pre-dimensionamiento .................................................................................... 88
Metrado de cargas .......................................................................................... 88
Fuerzas internas de diseño .......................................................................... 89
Diseño o verificación .................................................................................. 89
Columna de acero ....................................................................................... 91
Pre-dimensionamiento ................................................................................ 91
Metrado de Cargas ...................................................................................... 91
Fuerzas internas de diseño .......................................................................... 91
Diseño o verificación .................................................................................. 92
Viga peraltada crítica .................................................................................. 93
Pre-dimensionamiento ................................................................................ 93
Metrado de Cargas ...................................................................................... 94
1.1.1. Fuerzas internas de diseño ............................................................................... 95
Diseño o verificación .................................................................................. 96
Muro de corte o placa ................................................................................. 97
Pre-dimensionamiento ................................................................................ 97
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Metrado de Cargas ...................................................................................... 97
Losas macizas ............................................................................................. 97
1.1.2. Pre-dimensionamiento ..................................................................................... 97
Muro de albañilería, vigas y columnas de confinamiento .......................... 97
Diseño de elementos de confinamiento .................................................... 100
Cortante basal en el muro ......................................................................... 101
Diseño de viga solera ............................................................................... 104
8.11 Descripción ............................................................................................................ 105
8.12 Programas de Computo usados para el calculo ..................................................... 105
8.13 Propiedades mecánicas de los materiales .............................................................. 105
8.14 ACERO ESTRUCTURAL .................................................................................... 106
8.15 CONCRETO .......................................................................................................... 106
8.16 Normatividad: ........................................................................................................ 106
8.17 Análisis sísmico ..................................................................................................... 106
8.18 Resultados .............................................................................................................. 108
Periodos y Modos de Vibración ................................................................... 108
Desplazamientos y distorsiones de entrepiso ............................................... 109
DERIVAS POR SISMO DINAMICO EN X ............................................... 109
DERIVAS POR SISMO DINAMICO EN Y ............................................... 110
Reacciones en la Base de la estructura. ........................................................ 111
9. MEMORIA DE CALIDADES Y ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES 112
9.1 Materiales .............................................................................................................. 112
Cemento ....................................................................................................... 112
Agua ............................................................................................................. 112
Agregados ..................................................................................................... 112
10. CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN ........................................................................... 116
11. PRESUPUESTO Y ANÁLISIS DE COSTOS ............................................................ 120
11.1 LISTADO DE MATERIALES .............................................................................. 120
11.2 Análisis de precios unitarios .................................................................................. 121
11.3 Presupuesto por especialidad ................................................................................. 125
12. PLAN DE CONTROL DE CALIDAD Y SEGURIDAD EN OBRA ........................ 129
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13. PLAN DE GESTIÓN AMBIENTAL .......................................................................... 134
14. CONCLUSIONES DE LA SOLUCIÓN PROPUESTAS .......................................... 138
15. RECOMENDACIONES DE SOLUCIÓN PROPUESTA ......................................... 138
16. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 139
LISTA DE TABLAS Tabla 1: Carga mínima viva repartida ...................................................................................... 23
Tabla 2: Cargas de diseño ........................................................................................................ 60
Tabla 3: Parámetros .................................................................................................................. 60
Tabla 4: Resultados de diseño de zapata aislada ...................................................................... 64
Tabla 5. Análisis Granulométrico de la fracción gruesa y fina en estado seco ........................ 69
Tabla 6. Ángulos de fricción estándar para arenas en condición drenada ............................... 69
Tabla 7. Resumen de porcentajes por tamizado ....................................................................... 70
Tabla 8. Factores para el cálculo de 𝐪𝐮 por falla general (∅ = 𝟑𝟎°, 𝐂 = 𝟎. 𝟎𝟎 𝐤𝐏𝐚) ............ 72
Tabla 9: Granulometría del agregado fino ............................................................................. 113
Tabla 10: Asentamientos recomendados para diversos tipos de obras .................................. 115
Tabla 11. Identificación de Peligros en Seguridad y los Riesgos Asociados ......................... 130
Tabla 12. Identificación de Peligros en Salud y los Riesgos Asociados ................................ 133
Tabla 13. Medidas Preventivas y/o Correctivas ..................................................................... 134
Tabla 14: Matriz de prevención del impacto ambiental en una construcción ........................ 136
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1. CARTA DE PRESENTACIÓN DEL DISEÑO FINAL
“AÑO DE LA LUCHA CONTRA LA CORRUPCION E IMPUNIDAD”
CARTA N° 01
A : Torres Arango Sandra Janeth
Asunto : Presentación análisis y diseño de edificación unifamiliar de dos pisos
Fecha : 02 de Julio del 2019
Mediante la presente nos dirigimos ante usted para saludarla y a la vez hacer presente que
nosotros Leiva Jara Vladimir Heissember, Medina Diaz Elmer Luisin, Puchurtintta Irco
Kelly Yesica y Sulca Taipe Jeremias, estudiantes de Ingeniería Civil de la universidad San
Ignacio de Loyola, nos encargaremos del análisis y diseño estructural de su vivienda de dos
pisos ubicada en Mz. K Lt. 13 sector K los Jardines, Los Huertos, Manchay-Pachacamac.
Este análisis y diseño de la edificación unifamiliar comprenderá lo siguiente:
− Estudio de suelos
− Diseño arquitectónico y estructural
− Presupuesto y planificación de la obra
A sus servicios y por la generación del empleo
Atentamente:
…………………………………… ……………………………………
Leiva Jara, Heissember V. Ing. Acero Martínez, José Alberto
Asesor
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CARTA DE ACEPTACIÓN DE ASESORAMIENTO DEL TRABAJO DE
INVESTIGACIÓN PARA OBTENER EL GRADO ACADÉMICO DE BACHILLER
Señores de comité de evaluación del trabajo de investigación para obtener el grado de bachiller.
Yo: Magister. Ing. José Alberto Acero Martínez. En mi calidad de docente de la Universidad
San Ignacio de Loyola perteneciente a la FACULTAD de INGENIERÍA, de la carrera de
INGENIERÍA CIVIL con DNI: 29662895 tengo el agrado de dirigirme a ustedes para
manifestar que estoy asesorando el proyecto para obtener el grado académico de bachiller
“EXPEDIENTÉ TÉCNICO DE UNA EDIFICACIÓN UNIFAMILIAR EN MANCHAY”, que
está siendo elaborado por los siguientes estudiantes:
a. LEIVA JARA, VLADIMIR HEISSEMBER
b. MEDINA DIAZ, ELMER LUISIN
c. PUCHURTINTA IRCO, KELLY YESICA
d. SULCA TAIPE, JEREMIAS
Considero importante señalar que además del apoyo en asesoramiento a los alumnos, les he
facilitado los planos de Arquitectura y Estructuras de un Proyecto similar en Piura “CASA
RUIZ BUSTAMANTE” el cual fue diseñado por mi persona y que ellos plantean modificar y/o
adaptar rediseñando todo como las cimentaciones, pues el terreno resulta ser muy diferente.
Atentamente,
Nombres y Apellidos
DNI N° 29662895
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2. RESUMEN
El presente trabajo de consiste en la elaboración de un expediente técnico de una edificación
unifamiliar ubicado en el distrito de Manchay provincia de lima, 2019.
La estructura propuesta, es una casa de 2 pisos, de configuración estructural regular en planta
y altura, está destinado al uso de vivienda. Está constituido por un sistema estructural de placas
de concreto, albañilería confinada y perfiles metálicos como columna. La dimensión de las
vigas, columnas y losa se observa en los planos adjuntos al presente proyecto.
En las especificaciones técnicas se especifica el modo de ejecución de cada una de las partidas
las cuales deben cumplir para una buena ejecución del proyecto. Por otro lado, se estableció un
plan de control de calidad y seguridad en obra, para su respectiva identificación de peligros y
evaluación de riesgos, en base a la Norma ISO 45001 (2018) y la Norma Peruana G.050, esto
permitirán optimizar los gastos por reservas de gestión u eventos no previstos.
En el estudio de suelo realizado se identificaron las propiedades y características del suelo
obteniendo un tipo de suelo SM con un porcentaje significativo de gravas angulares (39.03%)
y capacidad portante admisible de 2.71 Kgf/cm2. Esto estudio recomendó la correspondiente
ubicación de los elementos estructurales de cimentación en concreto armado y otros.
En el análisis sísmico de la edificación se pudo determinar que las distorsiones de la estructura
en estudio son mucho menores a 0.007 que es lo máximo permitido por la NTE E-030, por lo
que se afirma que la estructura tiene suficiente rigidez en la dirección X e Y como para resistir
las cargas sísmicas.
Para los elementos estructurales que están expuesto al contacto con el salitre, se debe usar un
cemento portland tipo V para mejorar la resistencia ante el efecto mencionado
El presupuesto final obtenido para el proyecto fue 837,015.39 soles, esto incluye una utilidad y
gastos generales de 10% del costo directo cada uno. El presupuesto mencionado lo conforma la
parte estructural, arquitectura, instalaciones eléctricas y sanitarias, lo cual se detalla en el
siguiente trabajo.
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2.1 ABSTRACT
The present work consists of the elaboration of a technical file of a single-family building
located in the district of Manchay province of Lima, 2019.
The proposed structure, is a 2-story house, of regular structural configuration in plan and height,
is intended for the use of housing. It consists of a structural system of concrete slabs, confined
masonry and metal profiles as a column. The dimensions of the beams, columns and slab can
be seen in the plans attached to this project.
The technical specifications specify the mode of execution of each of the items which must be
met for a good execution of the project. On the other hand, a quality control and safety at work
plan was established for their respective hazard identification and risk assessment, based on
ISO 45001 (2018) and Peruvian Standard G.050, this will allow optimization of expenses for
management reservations or unforeseen events.
In the soil study carried out, the properties and characteristics of the soil were identified,
obtaining a type of SM soil with a significant percentage of angular gravels (39.03%) and an
acceptable bearing capacity of 2.71 Kgf / cm2. This study recommended the corresponding
location of the structural elements of foundation in reinforced concrete and others.
In the seismic analysis of the building it was determined that the distortions of the structure
under study are much less than 0.007, which is the maximum allowed by the NTE E-030, so it
is stated that the structure has sufficient stiffness in the X direction e And as to resist seismic
loads.
For structural elements that are exposed to contact with the saltpeter, a portland cement type V
should be used to improve the resistance to the aforementioned effect
The final budget obtained for the project was 837,015.39 soles, this includes a profit and general
expenses of 10% of the direct cost each. The budget mentioned is made up of the structural
part, architecture, electrical and sanitary installations, which is detailed in the following work.
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3. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA DEL PROYECTO O SOLUCIÓN POR CREAR
3.1 Descripción de la Realidad Problemática
Actualmente, el cliente tiene un terreno de 300 m2 donde quiere construir una edificación
unifamiliar, lo cual es una limitación porque en el plano de arquitectura original propuesta es
para un área de 500 m2.
La petición del cliente es el modelo, diseño, presupuesto total y el cronograma de la ejecución
de dicho proyecto. Lo cual se optó realizar un expediente técnico de la edificación unifamiliar
en Manchay, de tal manera que, el área de construcción fue reducida y adecuada al área del
terreno de 300 m2. Así mismo, se realizó calicatas, para saber las propiedades físico-mecánicas
del suelo, ya que sin esos datos no es recomendable realizar el diseño de las cimentaciones y
así los posteriores diseños de las columnas y las vigas.
Las características físico-mecánicas del suelo son muy diferentes al proyecto original por lo
cual, el diseño estructural es totalmente distinto y también el plano estructural. Por ello, el plano
preexistente se modificó.
3.2 Delimitación de la Investigación Cobertura o delimitación geográfica
El proyecto de investigación está ubicado en Mz. K- 17, sector K los jardines C los Huertos,
Manchay, Pachacamac - Lima. El clima es templado en épocas de invierno y está a una altitud
de 83 m.s.n.m. donde gran parte del distrito es desértica.
Delimitación temporal
El estudio se refiere a la construcción de una vivienda unifamiliar entre enero y octubre del año
2020.
Delimitación del conocimiento
En el presente proyecto se enfocará principalmente a tres ramas de la ingeniería civil, las cuales
son: Geotecnia, Estructuras y Gestión de proyectos. En la parte geotecnia se realizó una calicata
para determinar el estudio de mecánica de suelos. Luego, teniendo los resultados del EMS se
realizó el diseño arquitectónico y estructural de la vivienda unifamiliar. Finalmente, con la
gestión de proyecto se determina el presupuesto para luego realizar la planificación de la obra.
3.3 Formulación del Problema de la Investigación Problema Principal
• El problema principal es la necesidad del cliente de construir una edificación unifamiliar
en Manchay, distrito de Pachacamac.
Problemas Secundarios
• La limitación del terreno de 300 m^2 porque el plano de arquitectura está diseñado en
un área de 500 m2.
• El modelo y diseño de la edificación en Manchay.
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• La planificación de la construcción de la vivienda influye en la estimación del tiempo
de construcción del proyecto.
• El cronograma de la ejecución del proyecto.
3.4 Objetivos de la Investigación Objetivo general
• Determinar el presupuesto de la construcción de una edificación unifamiliar en base a
la arquitectura propuesta, cumpliendo con las especificaciones técnicas mínimas que se
requieren a fin de satisfacer la necesidad del cliente en el centro poblado de Manchay-
Pachacamac, año 2019.
Objetivo especifico
• Realizar el estudio de mecánica de suelos a fin de conocer las propiedades y parámetros
de resistencia del suelo.
• Elaborar un modelo de la vivienda unifamiliar en el programa ETABS a fin de realizar
un análisis sísmico.
• Elaborar los planos a fin de construir la vivienda unifamiliar en Manchay.
• Diseñar los elementos estructurales vigas y columnas a fin de estimar los materiales de
la vivienda unifamiliar.
• Elaborar la planificación de la construcción de la vivienda a fin de estimar el tiempo de
construcción del proyecto.
3.5 Justificación e importancia Justificación práctica
Esta investigación es muy importante porque aportará a la comunidad de Manchay la
construcción de más viviendas seguras y sismorresistentes de concreto armado. lo cual servirá
para que se evite las fallas parciales o totales de las columnas y vigas de la vivienda ante un
evento sísmico. De esta manera se beneficiará las personas que viven dentro de la vivienda
unifamiliar y también los vecinos que tienen viviendas o terrenos. Y en un futuro, dicho
proyecto de vivienda será uno de los modelos de construcción.
Además, este estudio ayudará a las personas a construir más viviendas ya sean similares o
diferentes que sean mucho más sostenible y seguro.
Justificación metodológica
Esta sección es muy importante porque va a ofrecer un proyecto de una vivienda unifamiliar
con su respectivo estudio de suelos y diseño de sus planos, lo cual se constituye como un aporte
pionero a la ingeniería peruana, ya que en el país recientemente se ha iniciado la elaboración
de proyectos para la obtención del grado de bachiller. Por lo tanto, este estudio va a servir como
referente para futuras investigaciones.
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4. PLAN DE METODOLOGÍA DE TRABAJO
La metodología que se utilizó para realizar el presente proyecto de tesina fue de la siguiente
manera.
4.1 Búsqueda de información
Se realizó una búsqueda exhaustiva de las bases teóricas de las diferentes ramas de la ingeniería
civil, tales como: Estructuras, Geotecnia, Gestión de proyectos y entre otros.
4.2 Visita a campo
Ya teniendo la información necesaria, se realizó la visita a campo (área de estudio) para realizar
calicatas y extraer muestras de suelo con la finalidad de realizar un estudio de mecánica de
suelos.
4.3 Ensayos en el laboratorio
Con la muestra de suelo extraída, se realizaron ensayos en el laboratorio de la USIL, tales como:
El ensayo del peso volumétrico, el análisis granulométrico, clasificación de los suelos,
determinación de cantidad de humedad y entre otros.
4.4 Procesamiento de información
Después de ensayar en el laboratorio, se llenan los formatos de los diferentes ensayos y se
realizó los trabajos de gabinete con los datos obtenidos.
4.5 Análisis y resultados
Con los datos se realizaron los cálculos respectivos y se analizaron cada uno de los resultados
a fin de verificar según la norma correspondiente y luego validar los cálculos.
Luego de tener los resultados, se realizó el modelo y el diseño respectivo de la edificación
unifamiliar.
Finalmente, se costeó con los metrados para determinar el presupuesto del proyecto y se realizó
el cronograma de ejecución.
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5. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
OE.1 Obras provisionales, trabajos preliminares, seguridad y salud
OE.1.1 Obras provisionales y trabajos preliminares
OE.1.1.1 Construcciones provisionales
OE.1.1.1.1 Almacenes (m2)
Con el fin de acopiar los materiales y equipos requeridos en la ejecución de la obra. Es
un ambiente de 20 m2 con la siguiente estructura: muros de madera machihembrada con
puertas y ventanas, techo de calamina ondulada y losa de concreto simple.
OE.1.1.1.2 Servicios higiénicos (m2)
De acuerdo con la Norma Técnica de metrados para edificaciones, esta partida incluye
los aparatos e instalaciones necesarios para el aseo e higiene del personal, por lo cual se
cuenta con dos contenedores que serán ubicados en un espacio de 6m2.
OE.1.1.2 Instalaciones provisionales
OE.1.1.2.1 Energía eléctrica para la construcción (Glb)
Esta partida comprende la conexión e instalación provisional de energía eléctrica en la
obra, para ello se requiere un tablero y líneas de distribución. También considera el
consumo y mantenimiento de esta instalación.
OE.1.1.2.2 Agua para la construcción (Glb)
Esta partida tiene en cuenta la instalación y conexión de agua para la construcción,
considera también las diversas construcciones, instalaciones, equipos y el personal
necesario que requiera la obra.
OE.1.1.3 Trazos niveles y replanteo
OE.1.1.3.1 Trazo y replanteo preliminar (m2)
Esta partida consiste en la realización de los trabajos topográficos necesarios para la
nivelación del terreno, donde se utilizará el equipo de nivel de ingeniero.
Los niveles y cotas de referencia indicados en los planos se fijarán de acuerdo con estos,
los puntos de referencia deben ser fácilmente localizables para cualquier replanteo
durante y posterior a la obra.
OE.1.1.3.2 Trazo y replanteo durante el proceso (m2)
En esta partida se deben realizar los trabajos de control topográfico durante el proceso
de ejecución de la obra. Se debe mantener los puntos de referencia como las estacas para
realizar el control de altimetría y planimetría de los módulos a construir. Los puntos de
referencia deben ser fácilmente localizables para verificar los niveles y ejes durante el
proceso de construcción.
OE.1.2 Seguridad y salud
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15
OE.1.2.1 Elaboración, implementación y administración del plan de seguridad y salud
en el trabajo (Glb)
De acuerdo con la Norma técnica de Metrados para edificaciones, esta partida comprende
todas las actividades y recursos que correspondan al desarrollo, implementación y
administración del plan de seguridad y salud en el trabajo, es decir también se tiene se
considera a los profesionales encargados de elaborar dicho plan.
OE.1.2.1.1 Equipos de protección individual (Glb)
Esta partida comprende los equipos de protección individual que debe utilizar el
personal en obra, por lo tanto, se considera los siguientes equipos: casco de seguridad,
gafa de acuerdo con la actividad, guantes de acuerdo a la actividad, botas con punta de
acero, protectores de oído, respiradores, arnés de cuerpo entero y línea de enganche.
OE.1.2.1.2 Equipos de protección colectiva (Glb)
Esta partida comprende todos los elementos y equipos que deben ser instalados en obra
para la protección colectiva de los trabajadores y el público en general de los peligros
existentes en las áreas de trabajo. Esta partida considera los siguientes elementos:
acordonamiento para limitación de áreas de riesgo, tapas para aberturas en losas de piso,
sistemas de líneas de vida horizontales y verticales y puntos de anclaje.
OE.1.2.1.3 Señalización temporal de seguridad (Glb)
En esta partida se considera todas las señales de advertencia, prohibición, información,
de obligación y todos aquellos carteles utilizados en las áreas de trabajo, con la finalidad
de informar tanto al personal de obra como al público en general sobre los riesgos,
indicados en los carteles, en las áreas de trabajo. Se realiza la instalación de estos
carteles al interior y en áreas perimetrales de la obra. También, se considera los
siguientes elementos: Cintas de señalización, luces estroboscópicas y los carteles de
promoción de la seguridad.
OE.1.2.1.4 Capacitación en seguridad y salud (Glb)
Esta partida cumple con los objetivos planteados en el plan de seguridad en el trabajo,
por lo que comprende todas las charlas y actividades de sensibilización dirigidas al
personal de obra, así como: charlas de inducción para el personal nuevo, charlas de
sensibilización y charlas de instrucción.
OE.1.2.2 Recursos para respuestas ante emergencias en seguridad y salud durante el
trabajo (Glb)
La presente partida tiene la finalidad de atender accidentes en la obra con daños personales
y/o materiales, para lo cual cuenta con el siguiente equipamiento: botiquines y extintores.
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OE.2 Estructuras
OE.2.1 Movimiento de tierras
OE. 2.1.1 Excavaciones
OE.2.1.1.1 Excavación de zanjas para cimientos (m3)
OE.2.1.1.2 Excavación de zanjas para zapatas (m3)
El fin de esta partida consiste en la remoción de todo material, de cualquier naturaleza,
necesaria para preparar los espacios para la ejecución del vaciado de concreto en
cimientos corridos y vigas de cimentación. Esta se hará respetando las dimensiones
indicadas en los planos y hasta el nivel indicado en los mismos.
Los materiales para utilizar en las excavaciones serán las herramientas manuales como
las barretas, picos, palas, los cuales deberán estar en perfectas condiciones de uso.
Modo de ejecución de la partida
• Se debe tener en cuenta la profundidad de la red pública de desagües, vías,
veredas y otros para determinar el nivel base. Además, para que la construcción
quede por encima de esos niveles.
• La excavación de las zanjas se realiza de acuerdo con el trazo, respetando los
anchos y profundidades indicados en los planos.
• Las paredes de las zanjas, en todas las excavaciones, deben ser verticales y el
fondo de la zanja debe quedar limpio y nivelado.
• Si las paredes laterales de la zanja no fuesen verticales o presentaran
inclinaciones pronunciadas debido a problemas de desmoronamiento, se debe
utilizar encofrados laterales que evitarán el consumo en exceso del concreto.
• El fondo de la zanja es el que soporta todo el peso de la edificación, por lo tanto,
hay que procurar que quede plano y compacto. Para esto, el fondo de la zanja
debe ser humedecido y después compactado con la ayuda de un pisón. Si
existiera demasiado desnivel, se podrá nivelar con mezcla pobre.
• El material excavado se ubicará a una distancia mínima de 60 cm del borde de
la zanja. De esta manera, no causamos presiones sobre las paredes, las cuales
podrían causar derrumbamientos.
• Finalmente, después de haber seleccionado el material útil para rellenos u otros
usos dentro de la obra, se realizará la eliminación. Ésta se hará solo en lugares
autorizados.
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OE. 2.1.2 Rellenos
OE.2.1.2.1 Relleno compactado con equipo material propio (m3)
Para la ejecución de esta partida el material del relleno estará libre de material orgánico
y de cualquier otro material comprimible. Podrá emplearse el material excedente de las
excavaciones siempre que cumpla con los requisitos indicados en el estudio de mecánica
de suelos.
OE. 2.1.3 Eliminación de material excedente
OE.2.1.3.1 Eliminación de material excedente (m3)
En esta partida todo el material precedente de las excavaciones que no sea adecuado o
que no se requiera para los rellenos o nivelación, será removido del terreno por construir.
Para medir el volumen de material excedente de excavaciones, será igual a la diferencia
entre el volumen excavado, menos el volumen de material utilizado en el relleno. Esta
diferencia se tendrá que afectar por el factor de esponjamiento de acuerdo con el tipo de
suelo. En el proyecto se consideró un factor de esponjamiento E= 1.25 debido a las
características del suelo.
OE. 2.1.4 Nivelación interior y apisonado
OE.2.1.4.1 Nivelación con plancha compactadora (m2)
El fin de esta partida consiste en dar un acabado final de la superficie, una vez que las
actividades de corte y relleno estén sustancialmente concluidas en el área respectiva.
Todo material blando e inestable de la superficie rasante que no sea posible compactar
o que no sirva, será removido. Asimismo, si durante la ejecución se presentasen
imperfecciones, depresiones, etc. serán repuestas con material adecuado, y se perfilará
adecuadamente de acuerdo con los alineamientos del eje y de la sección transversal
correspondientes. El riego de agua será hasta lograr la humedad óptima requerida para
su correcta compactación.
OE.2.2 Obras de concreto simple
OE.2.2.1 Cimientos corridos C:H = 1:10 + 35%P.G. (m3)
Esta partida re refiere al vaciado de concreto ciclópeo C.H. 1:10 (cemento – hormigón),
con 30% de piedra grande (T. máx. 6”), dosificación que deberá respetarse según las especificaciones mostradas en los planos de estructuras. Únicamente se procederá al
vaciado cuando se haya verificado la exactitud de la excavación, como producto de un
correcto replanteo. No se requiere encofrado siempre y cuando el terreno lo permita, es
decir que no produzca derrumbes. La calidad y las especificaciones técnicas de los
materiales se encuentran detalladas en especificaciones de los materiales.
Una consideración constructiva es dejar listas las instalaciones sanitarias de la vivienda a
construir, antes de vaciar los cimientos.
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OE.2.2.2 Falsa zapata
OE.2.2.2.1 Falsa zapata concreto C:H = 1:12+ 30%P.G. (M3)
Esta partida re refiere al vaciado de concreto ciclópeo C.H. 1:10 (cemento – hormigón),
con 30% de piedra grande (T. máx. 6”), dosificación que deberá respetarse según las especificaciones mostradas en los planos de estructuras. Únicamente se procederá al
vaciado cuando se haya verificado la exactitud de la excavación, como producto de un
correcto replanteo. No se requiere encofrado siempre y cuando el terreno lo permita, es
decir que no produzca derrumbes. La calidad y las especificaciones técnicas de los
materiales se encuentran detalladas en especificaciones de los materiales.
OE.2.2.3 Falso piso mezcla C:H 1:8 E= 4” (M2)
Todos los ambientes llevarán falso piso con los espesores indicados en los planos de
arquitectura. La dosificación será de C:H 1:8 (cemento-hormigón) con 25% de piedra
mediana o según indicación en los gráficos respectivos.
La subrasante deberá prepararse limpiándola y nivelándola de acuerdo a las
recomendaciones del estudio de suelos. Para el vaciado deberá tenerse en cuenta las
especificaciones de colocación del concreto, la superficie del falso piso deber ser plana y
compactada, capaz de poder recibir los acabados de piso que indiquen los planos.
Una vez vaciada la mezcla sobre el área de trabajo, se nivelará y apisonará la superficie
con regla de madera en bruto para lograr una superficie plana, rugosa y compacta. El falso
piso deberá vaciarse después de los sobrecimientos.
OE.2.3 Obras de concreto armado
OE.2.3.1.1 Zapatas de concreto f’c = 210 kg/cm2 (M3) OE.2.3.2.1 Sobrecimiento reforzado concreto f’c = 210 kg/cm2 (M3)
OE.2.3.3.1 Placas de concreto f’c = 210 kg/cm2 (M3) OE.2.3.4.1 Columnas de concreto f’c = 210 kg/cm2 (M3) OE.2.3.5.1 Vigas de concreto f’c = 210 kg/cm2 (M3) OE.2.3.6.1 Losas macizas concreto f’c = 210 kg/cm2 (M3) OE.2.3.7.1 Losas aligeradas concreto f’c = 210 kg/cm2 (M3) OE.2.3.8.1 Cisterna subterránea f’c= 280 kg/cm2 (M3)
Esta especificación se refiere al concreto usado como material estructural y norma su
producción y colocación, las especificaciones de los materiales y pruebas de resistencia
para su aceptación se detallarán más adelante en la memoria de calidades y
especificaciones de los materiales.
Materiales
Los materiales que concreto son:
• Concreto Portland tipo I
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• Concreto Portland tipo V (Cisterna Subterránea)
• Agregado fino
• Agregado grueso
• Agua
• Agregado para concreto ciclópeo
Producción y colocación del concreto
El concreto será mezcla de agua, cemento, arena y piedra; preparada en una máquina
mezcladora mecánica, dosificándose estos materiales en proporciones necesarias
capaz de ser colocada sin agregaciones, a fin de lograr las resistencias especificas una
vez mezclados.
Los diseños de mezcla están respaldados por ensayos efectuados en laboratorios
competentes, estos deben indicar las proporciones, tipo de granulometría de los
agregados, calidad en tipo y cantidad de cemento a usarse, dicha dosificación debe ser
en peso; así como también la relación agua cemento. Este diseño se debe trabajar en
base a los resultados obtenidos en el laboratorio siempre y cuando cumplan las normas
establecidas.
La colocación de concreto se realizará a una velocidad y sincronización adecuada que
permita un vaciado uniforme, con esto se garantiza la integración entre el concreto
colocado y el que se está colocando, especialmente en las zonas que están entre barras
de acero de refuerzo; el concreto que este parcialmente endurecido o contaminado no
se colocará.
Deberá evitarse la segregación debida al manipuleo excesivo, las proporciones
superiores de muro y columnas deberán ser llenados con concreto de asentamiento
igual al mínimo permisible.
Encofrado y desencofrado
OE.2.3.2.2 Sobrecimiento reforzado encofrado y desencofrado (M2)
OE.2.3.3.2 Placas encofrado y desencofrado (M2)
OE.2.3.4.2 Columnas encofrado y desencofrado (M2)
OE.2.3.5.2 Vigas encofrado y desencofrado (M2)
OE.2.3.6.1 Losas macizas encofrado y desencofrado (M2)
OE.2.3.7.1 Losas aligeradas concreto encofrado y desencofrado (M2)
![Page 20: VLADIMIR HEISSEMBER LEIVA JARA ELMER LUISIN MEDINA …repositorio.usil.edu.pe/bitstream/USIL/9404/1/2019_Leiva... · 2019-10-25 · Metrado de cargas ... parte estructural, arquitectura,](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041522/5e2f1559bea0b739f3624f5a/html5/thumbnails/20.jpg)
20
OE.2.3.8.1 Cisterna subterránea encofrado y desencofrado (M2)
En esta partida los encofrados se refieren a la construcción de formas temporales para
contener el concreto de modo que éste al endurecer, tome la forma que se estipule en
los planos respectivos, tanto en dimensiones como en su ubicación en la estructura. El
encofrado a usarse deberá estar en óptimas condiciones garantizándose con éstos,
alineamiento, idénticas secciones, economía, etc.
El encofrado podrá sacarse a los 4 días de haberse llenado el elemento. Luego del
fraguado inicial, se curará éste por medio de constantes baños de agua tres días como
mínimo.
Los encofrados deberán ser construidos de acuerdo a las líneas de la estructura y
apuntados sólidamente para que conserven su rigidez. Antes de depositar el concreto,
los encofrados deberán ser convenientemente humedecidos y sus superficies interiores
recubiertas adecuadamente con aceite, grasa o jabón para evitar la adherencia del
mortero.
Antes de depositar el concreto, los encofrados deberán ser convenientemente
humedecidos y sus superficies interiores recubiertas adecuadamente con aceite, grasa o
jabón para evitar la adherencia del mortero.
El desencofrado deberá hacerse gradualmente, estando prohibido las acciones de golpes,
forzar o causar trepidación. Los encofrados puntuales deben permanecer hasta que el
concreto adquiera la resistencia suficiente para soportar con seguridad las cargas y evitar
la ocurrencia de deflexiones permanentes no previstas, así como para resistir daños
mecánicos tales como resquebrajaduras, fracturas, hendiduras o grietas.
En caso de concreto normal consideren los siguientes tiempos mínimos para
desencofrar:
A. Columnas, muros. Costado de vigas y zapatas 2 días.
B. Fondo de losas de luces cortas 10 días
C. Fondo de vigas de gran luz y losas sin vigas 21 días
D. Fondo de vigas de luces cortas 16 días
E. Ménsulas o voladizos pequeños 21 días
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21
Acero
OE.2.3.1.2 Zapatas - acero fy = 4200 kg/cm2 (KG)
OE.2.3.2.3 Sobrecimiento reforzado - acero fy = 4200 kg/cm2 (KG)
OE.2.3.3.3 Placas - acero fy = 4200 kg/cm2 (KG)
OE.2.3.4.3 Columnas - acero fy = 4200 kg/cm2 (KG)
OE.2.3.5.3 Viga - acero fy = 4200 kg/cm2 (KG)
OE.2.3.6.3 Losas macizas - acero fy = 4200 kg/cm2 (KG)
OE.2.3.7.3 Losas aligeradas acero fy = 4200 kg/cm2 (KG)
OE.2.3.8.3 Cisterna subterránea fy = 4200 kg/cm2 (KG)
El acero de refuerzo está especificado en los planos por su esfuerzo de fluencia (fy) y
deberá ceñirse además a las normas indicadas, el Acero deberá cumplir con la norma
ASTM-615. Se deberán respetar los diámetros de todos los aceros estructurales
especificados en los planos, cuyo peso y diámetro deberá ser de acuerdo a las Normas.
Gancho Estándar
a. En barras longitudinales:
− Doblez de 180º más una extensión mínima de 4 db, pero no menor de 6.5 cm.
al extremo libre de la barra.
− Doblez de 90º más una extensión mínima de 12 db al extremo libre de la barra.
b. En Estribos:
− Doblez de 135º más una extensión mínima de 10 db al extremo libre de la barra.
En elementos que no resisten acciones sísmicas, cuando los estribos no se
requieran por confinamiento, el doblez podrá ser de 90º o 135º más una
extensión de 6 db.
Colocación del refuerzo
El refuerzo se colocará respetando los recubrimientos especificados en los planos. El
refuerzo deberá asegurarse de manera que durante el vaciado no se produzcan
desplazamientos que sobrepasen las tolerancias permisibles. La posición de las varillas
de refuerzo, tanto longitudinal como transversal no deberá diferir en más de 1 cm
respecto a lo indicado en planos.
En los planos estructurales se encuentran detallados los límites de espaciamiento de
acuerdo a los diámetros de acero, también, para el metrado de acero longitudinal y
transversal es importante tomar en cuenta los recubrimientos especificados en los
planos de estructuras
![Page 22: VLADIMIR HEISSEMBER LEIVA JARA ELMER LUISIN MEDINA …repositorio.usil.edu.pe/bitstream/USIL/9404/1/2019_Leiva... · 2019-10-25 · Metrado de cargas ... parte estructural, arquitectura,](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041522/5e2f1559bea0b739f3624f5a/html5/thumbnails/22.jpg)
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Otros
OE.2.3.7.4 Losa aligerada – Ladrillo hueco 20X30X30 (UND)
Esta partida corresponde a la habilitación y colocación de ladrillos huecos para lo cual
se emplearán ladrillos de las siguientes dimensiones 20X20X30, con el fin de formar
las viguetas en las losas aligeradas.
OE.2.4 Estructuras metálicas
OE.2.4.1 Columna
OE.2.4.1.1 Montaje (UND)
El fin de esta partida es realizar el montaje de las columnas metálicas según los
alineamientos y niveles indicados en los planos. Los tipos de perfiles y clases de aceros
serán los indicados en los planos de detalles. Los aceros empleados no deben haber
sufrido dobladuras ni calentamientos. Ningún elemento metálico deberá sufrir
accidentes mecánicos o químicos antes, después o durante el montaje.
OE.2.4.2 Escalera
OE.2.4.2.1 Montaje (UND)
El fin de esta partida es realizar el montaje de la escalera metálica según los
alineamientos y niveles indicados en los planos.
6. RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON LAS RESTRICCIONES Y
LIMITACIONES DEL PROYECTO
El presente proyecto de diseño de una vivienda unifamiliar, cuenta con las exigencias mínimas
que tienen que cumplirse de acuerdo a las normas técnicas nacionales, ya que, el diseño se
elaboró en base al proyecto de una vivienda unifamiliar diseñada por el Ingeniero Estructural
José Alberto Martínez, quien, nos brindó la información necesaria y asesoró para hacer las
modificaciones requeridas a los planos estructurales de modo que cumplan con los
requerimientos de la propietaria y sobre todo que la vivienda diseñada cumpla con las normas
técnicas de nuestro país, por lo cual, así como se mostrará a partir del siguiente capítulo, se pre
dimensiono y diseño los elementos estructurales de la vivienda de modo que se asegure que
cumplan con las resistencias requeridas y también se hizo un análisis sísmico de la vivienda
siguiendo las indicaciones de la Norma E.030.
Las memorias de cálculo presentadas en los siguientes capítulos mostrarán cuales fueron y
como se realizaron los cálculos que respaldan el diseño de la presente vivienda unifamiliar,
dando conformidad a que si se cumple con los requerimientos que son exigidos tanto por la
propietaria como por las Normas que regulan el diseño de edificaciones en nuestro país.
![Page 23: VLADIMIR HEISSEMBER LEIVA JARA ELMER LUISIN MEDINA …repositorio.usil.edu.pe/bitstream/USIL/9404/1/2019_Leiva... · 2019-10-25 · Metrado de cargas ... parte estructural, arquitectura,](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041522/5e2f1559bea0b739f3624f5a/html5/thumbnails/23.jpg)
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Cabe mencionar que la arquitectura del presente proyecto también se basó en el proyecto del
Ingeniero José Alberto Martínez, la arquitectura del proyecto base fue elaborada por el
Arquitecto Fernando Muro Baron. Sin embargo, tal como se muestran en los planos de este
informe, la arquitectura sufrió varias modificaciones, principalmente por el área del terreno
disponible para la construcción y los requerimientos de la propietaria.
7. RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON ESTÁNDARES DE DISEÑOS
NACIONALES E INTERNACIONALES (NORMATIVIDAD)
En todo el proceso de análisis y diseño de la edificación se utilizarán las normas comprendidas
en el Reglamento Nacional de Edificaciones (R.N.E.):
7.1 Metrado de cargas Norma E.020
Para el diseño y análisis de esta edificación, de acuerdo con el alcance de la norma, las
edificaciones y todas sus partes deberán ser capaces de resistir las cargas que se les imponga
como consecuencia de su uso previsto. Estas cargas actuarán en las combinaciones dadas por
esta norma y no deben causar esfuerzos ni deformaciones que excedan los señalados para cada
material estructural en su norma de diseño específica.
La determinación de las cargas actuantes se hará de acuerdo con lo indicado en esta normar.
Siendo las siguientes:
Carga muerta:
Para cuantificar esta carga la Norma indica que se considerará el peso real de los materiales que
conforman y de los que deberá soportar la edificación, esta carga se calcula en base a los pesos
unitarios de los materiales.
Carga viva:
La Norma brinda una tabla con valores mínimos de carga viva repartida, de acuerdo al tipo de
ocupación o uso. Para el diseño de esta edificación unifamiliar se consideró:
Tabla 1: Carga mínima viva repartida
Ocupación o uso Cargas repartidas
kg/cm2
Viviendas 200
Corredores y escaleras 200
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7.1.2.1 Distribución de cargas
a) Distribución de cargas verticales: La distribución de las cargas verticales
a los elementos de soporte se realizó mediante el método de áreas tributarias.
b) Distribución de cargas horizontales: De acuerdo con la Norma, las cargas
horizontales sobre la estructura se distribuyen a las columnas, pórticos y
muros por los sistemas de pisos y techo que actúan como diafragmas
horizontales.
7.2 Diseño sismorresistente Norma E.030
Basándonos en la presente Norma se realizó el análisis del proyecto planteado, considerando
las condiciones de suelo, las características de la estructura y las condiciones de uso.
Peligro sísmico:
Conforme a esta Norma, para el análisis de una edificación se tiene que considerar
• Zonificación: La zonificación está basada en la distribución espacial de la sismicidad
observada, las características generales de los movimientos sísmicos y otros.
La vivienda analizada de acuerdo con su ubicación se encuentra en la zona 4, por lo cual
le corresponde: 𝑍 = 0.45
• Categoría de la edificación: La estructura de este proyecto es una vivienda
unifamiliar, por lo cual pertenece a la categoría de edificaciones comunes C y le
corresponde el factor de uso 𝑈 = 1.0
• Condiciones geotécnicas y parámetros de sitio: Los perfiles del suelo se clasificaron
tomando en cuenta la velocidad promedio de propagación de las ondas de corte y otros
factores. La vivienda se ubicará sobre un perfil tipo S2: Suelos intermedios, por lo cual
le corresponde los siguientes factores: 𝑆 = 1.05 𝑇𝑠 = 0.6 𝑇𝐿 = 2.0
• Factor de amplificación sísmica: Su valor depende de las características del sitio
7.3 Concreto Armado Norma E.060
El análisis, diseño, los materiales, la construcción, el control de calidad de estructuras de
concreto armado y simple se realizó considerando los requisitos y exigencias de la norma
vigente NTP E.060.
![Page 25: VLADIMIR HEISSEMBER LEIVA JARA ELMER LUISIN MEDINA …repositorio.usil.edu.pe/bitstream/USIL/9404/1/2019_Leiva... · 2019-10-25 · Metrado de cargas ... parte estructural, arquitectura,](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041522/5e2f1559bea0b739f3624f5a/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Las especificaciones técnicas ya brindadas se basaron en los capítulos 3,4, 5 y 6 de esta Norma.
7.4 Suelos y cimentaciones Norma E.050
De acuerdo con esta norma se realizó los estudios de mecánica de suelos, con el fin de obtener
los datos necesarios para el diseño de la cimentación y calcular la profundidad de desplante de
cimentación.
La técnica de exploración aplicada en este proyecto fue la calicata, que consiste en realizar
una excavación que permite la observación directa del terreno, toma de muestras y permite
realizar ensayos in situ (Cono de arena para determinar la densidad natural del terreno).
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8. JUEGO DE PLANOS CONSTRUCTIVOS.
8.1 Plano de ubicación y localización
Fig. N° 1: Plano de ubicación del proyecto de edificación unifamiliar
Fuente: Elaboración propia
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8.2 Plano de arquitectura
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8.3 Planos de cimentaciones
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8.4 Planos estructurales
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8.5 Planos eléctricas y sanitarias
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8.6 Memoria de cálculos
MEMORIA DESCRIPTIVA
PROYECTO CAPSTONE:
“EXPEDIENTÉ TÉCNICO DE UNA EDIFICACIÓN UNIFAMILIAR EN
MANCHAY”
UBICACIÓN:
C.P.R HUERTOS DE MANCHAY SECTOR K MZ. K-17 LT. 13
CLIENTA:
TORRES ARANDO SANDRA JANET
DISTRITO DE PACHACÁMAC
PROVINCIA DE LIMA
SEPTIEMBRE 2019
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Proyecto CapStone
La edificación propuesta (casa de 2 pisos) es configuración estructural regular en planta, y está destinada al uso de vivienda. Esta será construida en el Centro Poblado Rural “C.P.R Huertos De Manchay Sector K Mz. K-17 Lt. 13” sobre un suelo intermedio
denso.
Alcance
El presente estudio pretende describir el Proyecto CapStone para una Edificación Unifamiliar
que será construida en Manchay. Como se menciona en el inciso 3.2, Delimitación de la
Investigación, tanto la Arquitectura como la Estructura fueron adaptadas a las dimensiones y
condiciones de un lote sin construir en el Centro Poblado Rural “Huertos de Manchay”, para ello, se tomó como referencia los planos de Arquitectura y Estructuras del Proyecto "Casa Ruiz
Bustamante” ubicado en Portobello – Piura, el cual fue diseñado y verificado por el Ingeniero
Estructural José Alberto Acero Martínez (C.I.P. 80207). En la presente, se hace una
comparación entre la disposición geométrica de la Arquitectura del Proyecto CapStone y el
Proyecto Original “Casa Ruiz Bustamante” (tomado como una especie de “Guía”). Así mismo, el Diseño Estructural del Proyecto Preexistente fue adaptado, modificado y mejorado a las
condiciones del Proyecto CapStone tomando en consideración el costo y tiempo de ejecución.
Esta Edificación Unifamiliar en Manchay difiere en aspectos importantes como: La tipología
del suelo de cimentación (capacidad portante), el Sistema Resistente a cargas laterales
(perpendicular a la fachada) conformado por Muros de Albañilería Confinada en el perímetro,
el área construida (300 m2), con ancho de 10 metros (incluyendo la junta sísmica), y una
longitud de 30 metros (incluyendo la junta sísmica). Los cambios adicionales se podrán
distinguir en las Figuras 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 12.
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Análisis Comparativo entre el Proyecto CapStone y el Proyecto Antecedente “Casa Ruiz Bustamante”
En cuanto a su Arquitectura, la edificación del presente Proyecto CapStone se representa en las Figuras 1, 2, 3 y 4, y de ellas se puede observar que la edificación es regular en planta con un ancho de 10 metros (incluyendo la junta sísmica). En el segundo piso no se observan agujeros entre los ejes A y B (ver Figuras 3 y 4). La edificación del presente proyecto cuenta con un área techada en planta de 300 m2, en el primer nivel. El segundo nivel se encuentra reducido por el frente y desde el eje 9. Como se observa en las Figuras 9 al 12, la edificación antecedente o Preexistente tiene un ancho de 16 metros, es decir, se extiende hasta el eje E, y su área techada en el primer nivel es de 400 m2, pero en condición totalmente irregular (ver Arquitectura adjunta). En cuanto a la Estructura, la edificación del Proyecto CapStone desarrolla muros de albañilería confinada en sus 2 extremos (ejes A al D), que se extienden hasta el techo del segundo nivel. El Proyecto Antecedente “Casa Ruiz Bustamante”, desarrollado por el Ing. Estructural José Acero Martínez, no tiene área techada en el área comprendida por los ejes A y B. El eje D es a “Cielo Abierto”, debido a que esta edificación cuenta con una Piscina y el Proyecto CapStone no. Debido a los cambios en las condiciones de cimentación, su rediseño y verificación para el Proyecto CapStone fue necesaria. Se tomó en consideración la nueva capacidad portante calculada en el Estudio de Mecánica de Suelos adjunto.
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Figura 1. Vista de la Primera Planta de Arquitectura del Proyecto CapStone (ejes 1 al 4)
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Figura 2. Vista de la Primera Planta de Arquitectura del Proyecto CapStone (ejes 5 al 9)
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Figura 3. Vista de la Segunda Planta de Arquitectura del Proyecto CapStone (ejes 1 al 4)
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Figura 4. Vista de la Segunda Planta de Arquitectura del Proyecto CapStone (ejes 5 al 9)
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Figura 5. Configuración Estructural del Primer Techo – Proyecto CapStone (ejes 1 al 4)
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Figura 6. Configuración Estructural del Primer Techo – Proyecto CapStone (ejes 5 al 9)
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Figura 7. Configuración Estructural del Segundo Techo – Proyecto CapStone (ejes 1 al 4)
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Figura 8. Configuración Estructural del Segundo Techo – Proyecto CapStone (ejes 5 al 9)
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Figura 9. Configuración Estructural del Primer Techo – Proyecto Antecedente (ejes 1 al 4)
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Figura 10. Configuración Estructural del Primer Techo – Proyecto Antecedente (ejes 5 al 9)
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Figura 11. Configuración Estructural del Segundo Techo – Proyecto Antecedente (ejes 1 al 4)
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Figura 12. Configuración Estructural del Segundo Techo – Proyecto Antecedente (ejes 5 al 9)
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59
8.7 Memoria de cálculos diseño estructural
MEMORIA DE CÁLCULO PARA CIMENTACIONES
PROYECTO CAPSTONE:
“EXPEDIENTÉ TÉCNICO DE UNA EDIFICACIÓN UNIFAMILIAR EN
MANCHAY”
UBICACIÓN:
C.P.R HUERTOS DE MANCHAY SECTOR K MZ. K-17 LT. 13
DISTRITO DE PACHACÁMAC
PROVINCIA DE LIMA
MAYO 2019
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Generalidades
Como se recomienda en el Estudio de Mecánica de Suelos, es posible hacer uso de zapatas
aisladas, conectadas y cimentaciones corridas con una profundidad de desplante mínimo de
1.50 metros. Debido a que las zapatas aisladas tienden a ser más sensibles a las cargas y
momentos, se presenta su diseño con las dimensiones mínimas requeridas.
Cargas de Diseño Conservador Tabla 2: Cargas de diseño
Cargas Verticales: Momentos en “X”: Momentos en “Y”: Pcm (Tonf): 22.20 Mcmx (Tonf-m): 2.16 Mcmy (Tonf-m): 0.06
Pcv (Tonf): 3.74 Mcvx (Tonf-m): 0.35 Mcvy (Tonf-m): 0.0027
Pcsx (Tonf): 0.0061 Mcsx (Tonf-m): 0.0135 Mcsy (Tonf-m): 0.0257
Pcsy (Tonf): 0.1135
Diseño de la Zapata Aislada
Con las cargas indicadas anteriormente, se diseña una zapata aislada de concreto armado,
considerando una columna centrada con dimensiones de 35x35 cm (pedestal). Como datos
adicionales para el diseño de esta, se tienen:
Tabla 3: Parámetros
Parámetro: Valor: 𝛔𝐚𝐝𝐦. (Esfuerzo Admisible para Df = 1.5 mts.) 2.71 Kgf/cm2
f’cz (Resistencia a la Compresión del Concreto en la Zapata): 210 Kgf/cm2
fy (Esfuerzo de Fluencia del Acero de Refuerzo en la Zapata): 4200 Kgf/cm2 𝛒𝐦𝐢𝐧𝐭 (Cuantía Mínima del Acero de Refuerzo en Tracción): 0.18 % ∅𝐟𝐥𝐞𝐱𝐢ó𝐧 (Factor de Reducción para Diseño por Flexión): 0.9 ∅𝐜𝐨𝐫𝐭𝐞 (Factor de Reducción para Diseño por Cortante): 0.85 ∅𝐚𝐩𝐥𝐚𝐬𝐭𝐚𝐦𝐢𝐞𝐧𝐭𝐨 (Factor para Diseño por Aplastamiento): 0.7
8.7.3.1 Pre-Dimensionamiento de la Zapata Aislada
La zapata aislada se pre-dimensiona con las cargas por servicio (Norma E.060), usándose la
siguiente fórmula:
Área de la Zapata ≈ 1.075(Pcm + Pcv)0.9σadm. = 1.1433 m2
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61
Entonces, tanto la longitud como el ancho de la zapata serán:
L = √Área de la Zapata ≈ 110 cms. B = L − h(peralte de la columna) + b(base de la columna) = 110 cms.
8.7.3.2 Verificación de las Excentricidades:
Para B = 1.25 m y L = 1.25 m, Zapata Cuadrada, las excentricidades calculadas son: ex1 = (Mcmx + McvxPcm + Pcv ) = 9.68 cms < L6 = 20.83 cm (OK, CUMPLE)
ey1 = (Mcmy + McvyPcm + Pcv ) = 0.24 cms < B6 = 20.83 cm (OK, CUMPLE)
ex2 = (Mcmx + Mcvx + McsxPcm + Pcv + Pcsx ) = 9.73 cms < L6 = 20.83 cm (OK, CUMPLE)
ey2 = ( Mcmy + McvyPcm + Pcv + Pcsx) = 0.24 cms < B6 = 20.83 cm (OK, CUMPLE)
ex3 = ( Mcmx + McvxPcm + Pcv + Pcsy) = 9.63 cms < L6 = 20.83 cm (OK, CUMPLE)
ey3 = (Mcmy + Mcvy + McwyPcm + Pcv + Pcsy ) = 0.34 cms < B6 = 20.83 cm (OK, CUMPLE)
8.7.3.3 Verificación de los Esfuerzos en el Suelo
Por razones de equilibrio, ningún punto de la zapata debe estar sometida a esfuerzos mayores
al valor de la capacidad portante del suelo (resistencia máxima admisible para el terreno de
fundación). Entonces, σ1 deberá cumplir lo siguiente: σ1 = (1.075)(Pcm + Pcv)B. L + 6. (Mcmx + Mcvx)B. L2 + 6. (Mcmy + Mcvy)B2. L
σ1 = 25.75 Tonfm2 σ1 < σadm = 27.1 Tonf/m2. (OK, CUMPLE).
8.7.3.4 Verificación de los Esfuerzos en el Suelo (Sismo en “X”)
Por razones de equilibrio en Sismo, ningún punto de la zapata debe estar sometida a esfuerzos
mayores al valor de 1.3 por la capacidad portante del suelo (resistencia máxima admisible para
el terreno de fundación). Entonces, σ2 deberá cumplir lo siguiente: σ2 =
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(1.075)(Pcm + Pcv + Pcsx)B. L + 6. (Mcmx + Mcvx + Mcsx)B. L2 + 6. (Mcmy + Mcvy)B2. L σ2 = 25.80 Tonf/m2 σ2 < 1.3σadm. = 35.23 Tonf/m2. (OK, CUMPLE).
8.7.3.5 Verificación de los Esfuerzos en el Suelo (Sismo en “Y”)
Por razones de equilibrio en Sismo, ningún punto de la zapata debe estar sometida a esfuerzos
mayores al valor de 1.3 por la capacidad portante del suelo (resistencia máxima admisible para
el terreno de fundación). Entonces, σ3 deberá cumplir lo siguiente: σ3 = (1.075)(Pcm + Pcv + Pcsy)B. L + 6. (Mcmx + Mcvx)B. L2 + 6. (Mcmy + Mcvy + Mcwy)B2. L σ3 = 25.91 Tonf/m2 σ3 < 1.3σadm. = 35.23 Tonf/m2. (OK, CUMPLE).
8.7.3.6 Esfuerzo Último de Diseño:
El Esfuerzo Último de Diseño será el mayor valor entre: 1.55σ1 = 39.91 Tonf/m2 1.25σ2 = 32.24 Tonf/m2 1.25σ3 = 32.38 Tonf/m2 ∴ σult. = 39.91 Tonf/m2 (el mayor valor)
8.7.3.7 Diseño por Punzonamiento:
La fuerza cortante total resistente, alrededor del perímetro crítico de la columna o pedestal,
deberá ser mayor a la fuerza cortante última:
Vu = σult(Azap. −(b + d). (h + d)) ≤ Mín ∅𝐕𝐜 = ∅(𝟎. 𝟓𝟑)(𝟏 + 𝟐𝛃)√𝐟′𝐜(𝐛𝐨)𝐝∅𝐕𝐜 = ∅(𝟎. 𝟐𝟕)(𝛂𝐬. 𝐝𝐛𝐨 + 𝟐)√𝐟′𝐜(𝐛𝐨)𝐝∅𝐕𝐜 = ∅(𝟏. 𝟎𝟔)√𝐟′𝐜(𝐛𝐨)𝐝
Donde: b = 35 cms. (pedestal de la columna metálica) h = 35 cms. (pedestal de la columna metálica) bo = 2b + 2h + 4d αs = 40 (Zapata Centrada)
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Para que Vu sea menor o igual a ∅Vc, se propone un peralte efectivo d = 40 cms. (El mínimo
indicado por la Norma E.060). Entonces, se tiene los valores:
Vu = σult(Azap. −(b + d). (h + d)) = 29.44 Tonf < ∅Vc = 156.68 Tonf (OK, CUMPLE)
8.7.3.8 Diseño por Flexión:
Ya que se trata de una zapata aislada centrada, las separaciones entre las varillas del refuerzo
longitudinal y transversal en tracción, para un mismo diámetro, serán las mismas. Entonces, se
tiene:
Flexión en “X” o “Y”
a (altura en compresión de Whitney) = [d − √d2 − ( 2Mu∅. 0.85. f ′cz. B)] = 0.6339 cms.
As = (0.85. f ′cz. Bfy ) . [d − √d2 − ( 2Mu∅. 0.85. f ′cz. B)] ó [ 𝛒𝐦𝐢𝐧. (𝐁 ó 𝐋). 𝐝 (Cuantía Mínima)]
Considerando la cuantía mínima del acero en tracción = 0.18%, 𝐀𝐬 = 𝟗. 𝟎 𝐜𝐦𝟐 (el mayor valor
para el acero de refuerzo viene de la cuantía mínima)
La Separación entre Varillas (en ambas direcciones) es = As(1 Varilla)As(Total) x[B ó L] ∴ Sep. (db = 5/8") = 25 cm
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8.7.3.9 Verificación por Aplastamiento:
Para que no se produzca aplastamiento en el pedestal (soporte de la columna metálica), se
deberá cumplir lo siguiente:
Pu = 1.4Pcm + 1.7Pcv ≤ ∅Pn = (∅aplastamiento).0.85. f ′c. (Área del Pedestal) Pu = 37.44 Tonf ≤ (∅aplastamiento). Pn = 153.06 Tonf (¡OK, CUMPLE!)
Resumen del Diseño de la Zapata Aislada:
Tabla 4: Resultados de diseño de zapata aislada
Resultado: Valor:
Longitud Mínima Admisible (L): 125 cms.
Ancho Mínimo Admisible (B): 125 cms.
Peralte Total Mínimo (Hz): 50 cms.
Diámetro del Refuerzo Longitudinal: 5/8”
Diámetro del Refuerzo Transversal: 5/8”
Separación de las Varillas de Refuerzo (al eje): 25 cms.
Verificación del Aplastamiento en el Pedestal: No hay aplastamiento
f´c (Resistencia del Concreto de la Zapata): 210 Kgf/cm2
Calidad del Cemento: Cemento Tipo I
Profundidad de Desplante (Relleno): 1.50 mts.
8.7.4.1 Conclusiones
➢ La zapata de soporte para las columnas metálicas CM será una Aislada Centrada
diseñada para resistir los efectos adversos de los sismos en ambas direcciones. Dentro
de las consideraciones de diseño están: el diseño por punzonamiento, el diseño por
flexión y la verificación por aplastamiento en la zapata.
➢ Se recomienda vaciar un solado de concreto pobre de 100 kg/cm2.
➢ Usar Cemento Portland Tipo I.
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8.8 Memoria de cálculos diseño geotécnico y /o hidráulico
ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE
CIMENTACIÓN
PROYECTO CAPSTONE:
“EXPEDIENTÉ TÉCNICO DE UNA EDIFICACIÓN UNIFAMILIAR EN
MANCHAY”
UBICACIÓN:
C.P.R HUERTOS DE MANCHAY SECTOR K MZ. K-17 LT. 13
DISTRITO DE PACHACÁMAC
PROVINCIA DE LIMA
AGOSTO DEL 2019
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Generalidades
El presente Informe Técnico desarrolla el estudio de Mecánica de Suelos con fines de
Cimentación, para el Proyecto CapStone “ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE UNA EDIFICACIÓN UNIFAMILIAR DE DOS PISOS”.
Básicamente se trata del estudio de suelos en las zonas donde se emplazarán las estructuras que
soporten las cargas del proyecto en mención, ya sean zapatas aisladas, zapatas conectadas y
vigas de cimentación, cimientos corridos, etc., identificando los parámetros resistentes para los
cálculos correspondientes.
Objetivos del Estudio
El presente estudio determinará las condiciones de Cimentación que representa el terreno de
fundación destinados para el proyecto de construcción de la Obra. Se identificarán las
propiedades y características del suelo sobre el cual se realizarán trabajos de excavación y la
correspondiente ubicación de los elementos estructurales de cimentación en concreto armado.
Para ello se realizará lo siguiente:
❖ Ejecución de 01 calicata hasta la profundidad de 1.50 m
❖ Extracción de 2 muestras alteradas y representativas de la estratigrafía
❖ Ejecución de ensayos de Laboratorio de Mecánica de Suelos de las muestras alteradas
❖ Ensayo de Densidad en Campo del último estrato o el de mayor profundidad
❖ Evaluación del Perfil Estratigráfico
❖ Análisis de las Condiciones de Cimentación
❖ Conclusiones y Recomendaciones
Ubicación y Descripción del Área de Estudio
El terreno destinado al Proyecto se encuentra ubicado en el Centro Poblado Rural “Huertos de Manchay” Sector K Mz. K17 Lte. 13, Pachacámac, Lima.
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Aspectos de Sismicidad
Conforme a lo mencionado en la Norma de Diseño Sismo-Resistente E.030, el país se encuentra
dividido en las 4 zonas sísmicas siguientes:
Figura 1. Mapa de Zonificación Sísmica del Perú
Zona 4: Es la zona de más alta sismicidad. Comprende toda la costa peruana, de Tumbes a
Tacna. Es la zona más afectada por los fenómenos telúricos. De acuerdo al mapa de
Zonificación Sísmica del Perú, el área de estudio (ubicado en Pachacámac-Lima) pertenece a
la Zona 4, correspondiéndole una Sismicidad Alta con intensidad mayor a VII en la escala
modificada de Mercalli. Los registros históricos nos dan una aceleración de la gravedad en el
suelo de hasta 0.45g (Factor de Zona).
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68
Descripción de los Ensayos Realizados
El estudio, tanto en campo como en laboratorio, se desarrolló de la siguiente manera:
❖ Ejecución de 01 calicata hasta la profundidad de 1.50 m. Excavación rectangular de
1.00 m x 1.50 m.
❖ Extracción de 2 muestras alteradas y representativas de la estratigrafía
❖ Ejecución de ensayos de Laboratorio de Mecánica de Suelos de las muestras alteradas
o Ensayo de Densidad en Campo del último estrato o el de mayor profundidad
(Método del Cono de Arena – NTP 339.143)
o Ensayo para la obtención de la Humedad Natural en laboratorio (NTP 339.127)
o Ensayo de Granulometría por Tamizado (para clasificación SUCS) según la
Norma NTP 339.128
o Ensayo de Corte Directo (aún en proceso) según la Norma NTP 339.171
❖ Evaluación del Perfil Estratigráfico en campo
Densidad In Situ
Acorde al Método del Cono de Arena (NTP 339.143) la densidad natural obtenida es de 1.91
g/cm3 a 1.50 metros desde el terreno natural, obteniéndose que el material se encuentra
semidenso, con mayor grado de compactación conforme se profundiza la excavación. Ver
Anexo 4.
Humedad Natural
Se realizó el ensayo de humedad natural en laboratorio (NTP 339.127) de una muestra alterada
extraída a 1.50 m. de profundidad, presentando un valor de 3.13%. Ver Anexo 5.
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69
Granulometría
El análisis granulométrico por tamizado se realizó en laboratorio presentándose los resultados
en la Tabla 1. La muestra alterada fue de unos 8000 gramos en condición húmeda. Se desprecia
la humedad de la fracción gruesa, considerándose un 3.13% de humedad para la fracción fina
(pasante tamiz N°4). Ver Anexo 6.
Tabla 5. Análisis Granulométrico de la fracción gruesa y fina en estado seco
Tamiz: Malla (mm)
Peso Retenido (g):
% Retenido: % Retenido Acumulado
% Pasa
1 1/2" 38.1 0.00 0.00 0.00 100.00
1" 25.4 406.00 5.17 5.17 94.83
3/4" 19 313.00 3.99 9.16 90.84
1/2" 12.7 710.00 9.04 18.20 81.80
3/8" 9.5 411.00 5.24 23.44 76.56
#4 4.76 1224.00 15.59 39.03 60.97
#10 2 1339.05 17.06 56.09 43.91
#20 0.84 941.56 11.99 68.08 31.92
#40 0.425 570.15 7.26 75.35 24.65
#60 0.25 328.42 4.18 79.53 20.47
#100 0.106 284.13 3.62 83.15 16.85
#200 0.075 339.05 4.32 87.47 12.53 FONDO 983.83 12.53 100.00 0.00 TOTAL: 7850.19 100.00
Corte Directo
Debido a que el ensayo de Corte Directo está en proceso y el suelo en análisis no presenta
cohesión o plasticidad, se considera un ángulo de fricción ∅ = 30° solamente. Este valor es
propio de arenas limosas tipo SM. Ver Tabla 2.
Tabla 6. Ángulos de fricción estándar para arenas en condición drenada
Tipo de Arena Ángulo de Fricción en Condición Drenada "∅" en Estado Suelto "∅" en Estado Denso
Arena uniforme con partículas redondeadas
27° 35°
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70
Arena bien gradada con partículas angulares
33° 45°
Grava con Arena 35° 50°
Arena Limosa (SM) 27° - 30° 30° - 34°
Clasificación de Suelos
Según la clasificación SUCS, el suelo en estudio es de tipo SM (Arena Limosa) debido a que
la fracción fina (pasante la malla N°4) representa el 60.97% del total y el porcentaje de
partículas más finas que la malla N°200 representa el 12.53%, ver Tabla 3.
Tabla 7. Resumen de porcentajes por tamizado
%Pasa N°200: 12.53 %
Co (>=N°200): 87.47 %
50%Co: 43.73 %
%Grava: 39.03 %
SUELO: SM
Perfil Estratigráfico del Suelo
Según se pudo verificar en la excavación de la calicata, el terreno de fundación estaría
compuesto por un único estrato de suelo tipo SM con un porcentaje significativo de gravas
angulares (39.03%). Ver Figura 2.
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Figura 2. Arena Limosa (SM) con 39.03% de gravas angulosas
Capacidad Portante Admisible
De acuerdo a las características del subsuelo descritas anteriormente, se recomienda cimentar
sobre el estrado de suelo semi denso (SM) a una profundidad mínima de 1.50 m. (Df = 1.50
m.) medido con respecto al nivel del terreno natural.
La fórmula completa para falla general comprobada por Vesic (1980) para suelos densos está
dada por la ecuación: 𝐪𝐮 = 𝐂. 𝐍𝐜. 𝐒𝐜. 𝐝𝐜. 𝐢𝐜 + 𝐪. 𝐍𝐪. 𝐒𝐪. 𝐝𝐪. 𝐢𝐪 + 𝟏𝟐 𝛄. 𝐁. 𝐍𝛄. 𝐒𝛄. 𝐝𝛄. 𝐢𝛄
Donde:
C: Coeficiente de Cohesión del Suelo (se considera nulo por la baja plasticidad que presenta)
q: Esfuerzo en el fondo de la zapata 𝜸: Peso específico natural del suelo
B: Ancho de la cimentación (se considerará un valor mínimo de 60 cm) Nc, Nq, Nγ : Factores de capacidad de carga Sc, Sq, Sγ : Factores de forma de la cimentación dc, dq, dγ : Factores de profundidad de la cimentación
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ic, iq, iγ : Factores de inclinación de la carga
Tabla 8. Factores para el cálculo de 𝐪𝐮 por falla general (∅ = 𝟑𝟎°, 𝐂 = 𝟎. 𝟎𝟎 𝐤𝐏𝐚) q = γ. Df = 2.865 Tonf/m2, γ = 1.91 Tonf/m3
Factores Cimentación Corrida
(B = 40 cm)
Cimentación Cuadrada (B = 150 cm) Nc 30.14 30.14 Nq 18.40 18.40 Nγ 22.40 22.40 Sc 1.00 1.61 Sq 1.00 1.58 Sγ 1.00 0.60 dc 1.31 1.40 dq 1.38 1.29 dγ 1.00 1.00 ic 1.00 1.00 iq 1.00 1.00 iγ 1.00 1.00
Luego, los valores de capacidad portante últimos 𝐪𝐮, son: 𝐪𝐮𝐥𝐭 = 𝟖𝟏. 𝟑𝟎 Tonf/m2 (Cimentación Corrida) 𝐪𝐮𝐥𝐭 = 𝟏𝟐𝟔. 𝟕𝟎 Tonf/m2 (Cimentación Cuadrada)
Aplicando un Factor de Seguridad de F.S = 3 (Norma E.050), se tiene: 𝐪𝐚𝐝𝐦 = 𝐪𝐮𝐥𝐭 𝐅. 𝐒⁄ = 𝟐𝟕. 𝟏𝟎 Tongf/m2 = 𝟐. 𝟕𝟏 Kgf/m2 (Cimentación Corrida) 𝐪𝐚𝐝𝐦 = 𝐪𝐮𝐥𝐭 𝐅. 𝐒⁄ = 𝟒𝟐. 𝟐𝟑 Tonf/m2 = 𝟒. 𝟐𝟐 Kgf/m2 (Cimentación Cuadrada)
Finalmente, la capacidad portante admisible es: 2.71 Kgf/cm2 (Menor Valor)
8.9 Tipo de cimentación
El suelo está compuesto en su mayoría por Arenas Limosas (SM) con porcentaje considerable
de partículas gruesas angulosas, por lo que presenta estabilidad cuando se encuentra en
confinamiento. Por lo cual, se recomienda el uso de zapatas aisladas o zapatas conectadas.
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Cálculo de Asentamientos
Los asentamientos que se presentarán en el terreno de fundación son instantáneos, los cuales se
producen durante la construcción, y no existirán asentamientos adicionales a largo plazo por
consolidación.
El asentamiento instantáneo se calcula por la siguiente ecuación:
∆= 𝐏. 𝐁. (𝟏 − 𝛍𝟐). 𝐈𝐏𝐄
Donde: ∆: Asentamiento instantáneo 𝐏 = 𝟐𝟕. 𝟏 𝐓𝐨𝐧𝐟/𝐦𝟐 : Presión Uniforme de contacto en el fondo de cimentación (capacidad
portante) 𝐁 = 𝟒𝟎𝟎 𝐦𝐦 : Ancho de la cimentación (en este caso se considera de la cimentación
corrida) 𝛍 = 𝟎. 𝟑𝟎 : Coeficiente de Poisson para Arena Limosa (SM) 𝐈𝐏 = 𝟐. 𝟑𝟐: Factor de Forma (considerando una cimentación rígida) 𝐄 = 𝟏𝟒𝟎𝟎 𝐓𝐨𝐧𝐟/𝐦𝟐: Módulo de Elasticidad promedio del suelo (SM)
Entonces: ∆= 𝐏. 𝐁. (𝟏 − 𝛍𝟐). 𝐈𝐏𝐄 = 𝟐𝟕. 𝟏 × 𝟒𝟎𝟎. (𝟏 − 𝟎. 𝟑𝟎𝟐). 𝟐. 𝟑𝟐𝟏𝟒𝟎𝟎 ∆= 𝟏𝟔. 𝟑𝟓 𝐦𝐦
Finalmente, se calcula la distorsión considerando una distancia entre ejes de cimentación L =
9.75 metros:
𝛂 = ∆𝐋 = 16.35 mm9750 mm = 1.677 × 10−3 < 𝟏𝟓𝟎𝟎 (Límite de la Norma E. 050)
Nivel Freático
El Nivel Freático no fue alcanzado con la profundidad de la calicata ejecutada (Df = 1.50 m).
Con ello podemos garantizar que el suelo no sufrirá problemas de asentamiento por saturación
o problemas de licuación ante la presencia de un eventual sismo.
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Conclusiones y Recomendaciones ❖ El terreno de fundación está constituido por un suelo de tipo Arena Limosa (SM),
presentándose un único estrato sin el alcance del nivel freático.
❖ La capacidad portante admisible del suelo de fundación es de 2.71 Kgf/cm2
❖ Se recomienda cimentar la estructura a una profundidad de 1.50 metros o más.
❖ El tipo de cimentación recomendada por su economía es a base de zapatas aisladas
y/o conectadas, pudiéndose utilizar cualquier otro tipo de cimentación según lo
recomiende el Ing. Proyectista en estructuras, pero sin superar la capacidad portante
admisible.
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ANEXO N° 1
EXCAVACIÓN DE CALICATA
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76
ANEXO N° 2
TOMA DE MEDIDAS DE PROFUNDIDAD
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ANEXO N° 3
CALICATA EXCAVADA HASTA LOS 1.50 METROS
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8.10 Memoria de cálculos diseño de infraestructuras y servicios (en el caso lo contempla
el proyecto)
MEMORIA DE DISEÑO ESTRUCTURAL
PROYECTO CAPSTONE:
“EXPEDIENTÉ TÉCNICO DE UNA EDIFICACIÓN UNIFAMILIAR EN
MANCHAY”
UBICACIÓN:
C.P.R HUERTOS DE MANCHAY SECTOR K MZ. K-17 LT. 13
DISTRITO DE PACHACÁMAC
PROVINCIA DE LIMA
AGOSTO 2019
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82
Descripción estructural
La estructura propuesta es una casa de 2 pisos, de configuración estructural regular en planta, y está destinado al uso de vivienda. Está constituido por un sistema estructural de
placas de concreto, albañilería confinada y columnas de concreto y perfil metálico.
Las dimensiones de las vigas, columnas y losas se observan en los planos adjuntos al presente
proyecto. El Sistema Estructural y sus componentes en planta se muestran en las Figuras 1, 2,
3 y 4.
La edificación será construida en el Centro Poblado Rural C.P.R Huertos De Manchay
Sector K Mz. K-17 Lt. 13, y según la condición del suelo en la zona donde se proyectará la
construcción, esta posee un suelo intermedio denso tipo S2 (Norma E.030).
Figura 13. Configuración estructural del Primer Techo (Ejes 1 al 4)
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Figura 14. Configuración estructural del Primer Techo (Ejes 5 al 9)
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Figura 15. Configuración estructural del Segundo Techo (Ejes 1 al 4)
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Figura 16. Configuración estructural del Segundo Techo (Ejes 5 al 9)
Software de apoyo
Las fuerzas y esfuerzos internos en los elementos estructurales (verticales u horizontales)
generados por los movimientos sísmicos y las cargas verticales (entre otras) se estiman a través
de un análisis estático matricial elástico desarrollado por Programas de Cómputo Avanzado
como el Software Etabs o SAP2000. Se asume un sistema de cargas aplicado a la estructura en
combinaciones para luego determinar los efectos más importantes sobre el Sistema Resistente.
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86
Debido a la complejidad del Análisis Estructural mencionado, se hizo uso del Software Etabs
2016 Ultimate 16.2.1 lo que nos permitió conocer las fuerzas y esfuerzos en el Modelamiento
Estructural (facilitado también por el Software). El diseño deberá ser manual por la variabilidad
en cuanto a la Normativa y las limitaciones del Software.
Para el cálculo de la cimentación se hizo uso de hojas de cálculo preparadas con el Software
MathCad Prime V.4, en las cuales se introdujo las cargas resultantes del Análisis Estructural
ejecutado por el Software Etabs.
Características de los materiales estructurales ➢ Concreto Armado: Es el concreto que tiene acero de refuerzo distribuido en el elemento
para que pueda resistir los esfuerzos a los que se encuentre sometido. Sus propiedades varían
de acuerdo con el tipo de concreto y acero utilizado, para esta edificación se utilizó:
Resistencia a la compresión: f'c = 210 kg/cm2 (valor mínimo estructural, Norma E.060)
Módulo de Elasticidad: Ec =15,000 √f'c kg/cm2 =217,371 kgf/cm2 (Norma E.060)
Módulo de Poisson: ν = 0.15; según Ottazzi (2015).
➢ Acero de Refuerzo: Debido a que el concreto tiene poca resistencia a la tracción se coloca
acero en el concreto para que soporte estas tracciones, además contribuye a resistir la
compresión y corte. El acero que se usa está conformado barras de acero corrugado de Grado
60. Las principales propiedades de estas barras son las siguientes:
Límite de Fluencia: Fy = 4,200 kg/cm2 (ASTM A615)
Módulo de Elasticidad: Es = 2'000,000 kg/cm2 (Norma E.060)
➢ Albañilería Estructural: Es la Albañilería reforzada con elementos de concreto armado en
todo su perímetro, vaciado posteriormente a la construcción de la albañilería. La cimentación
de concreto se considerará como confinamiento horizontal para los muros del primer nivel.
Las propiedades a utilizar son:
Resistencia a la compresión: f'm = 65 kgf/cm2 (ladrillos King Kong 18 huecos)
Módulo de Elasticidad: Em = [ 500*f'm ] kgf/cm2 =32500 kgf/cm2
➢ Suelo de cimentación: El suelo de la cimentación ha sido ensayado para una capacidad
portante de 2.71 kgf/cm2, Suelo Intermedio S2 según la Norma E.030.
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Normatividad:
En todo el proceso de análisis y diseño se utilizaron las normas comprendidas en el Reglamento
Nacional de Edificaciones (R.N.E.):
➢ Norma Técnica de Edificación E.020 “CARGAS”.
➢ Norma Técnica de Edificación E.030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE”.
➢ Norma Técnica de Edificación E.050 “SUELOS Y CIMENTACIONES”.
➢ Norma Técnica de Edificación E.060 “CONCRETO ARMADO”.
➢ Norma Técnica de Edificación E.070 “ALBAÑILERIA”.
➢ Norma Técnica de Edificación E.090 “ESTRUCTURAS METÁLICAS”.
Cargas de diseño
Las cargas para el diseño cumplen con lo señalado en las normas E.020 y E.030 del RNE.
Cargas Muertas:
Incluye el peso de pórticos, placas, muros, techos y todas las cargas permanentes de equipos y
materiales.
✓ Losas de Techo 300 kg/m2
✓ Concreto (Peso Unitario) 2400 kg/m3
✓ Albañilería 1800 kg/m3
✓ Piso acabado 100 kg/m2
Cargas Vivas:
Incluye las cargas mínimas repartidas indicadas por la Norma E.020 para el uso de vivienda,
estas se consideran vivas porque no son permanentes o inmóviles en el tiempo.
✓ Sobrecarga Repartida (Losas Aligeradas) 200 kg/m2 (Dormitorios, Terraza,
etc.)
✓ Sobrecarga Repartida (Losas Macizas) 250 kg/m2 (Baños, Salas de Reunión, etc.)
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Diseño de elementos estructurales críticos Columna de concreto Pre-dimensionamiento
Para el pre-dimensionamiento de la columna crítica de concreto, se tomarán en cuenta: El área
mínima de concreto para la sección bruta (en este caso rectangular) y la cuantía de acero a
colocar, que está en el mínimo de 1% y un máximo de 6% según la Norma E.060. Para este
caso (considerando un valor promedio y la estandarización) se le asignará a la columna crítica
una cuantía de ρ =1.5%. El área mínima de concreto para la sección bruta 𝐀𝐠está dada por la
siguiente ecuación: Ag ≥ 1.1PS0.45(f ′c + ρ × fy)
Donde: 𝐏𝐒: Carga de servicio por cargas muertas y vivas al 100% 𝛒: Cuantía del acero en la columna 𝐟𝐲: Esfuerzo de fluencia del refuerzo longitudinal (igual a 4200 Kgf/cm2)
La carga de servicio 𝐏𝐒 fue obtenida del Modelo Estructural de la Edificación en Etabs y su
valor es de 2,578.9 kgf. La Norma Peruana E.060 recomienda una dimensión mínima de 25 cm
para columnas rectangulares, permitiéndose una dimensión de hasta 15 cm. Entonces: Ag(Mínimo) = 1.1PS0.45(f ′c + ρ × fy) = 23.09 cm2
Metrado de cargas
El metrado de cargas no se realizó directamente para la columna crítica, ya que el Software
Etabs estimó las fuerzas internas del elemento a través de un Análisis Estructural global,
retornando los valores a partir de las cargas asignadas al modelo. Ver numeral 5.
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Fuerzas internas de diseño
Las fuerzas internas del elemento (retornadas por el Software Etabs) para el diseño por Flexión
y Cortante de la columna se muestran a continuación:
Figura 17. Diagramas de Momentos Flectores y Fuerza Cortante en la columna C-3 Diseño o verificación
Para diseñar o verificar la columna pre-dimensionada, se deberá comprobar que el punto de
combinación actuante (carga axial; momento correspondiente) se encuentre dentro del
Diagrama de Interacción. La construcción de este diagrama requiere un proceso laborioso
dependiendo de la cantidad de capas de refuerzo longitudinal y de la complejidad de la sección
bruta del concreto. Ottazzi (2015) hace muestra del proceso manual necesario para obtener los
puntos principales del diagrama de resistencia y diagrama de diseño (reducido por los factores
de resistencia a la flexión indicados por la Norma E.060). En la Figura 6 se muestra la
geometría de la sección propuesta para la columna con el detalle de su refuerzo. La Figura 5
muestra las cargas actuantes últimas que nos proporciona el Modelo en Etabs. La Figura 7
muestra el punto de combinación actuante (carga axial; momento correspondiente) dentro del
Diagrama de Interacción proporcionado por el Software Libre GaLa Reinforcement 4.1e.
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Figura 18. Detalle de la columna crítica C-3
Figura 19. Diagrama de interacción de la columna C-3 (Software GaLa Reinforcement)
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Columna de acero Pre-dimensionamiento
La Norma ANSI/AISC 360-10 recomienda calcular el área de la sección 𝐀𝐠 del perfil metálico
con la siguiente ecuación (caso de solicitación por compresión): Ag ≥ Pu0.5(fy)
Donde: 𝐏𝐮: Carga axial última sobre el elemento (combinación de cargas por Norma E.090) 𝐟𝐲: Esfuerzo de fluencia del perfil metálico, igual a 36 ksi por ser más comercial.
También se debe tomar en cuenta que la mayor relación de esbeltez tiene que ser menor al valor
especificado por la Norma E.090 para columnas de importancia media. Entonces: K × Lr (mínimo) ≤ 120 (E. 090)
Luego, se verifica que la sección propuesta (W10x30) cumpla con ambos requerimientos:
Figura 20. Perfil W10x30 para columna metálica CM-1 Metrado de Cargas
El metrado de cargas no se realizó directamente para la columna metálica crítica, ya que el
Software Etabs estimó las fuerzas internas del elemento a través de un Análisis Estructural
global, retornando los valores a partir de las cargas asignadas al modelo. Ver numeral 5.
Fuerzas internas de diseño
La fuerza axial interna del elemento (retornada por el Software Etabs) para el diseño por
Compresión se muestra a continuación:
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Figura 21. Fuerza de compresión axial última sobre la columna CM-1
Diseño o verificación
Para diseñar o verificar la columna metálica pre-dimensionada, se deberá comprobar que la
resistencia a la compresión (considerando la esbeltez del elemento) sea mayor o igual a la carga
axial última actuante. En la Figura 8 se muestra la geometría de la sección propuesta para la
columna metálica CM-1. La Figura 9 muestra la carga axial última que proporciona el Modelo
en Etabs.
La resistencia a la compresión de un perfil W está dada por las siguientes disposiciones:
De acuerdo con el ANSI/AISC 360-10
Condición 1: Pandeo inelástico
a) Si K × Lr ≤ 4.71 × √ EFy
Entonces: fcr = [0.658 fyfe] × fy
Condición 2: Pandeo elástico
b) Si K × Lr > 4.71 × √Efy
fcr = 0.877fe
Donde: fe = π2 × E(kLr )2
Resistencia última:
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∅Pn = ∅ × fcr × Ag ≥ Pu (Axial último Actuante)
Donde: 𝐏𝐮: Carga axial última sobre el elemento (combinación de cargas por Norma E.090) 𝐀𝐠: Área de la sección transversal del perfil metálico (in2). 𝐊: Factor de longitud efectiva 𝐋: Longitud del elemento (cm). 𝐫: Menor radio de giro de la sección (cm). 𝐟𝐲: Esfuerzo de fluencia del perfil metálico, igual a 36 ksi por ser más comercial (A-36) 𝐄: Módulo de elasticidad del acero estructural (igual a 29,000 ksi).
Luego, para el Perfil W10x30, la relación de esbeltez es de: kLr = (1.00) × (315 cm)(1.37 × 2.54 cm) = 90.52 ≤ 120 (𝐎𝐤, 𝐂𝐮𝐦𝐩𝐥𝐞!)
También: KLr < 4.71 × √ EFy = 133.68
Entonces, la resistencia a la compresión será de: ∅Pn = ∅ × fcr × Ag = ∅ × [0.658 fyfe] × fy × Ag = 79.67 Tonf > Pu (𝐎𝐤, 𝐂𝐮𝐦𝐩𝐥𝐞!)
Viga peraltada crítica Pre-dimensionamiento
La Norma E.060 recomienda un ancho de viga de 25 cm como mínimo, pera esta permite una
dimensión no menor de 20 cm. El peralte total puede ser calculado a partir del peralte efectivo
a través de la ecuación para el diseño por flexión (Ottazzi, 2015). También es necesario hacer
un equilibrio de fuerzas para despejar dicha variable. Entonces, se tiene: 𝐀𝐜𝐞𝐫𝐨 𝐋𝐨𝐧𝐠𝐢𝐭𝐮𝐝𝐢𝐧𝐚𝐥 𝐌í𝐧𝐢𝐦𝐨 = 0.70 × √f′c × b × dfy (Norma E. 060)
𝐀𝐜𝐞𝐫𝐨 𝐋𝐨𝐧𝐠𝐢𝐭𝐮𝐝𝐢𝐧𝐚𝐥 𝐌á𝐱𝐢𝐦𝐨 = 0.75 × 0.50 × β1 × f′c × b × dfy (Ottazi, 2015)
De ambas ecuaciones anteriores obtendrá el acero de refuerzo que dependerá del peralte
efectivo. Entonces: Á𝐫𝐞𝐚 𝐝𝐞 𝐀𝐜𝐞𝐫𝐨 = [0.70 × √f′c + 0.75 × 0.50 × β1 × f′c2 ] × (b × dfy )
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Donde: 𝛃𝟏: Factor de simplificación por rectángulo de Whitney, Ottazzi (2015). 𝐝: Peralte efectivo de la sección (igual al peralte total menos el recubrimiento del acero) 𝐟𝐲: Esfuerzo de fluencia (igual a 4,200 kgf/cm2) 𝐟′𝐜: Resistencia a la compresión especificada del concreto (igual a 210 kgf/cm2)
De la ecuación anterior, considerando un ancho de viga b de 30 cm, se tiene: Á𝐫𝐞𝐚 𝐝𝐞 𝐀𝐜𝐞𝐫𝐨 (𝐀𝐬) = [0.70 × √f ′c + 0.75 × 0.50 × β1 × f ′c2 ] × (b × dfy ) = 0.2753 × 𝐝
Del área del acero longitudinal, se obtiene la altura equivalente en compresión de Whitney “a”: a = As × fy0.85 × f ′c x b
De la ecuación del diseño por flexión, a partir de un momento último Mu, también se tiene:
a = d − √d2 − 2 × |Mu|∅ × 0.85 × f ′c × b ; ∅ (Factor de Reducción) = 0.9 (Norma E. 060)
Igualando las 2 últimas ecuaciones, se tiene:
[0.70 × √f ′c + 0.75 × 0.50 × β1 × f ′c2 ] × ( d0.85 × f ′c) = d − √d2 − 2 × |Mu|∅ × 0.85 × f ′c × b
Despejando, d es igual a 38.14 cm. Por lo tanto, el peralte mínimo total sería de 45 cm.
Metrado de Cargas
El metrado de cargas no se realizó directamente para la viga peraltada crítica, ya que el
Software Etabs estimó las fuerzas internas del elemento a través de un Análisis Estructural
global, retornando los valores a partir de las cargas asignadas al modelo. Ver numeral 5. Las
Figuras 10 y 11, muestran las cargas distribuidas (muertas y vivas) asignadas a la viga luego
de la introducción de las sobrecargas globales mínimas solicitadas por la Norma E.020; el
Software Etabs incluye el peso propio del elemento.
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Figura 22. Carga muerta equivalente distribuida sobre la viga
Figura 23. Carga viva equivalente distribuida sobre la viga
1.1.1. Fuerzas internas de diseño
Las fuerzas internas del elemento (retornadas por el Software Etabs) para el diseño por Flexión
y Cortante se muestran a continuación:
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Figura 24. Fuerzas internas de cortante y momentos flectores en la Viga V-03 (30x60)
Diseño o verificación
Para un área de acero en tracción As = 25.65 cm2 y un peralte de 60 cm (d = 54 cm), la
resistencia a la flexión sería la siguiente: ∅Mn (E. 060) = ∅ × As × fy × (d − As × fy2 × 0.85 × f ′c × b) = 𝟒𝟐. 𝟔𝟎 𝐓𝐨𝐧𝐟 − 𝐦 > Mu (𝐎𝐤, 𝐂𝐮𝐦𝐩𝐥𝐞!)
La resistencia por cortante del concreto está dada por la ecuación:
∅Vc (E. 060) = ∅ × 0.53 × √f ′c × b × d × 1.2 = 12.69 Tonf > Vu = 12.68 (𝐎𝐤, 𝐂𝐮𝐦𝐩𝐥𝐞!)
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Muro de corte o placa Pre-dimensionamiento
El espesor del muro de corte crítico o placa no podrá ser calculado debido a que su valor
máximo está limitado por el espesor del mismo definido en la arquitectura adjunta. Sin
embargo, se deberá verificar su longitud mínima requerida o el área de su sección en planta
(concreto armado). La siguiente ecuación de resistencia al cortante en placas permite determinar
el área mínima de la sección (solo aplicable a secciones de placa rectangulares sin aberturas o
alma continua). Areq. ≥ Vu∅ × 0.53 × 0.8 × √f ′c (Ottazzi, 2015)
Longitud Mínima ≥ Vu∅ × 0.53 × 0.8 × √f ′c × e
Donde: 𝐀𝐫𝐞𝐪.: Área de la sección bruta requerida. 𝐕𝐮: Cortante último sobre el plano horizontal del muro (del Software Etabs) 𝐞: Espesor del muro definido por la arquitectura. ∅: Factor de reducción de resistencia por cortante.
Metrado de Cargas
El metrado de cargas no se realizó directamente para el muro de corte en análisis, ya que el
Software Etabs estimó las fuerzas internas del elemento a través de un Análisis Estructural
global, retornando los valores a partir de las cargas asignadas al modelo. Ver numeral 5.
Losas macizas
1.1.2. Pre-dimensionamiento
El peralte de las losas está definido por la arquitectura (ver espesores de techo). Sin embargo,
existe la siguiente ecuación para estimar este valor en caso no se cuente con una arquitectura
predefinida: hLosa = Perímetro del Paño (m)180 ≥ 15 cm (Ottazzi, 2015)
Muro de albañilería, vigas y columnas de confinamiento
8.10.25.1 Espesor del muro t ≥ h20 = 3.1520 = 0.15m
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98
8.10.25.2 Densificación del muro Area de planta … … . Ap = 30m ∗ 10m = 300m2
Area Requerida … … Areq = ZUSN ∗ Ap56 = 0.45 ∗ 1 ∗ 1.05 ∗ 300 ∗ 256 = 5.06m2
• Para t = 0.15m L ∗ t = L ∗ 0.15 = 5.06m2 Para eje Y L = 33.73 m Se tiene L = 60 m en eje Y OKEY
Para eje X L = 7.60m muros de albañilería L = 15.70m muros de concreto armado de e=15 cm L = 10.450m muros de concreto armado de e=25 cm
No es necesario hacer el cambio de muro por relación modular ya que sin necesidad de
hacerlo cumplen el mínimo de densidad de muros
Cálculo del agrietamiento del muro Vm = 0.5 ∗ V′m ∗ α ∗ L ∗ t + 0.23 ∗ Pg
Para muro de L = 2.98 en el eje X: Pg = PCM + 25% ∗ PCV 𝐏𝐠 = 𝟗. 𝟑𝟖 𝐓𝐧
Evaluamos si el agrietamiento del muro:
α = L0.8 ∗ H
α = 2.980.8 ∗ 3.15 = 1.18 ojo no olvidar que 13 ≤ α ≤ 1 α = 1
Ahora reemplazamos la fórmula: 𝐕𝐦 = 𝟎. 𝟓 ∗ 𝐕′𝐦 ∗ 𝛂 ∗ 𝐋 ∗ 𝐭 + 𝟎. 𝟐𝟑 ∗ 𝐏𝐠 Vm = 0.5 ∗ 81 ∗ 1 ∗ 2.98 ∗ 0.25 + 0.23 ∗ 9.38 Vm = 32.33 Tn
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99
Calculamos Ve: Ve = 3.48Tn
Por torsión teórica y accidental: Ve = 3.48 ∗ 1.20 = 4.18 Tn
Comprobamos: 0.55Vm ≥ Ve 0.55 ∗ 32.33 ≥ 4.18 17.78 ≥ 4.18 No se agrieta
Se hace la verificación por agrietamiento para el muro de diseño L=30 m Vm = 0.5 ∗ V′m ∗ α ∗ L ∗ t + 0.23 ∗ Pg
Para muro de 𝐋 = 𝟑𝟎𝐦 en el eje y: Pg = PCM + 25% ∗ PCV 𝐏𝐠 = 𝟒𝟐. 𝟑𝟓 𝐓𝐧
Evaluamos si el agrietamiento del muro:
α = L0.8 ∗ H
α = 300.8 ∗ 3.15 ∗ 2 = 5.96 ojo no olvidar que 13 ≤ α ≤ 1 α = 1
Ahora reemplazamos la fórmula: 𝐕𝐦 = 𝟎. 𝟓 ∗ 𝐕′𝐦 ∗ 𝛂 ∗ 𝐋 ∗ 𝐭 + 𝟎. 𝟐𝟑 ∗ 𝐏𝐠 Vm = 0.5 ∗ 81 ∗ 1 ∗ 30 ∗ 0.15 + 0.23 ∗ 42.35 Vm = 191.99 Tn
Calculamos Ve: Ve = 43.13Tn
Por torsión teórica y accidental: Ve = 43.13 ∗ 1.20 = 51.76 Tn
Comprobamos: 0.55Vm ≥ Ve 0.55 ∗ 191.99 ≥ 51.76 105.6 ≥ 51.76 No se agrieta
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100
Diseño de elementos de confinamiento
Figura 3: Planta primer piso de edifico
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101
Cortante basal en el muro
Se evalúa con sismo moderado 𝐕𝐞 = 𝐙𝐔𝐂𝐒∗𝐏𝐑 (𝐑 = 𝟔) Para el eje Y
Ve = 43.13 tonf
Comprobamos: 0.55Vm ≥ Ve 0.55 ∗ 191.99 ≥ 51.76 = 105.6 ≥ 51.76
Calculamos el factor de aplicación: Vm1Ve1 = 191.9943.13 Vm1Ve1 = 4.45 rango 2 ≤ Vm1Ve ≤ 3 Vu = Ve ∗ (Vm1Vei ) = 43.13 ∗ 3 = 129.57 tnf Mu = Me ∗ (Vm1Vei ) = 149.96 ∗ 3 = 449.88 tnf. m
Se evaluará los refuerzos de los elementos de confinamiento por sismo severo: (En cada piso
para ver si es posible colocar As mínimo)
Se evalúa con sismo severo 𝐕𝐞 = 𝐙𝐔𝐂𝐒∗𝐏𝐑 (𝐑 = 𝟑) Para el eje Y
Ve = 277.62 tonf
Se evalúa cual piso tiene acero mínimo si ∑ 𝐕𝐦𝐕𝐞𝐢 > 𝟑
Primer Piso: ∑ Vm = 389.1 TN Vei = 111.4 Tn ∑ VmVei = 389.1𝟐𝟕𝟕. 𝟔𝟐 = 1.4 Segundo Piso:
α = L0.8 ∗ H
α = 25.700.8 ∗ 3.15 = 10.2 ojo no olvidar que 13 ≤ α ≤ 1 α = 1
∑ Vm = 374.74 tnf
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102
Vei = 149.98 Tn ∑ VmVei = 374.74149.98 = 2.50
Hay que aclarar que cuando que en el análisis Y en ningún piso se puede poner acero mínimo
según los cálculos anteriores.
Diseño de las columnas de confinamiento para muros en la dirección “Y”
Tabla 01: Fuerzas en columnas de confinamiento
M = Mu1 -1/2 Vm1*h (“h” es la altura del primer entrepiso).
F = M L= fuerza axial en las columnas extremas producidas por “M”.
Nc= número de columnas de confinamiento (en muros de un paño Nc=2)
Lm= longitud del paño mayor ó 0,5 L, lo que sea mayor (en muros de un paño Lm=L)
Pc=es la sumatoria de las cargas gravitacionales siguientes: carga vertical directa sobre la
columna de confinamiento; mitad de la carga axial sobre el paño de muro a cada lado de la
columna; y, carga proveniente de los muros transversales de acuerdo a su longitud tributaria.
Fuerza cortante en columnas usando la tabla anterior Vc. exter = 1.5 ∗ 191.99 ∗ 1530 ∗ (12 + 1) = 7.381tnf
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103
Tracción en columnas usando la tabla anterior
Cálculo de tracción en columnas exteriores 𝐓𝐜. 𝐞𝐱𝐭𝐞𝐫𝐧𝐚 = 𝐅 − 𝐏𝐜 F = ML M = Mu1 − 12 Vm1 ∗ h
M = 449.88 − 191.99 ∗ 3.152 = 147.49 tnf. m
F = 147.4930 = 4.92 tnf Cálculo del Pc para columna exterior Pc = Pg + Pt Donde Pt es:
Figura 4: Diagrama de fuerzas en un muro de albañilería
Área tributaria que interviene para cálculo de Pt At = 2.6 m2
Pg=Peso del muro = 3.47 tnf Pc = 3.47 2 + 2.86 Tc. exter = F − Pc Tc. exter = 4.92 − 4.59 tnf = 0.33 tnf
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104
Compresión en columnas usando la tabla anterior Cc. exter = Pc + F Cc. exter = 4.92 + 4.59 = 9.51tnf
Determinación del refuerzo vertical en columnas exteriores
Columnas exteriores: Ast = T∅ ∗ fy = 0.34 ∗ 10000.85 ∗ 4200 = 0.1 cm2
Asf = Vc∅ ∗ u ∗ fy = 7.38 ∗ 10000.85 ∗ 0.8 ∗ 4200 = 2.58 cm2
As = .10 + 3.12 = 2.58 cm2 4∅1/2"
Diseño de estribos de confinamiento
Columnas exteriores: S1 = Av ∗ fy0.3 ∗ tn ∗ f ′c ∗ (AcAn − 1) = 2 ∗ 0.71 ∗ 42000.3 ∗ 10 ∗ 210 ∗ (15∗3010∗25 − 1) = 11.83cm
S2 = Av ∗ fy0.12 ∗ tn ∗ f ′c = 2 ∗ 0.71 ∗ 42000.12 ∗ 10 ∗ 210 = 23.7m
S3 = d4 = 304 = 7.5 cm S4 = 10 cm
Diseño de viga solera Ts = Vu ∗ Lm2 ∗ L = 129.57 ∗ 152 ∗ 30 = 30.1 tnf As = Ts∅ ∗ fy = 30.1 ∗ 10000.9 ∗ 4200 = 7.96 cm2 ≥ 0.1 ∗ f ′c ∗ Acsfy
As = 7.96 cm2 ≥ 0.1 ∗ 210 ∗ 25 ∗ 204200 = 2.5cm2 As = 7.96 cm2 ≥ 2.08 cm2
Acero Longitudinal: 4∅ 5/8" Estribos:∅ 1/4" [email protected] [email protected] [email protected]
Acero Longitudinal: 4∅ 1/2" Estribos:∅ 3/8” [email protected] [email protected] [email protected]
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105
ANÁLISIS SÍSMICO
8.11 Descripción
La estructura propuesta, es una casa de 2 pisos, de configuración estructural regular en
planta y altura, y está destinado al uso de vivienda. Está constituido por un sistema
estructural de placas de concreto, albañilería confinada y perfiles metálicos como columna.
La dimensión de las vigas, columnas y losa se observa en los planos adjuntos al presente
proyecto.
La edificación está ubicada en la Mz K-17 sector K, los Jardines CP R Huertos de Manchay
en el distrito de Pachacamac, Lima. Según la condición del suelo de la zona donde se
proyectará la construcción posee un suelo intermedio.
8.12 Programas de Computo usados para el calculo
Los esfuerzos generados por los movimientos sísmicos y las cargas verticales se estiman
asumiendo un sistema de cargas aplicado a la estructura. Estas fuerzas deben ser definidas
de modo que representan lo más cercano al fenómeno real. Existen diversos métodos para
su determinación, desde los más sencillos hasta los más complejos que sólo pueden ser
desarrollados con la ayuda de un software.
Para el análisis del edificio se empleó el programa ETABS 2016 16.2.1 (Extended 3D
Analysis of Building Systems). Este es un programa para análisis estructural y diseño de
estructuras que incluye las mejores técnicas actualmente disponibles.
8.13 Propiedades mecánicas de los materiales
Para el análisis y diseño del edificio se han tomado los siguientes datos:
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106
8.14 Acero estructural - A36
8.15 Concreto
- Resistencia nominal a compresión = f'c = 210 kg/cm2
- Módulo de elasticidad = Ec = 217,000 kg/cm2
8.16 Normatividad:
En todo el proceso de análisis y diseño se utilizarán las normas comprendidas en el
Reglamento Nacional de Edificaciones (R.N.E.):
- Metrado de cargas Norma E-020
- Diseño sismorresistente Norma E-030
- Estructuras Metálicas Norma E-090
- Concreto Armado Norma E-060
- Suelos y cimentaciones Norma E-050
8.17 Análisis sísmico
El análisis se realizó según la norma vigente NTE E-030 del Reglamento Nacional de
Edificaciones. Considerando las condiciones de suelo, las características de la estructura y
las condiciones de uso, se utilizaron los siguientes parámetros sísmicos:
- Factor de Zona: Z = 0.45 (Zona 4)
- Factor de Uso: U = 1.0 (Edificación Común)
- Factor de suelo: S = 1.05 (Suelo intermedio)
- Periodo de la plataforma Tp = 0.6 seg.
- Periodo que define el inicio de la zona del factor C TL = 2.0 seg.
- Coeficiente de reducción Rx =6 (Muros estructurales y de albañilería)
- Coeficiente de reducción Ry =6 (Muros estructurales y de albañilería)
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107
A partir de estos valores se determinó el espectro de pseudo aceleraciones, como se ve en
la figura 1.
Fig. 01
Espectro de pseudo aceleración eje XX – YY.
Para efectos del análisis, las masas de los elementos modelados como columnas, muros,
losa y vigas fueron estimados por el programa ETABS, mientras que las masas de los
demás elementos se estimaron a partir de los siguientes pesos:
Cargas muertas:
Peso de los acabados: 100 Kg/m2
Peso de tabiquería: 662 Kg/m
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108
Cargas vivas:
Vivienda: 200Kg/m2
Techo: 100Kg/m2
Cabe mencionar que, para el análisis sísmico, las cargas vivas han sido reducidas al 25% en
concordancia con la NTE E-030.
8.18 Resultados
Periodos y Modos de Vibración
Con estas cargas y con las propiedades de las secciones transversales, se puede determinar
los periodos de vibrar.
Se determinó 50 periodos de vibración para cumplir lo establecido por la norma E.030. En
la tabla siguiente se observa los 10 primeros modos obtenidos por cada periodo de
vibración.
Tabla 01
Periodos y modos de vibración
Case Mode Period UX UY Sum UX Sum UY RZ
sec
Modal 1 0.078 0.047 0.001 0.047 0.001 0.0041
Modal 2 0.073 0.0004 0.0001 0.0474 0.0011 0.0064
Modal 3 0.069 0.1487 0.4313 0.1961 0.4325 0.0087
Modal 4 0.069 0.0909 0.3875 0.287 0.8199 0.0353
Modal 5 0.065 0.047 0.0204 0.334 0.8403 0.0339
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109
Modal 6 0.064 0.0034 0.0004 0.3374 0.8407 0.0432
Modal 7 0.063 0.0168 0.0018 0.3541 0.8425 0.0007
Modal 8 0.063 0.0019 0.0009 0.356 0.8433 0.0082
Modal 9 0.061 0.0001 9.41E-06 0.3561 0.8434 0.003
Modal 10 0.061 0.0172 0.0001 0.3733 0.8435 0.0101
Desplazamientos y distorsiones de entrepiso
Según la norma vigente para cada dirección de análisis, las distorsiones calculadas por
el programa deben ser multiplicados por 0.75R.
En la Tabla 02 y 03 se muestran las distorsiones calculadas en concordancia con la NTE
E-030.
Tabla 02
Distorsiones de entre piso en el eje X-X
Derivas por sismo dinámico en x
Story Load
Case/Combo Direction
Deriva
elastico
en X
Deriva
inelastico
X
Norma Direccion
Deriva
elastico
en Y
eriva
inelastico
Y
Norma
Story2 S.Dina. X
Max X
5.50E-
05 0.02%
0.50%
Y 1.20E-
05 0.01%
0.50% Story1 S.Dina. X
Max X
6.40E-
05 0.03% Y
1.20E-
05 0.01%
Base S.Dina. X
Max X
0 0.00% Y
0 0.00%
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110
Fig. 02
Deriva por sismo dinámico en X
Tabla 03
Distorsiones de entre piso en el eje Y-Y
Derivas por sismo dinámico en y
Story Load
Case/Combo Direction
Deriva
elastico
en X
Deriva
inelastico
X
Norma Direccion
Deriva
elastico
en Y
eriva
inelastico
Y
Norma
Story2 S.Dina. Y
Max X
1.00E-
05 0.0045%
0.70%
Y 7.10E-
05 0.0213%
0.70% Story1 S.Dina. Y
Max X
1.10E-
05 0.0050% Y
8.00E-
05 0.0240%
Base S.Dina. Y
Max X
0 0.0000% Y
0 0.0000%
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111
Fig. 03
Deriva por sismo dinámico en Y
Como se observa en el cuadro 2 y 3, la distorsión de la estructura en estudio es menor a 0.005
que es lo máximo permitido por la NTE E-030, por lo que se concluye que la estructura tiene
suficiente rigidez en la dirección X e Y como para resistir las cargas sísmicas.
Reacciones en la Base de la estructura.
Tabla 04
Reacciones en la Base según la norma E.030
Load Case/Combo FX FY MX MY MZ
tonf tonf tonf-m tonf-m tonf-m
S.Estatico.X -110.6328 0 0 -481.9572 1907.2327
S.Estatico.Y 0 -110.6328 481.9572 0 -562.0786
S.Dina. X Max 104.175 12.616 56.6492 451.3275 1726.1648
S.Dina. Y Max 11.8275 138.8061 630.7066 53.6447 912.3109
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112
9. MEMORIA DE CALIDADES Y ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES
9.1 Materiales Cemento
Se usará cemento Portland tipo I normal, el cemento a usar deberá cumplir con las
especificaciones y Normas para cemento Portland del Perú, así como la NTP 334. 082 que trata
sobre la especificación de la performance, esta norma se basa en el ASTM C 150.
Este cemento normalmente se expende en bolsas de 42.5 Kg. No se aceptará en obra las bolsas
de cemento cuya envoltura este deteriorada o presente perforaciones. Se recomienda que las
bolsas de cemento se almacenen en un lugar techado fresco, libre de humedad y contaminación,
donde no pueden estar en contacto directo con el suelo o el agua que pueda correr por el mismo.
Su almacenamiento será en pilas de hasta 10 bolsas y para mayor protección del material, se
cubrirá con plástico u otros medios de protección (Vilchez, 2009).
Para controlar la calidad de este, según la Norma ASTM C 150 se enviarán muestras al
laboratorio especializado en forma periódica a fin de que se garanticé una buena calidad del
cemento.
Agua
El agua por emplearse en la preparación y curado del concreto deberá ser, de preferencia,
potable. De acuerdo con la Norma Técnica E.060 de concreto armado, se podrán utilizar aguas
no potables sólo si:
− Están limpias y libres de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis, sales,
materia orgánica y otras sustancias que puedan ser dañinas al concreto, acero de
refuerzo o elementos embebidos.
− La selección de las proporciones de la mezcla de concreto se basa en ensayos en
los que se ha utilizado agua de la fuente elegida.
− Los cubos de mortero para ensayos, hechos con agua no potable, deben tener
resistencias a los 7 y 28 días, de por lo menos 90% de la resistencia de muestras
similares hechas con agua potable. La comparación de los ensayos de resistencia
debe hacerse en morteros idénticos, excepto por el agua de mezclado, preparados
y ensayados de acuerdo con la NTP 334.051.
Agregados
Los agregados fino y grueso deberán ser manejados como materiales independientes. Cada uno
de ellos deberá ser procesado, transportado, manipulado, almacenado y pesado de manera tal
que la pérdida de finos sea mínima, que mantengan su uniformidad, que no se produzca
contaminación por sustancias extrañas y que no se presente rotura o segregación importante en
ellos.
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113
✓ Agregado fino
De acuerdo con la Norma NTP 400.037 el agregado fino consiste en arena natural, arena manufacturada
o una combinación de ellas. Sus partículas serán limpias, de perfiles preferentemente angulares,
duros, compactos y resistentes. Deberá estar libre de partículas escamosas, materia orgánica u
otras sustancias dañinas. La gradación del agregado fino deberá tener los siguientes límites de la tabla
1:
Tabla 9: Granulometría del agregado fino
Tamiz Porcentaje que
pasa (%)
9.5 mm (3/8 pulg) 100
4.75 mm (No. 4) 95 a 100
2.36 mm (No. 8) 80 a 100
1.18 mm (No. 16) 50 a 85
600 µm (No. 30) 25 a 60
300 µm (No. 50) 05 a 30
150 µm (No. 100) 0 a 10
Fuente: Recuperado de NTP 400.037
✓ Agregado grueso
De acuerdo a la Norma Técnica E.060 el tamaño máximo nominal del agregado grueso no debe
ser superior a ninguna de:
− 1/5 de la menor separación entre los lados del encofrado.
− 1/3 de la altura de la losa, de ser el caso.
− 3/4 del espaciamiento mínimo libre entre las barras o alambres individuales de
refuerzo, paquetes de barras, tendones individuales, paquetes de tendones o
ductos.
El agregado grueso podrá consistir en grava natural o triturada. Sus partículas serán limpias, de
perfil preferentemente angular o semi-angular, duras, compactas, resistentes y de textura
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preferentemente rugosa; deberá estar libre de partículas escamosas, materia orgánica u otras
sustancias dañinas.
a. Ensayos para la evaluación y aceptación del concreto
El concreto debe ensayarse de acuerdo con los requisitos de la Norma E.060 en su Artículo 5.6.
Los ensayos de concreto fresco realizados en la obra, la preparación de probetas que requieran
de un curado bajo condiciones de obra, la preparación de probetas que se vayan a ensayar en
laboratorio y el registro de temperaturas del concreto fresco mientras se preparan las probetas
para los ensayos de resistencia debe ser realizado por técnicos calificados en ensayos de campo.
Todos los ensayos de laboratorio deben ser realizados por técnicos de laboratorio calificados.
La verificación del cumplimiento de los requisitos para f´c, se basará en los resultados de
probetas de concreto preparadas y ensayadas de acuerdo con las Normas. Se considera como
un ensayo de resistencia, al promedio de los resultados de dos probetas cilíndricas preparadas
de la misma muestra de concreto y ensayadas a los 28 días de moldeadas las probetas.
Dosificación de la mezcla de concreto
La selección de las proporciones de los materiales que intervienen en la mezcla deberá permitir
que el concreto alcance la resistencia en comprensión promedio determinada anteriormente. El
concreto será fabricado de manera de reducir al mínimo el número de valores de resistencia por
debajo del f´c especificado.
Los resultados de los ensayos de resistencia a la flexión o a la tracción por comprensión
diametral del concreto no deberán ser utilizados como criterio para la aceptación de este.
La selección de las proporciones de los materiales integrantes del concreto deberá permitir que:
• Se logre la trabajabilidad y consistencia que permitan un fácil colocado en los
encofrados y alrededor del acero de refuerzo bajo las condiciones de colocación a
ser empleadas, sin segregación o exudación excesiva.
• Se logre resistencia a las condiciones especiales de exposición a que pueda estar
sometido el concreto.
• Se cumpla con los requisitos especificados para la resistencia en comprensión u
otras propiedades.
• Cuando se emplee materiales diferentes para partes distintas de una obra, cada
combinación de ellos deberá ser evaluada.
• Las proporciones de la mezcla de concreto, incluida la relación agua-cemento,
deberán ser seleccionadas sobre la base de la experiencia de obra y/o mezclas de
prueba preparadas con los materiales a ser.
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Consistencia del concreto
La proporción entre agregados deberá garantizar una mezcla con un alto grado de trabajabilidad
y resistencia de manera de que se acomode dentro de las esquinas y ángulos de las formas del
refuerzo, por medio del método de colocación en la obra, que no permita que se produzca un
exceso de agua libre en la superficie. El concreto se deberá vibrar en todos los casos.
El asentamiento o Slump permitido según la clase de construcción es el siguiente:
Tabla 10: Asentamientos recomendados para diversos tipos de obras
Tipo de estructuras Slump
Máximo Mínimo
Zapatas y muros de cimentación reforzados
3" 1"
Cimentaciones simples y calzaduras
3" 1"
Vigas y muros armados 4" 1"
Columnas 4" 2"
Losas y pavimentos 3" 1"
Concreto ciclópeo 2" 1"
Fuente: ACI Committe 211
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10. CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN
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Cronograma de arquitectura
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11. PRESUPUESTO Y ANÁLISIS DE COSTOS
11.1 LISTADO DE MATERIALES
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11.2 Análisis de precios unitarios
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11.3 Presupuesto por especialidad
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12. PLAN DE CONTROL DE CALIDAD Y SEGURIDAD EN OBRA
El plan de identificación y control de riesgos se establecerá a partir de las fuentes de peligro
durante la construcción del Proyecto “Vivienda Unifamiliar”. La valoración de los niveles de
riesgo está acorde a lo establecido en la Norma ISO 45001 (2018), que establece un valor
máximo de 16 puntos; 4 puntos como máximo tanto para la probabilidad de ocurrencia de los
incidentes y la severidad de estos. Ver diseño de la Matriz IPER en la Tabla 16. Se
identificaron los peligros y los riesgos asociados con ayuda de la Norma G.050 (Seguridad
durante la Construcción). Ver Tabla 16.
A. Diseño de la Matriz de Identificación de Peligros y Evaluación de Riesgos (IPER)
Tabla 16: Matriz IPER para los niveles de riesgo. ISO 45001 (2018)
Matriz para hallar el nivel de riesgo
Niv
el
de
prob
abil
idad
qu
e oc
urra
el
su
ceso
o
even
to n
o de
sead
o
Es muy raro que ocurra el
evento
1 1 2 3 4
Es poco probable que
ocurra el evento
2 2 4 6 8
Es probable que ocurra el
evento
3 3 6 9 12
Es muy probable que
ocurra el evento
4 4 8 12 16
1 2 3 4
Leve Moderado Grave Significativo
Nivel de consecuencia del suceso o evento no deseado
NOTA: Los colores son: Rojo (Riesgo Alto), Amarillo (Riesgo Moderado) y Verde (Riesgo Bajo)
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B. Identificación de peligros en seguridad, salud y los riesgos asociados
Tabla 11. Identificación de Peligros en Seguridad y los Riesgos Asociados
Núm. Peligros Riesgos Asociados Nivel de Riesgo (Escala)
Nivel de Riesgo (Valoración)
1 Pisos resbaladizos o disparejos
Golpes, contusiones, traumatismo, muerte por caídas de personal a nivel y desnivel
3 Riesgo Bajo
2 Caída de herramientas u objetos desde altura
Golpes, heridas 3 Riesgo Bajo
3 Caída de personas desde altura
Golpes, heridas, politraumatismos, muerte
5 Riesgo Moderado
4 Peligro por parte de máquinas en movimiento
Heridas, golpes 9 Riesgo Alto
5 Herramientas, maquinaria, equipos y utensilios defectuosos
Heridas, golpes, cortaduras 7 Riesgo Alto
6 Máquinas sin guarda de seguridad
Microtraumatismo por atrapamiento, cortes, heridas, muertes
5 Riesgo Moderado
7 Equipo defectuoso o sin protección
Microtraumatismo por atrapamiento, cortes, heridas, muertes
8 Riesgo Alto
8 Vehículos en movimiento
Golpes, heridas, politraumatismos, muerte
10 Riesgo Alto
9 Pisada sobre objetos punzocortantes
Heridas punzocortantes 10 Riesgo Alto
10 Equipo, maquinaria, utensilios en ubicación que entorpece
Golpes, heridas 3 Riesgo Bajo
11 Atrapamiento por o entre objetos
Contusión, heridas, politraumatismos, muerte
9 Riesgo Alto
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Núm. Peligros Riesgos Asociados Nivel de Riesgo (Escala)
Nivel de Riesgo (Valoración)
12 Golpe o caída de objetos en manipulación
Contusión, heridas, politraumatismos, muerte
10 Riesgo Alto
13 Golpes con objetos móviles e inmóviles
Contusión, heridas, politraumatismos, muerte
5 Riesgo Moderado
14 Falta de señalización
Caídas, golpes 10 Riesgo Alto
15 Falta de orden y limpieza
Caídas, golpes 9 Riesgo Alto
16 Almacenamiento inadecuado
Caídas, golpes, tropiezos 5 Riesgo Moderado
17 Superficies de trabajo defectuosas
Caída a un mismo nivel, golpes, contusiones
9 Riesgo Alto
18 Escaleras, rampas inadecuadas
Caída a un diferente nivel, golpes, contusiones
9 Riesgo Alto
19 Andamios inseguros
Golpes, politraumatismos, contusiones, muerte
8 Riesgo Alto
20 Apilamiento inadecuado sin estiba
Golpes, politraumatismos, contusiones
9 Riesgo Alto
21 Cargas o apilamientos inseguros
Golpes, politraumatismos, contusiones
7 Riesgo Alto
22 Alturas insuficientes
Golpes 9 Riesgo Alto
23 Vías de acceso Tropezones, golpes, tropiezos 3 Riesgo Bajo
24 Contactos eléctricos directos
Quemaduras, asfixia, paros cardiacos, conmoción e incluso muerte. Traumatismo con lesiones secundarias
10 Riesgo Alto
25 Incendios eléctricos
Quemaduras, asfixia, paros cardiacos, conmoción e incluso muerte. Traumatismo con lesiones secundarias, pérdidas materiales
3 Riesgo Bajo
26 Fuego y explosión de gases, líquidos
Intoxicaciones, asfixia, quemaduras de distintos grados, traumatismos, la muerte
4 Riesgo Moderado
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Núm. Peligros Riesgos Asociados Nivel de Riesgo (Escala)
Nivel de Riesgo (Valoración)
y sólidos o combinados
27 Sismo Traumatismo, politraumatismo, muerte
5 Riesgo Moderado
28 Disturbios sociales
Traumatismo, politraumatismo 4 Riesgo Moderado
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Tabla 12. Identificación de Peligros en Salud y los Riesgos Asociados
Núm.
Peligros Riesgos Asociados Nivel de Riesgo (Escala)
Nivel de Riesgo (Valoración)
1 Ruido Sordera ocupacional 3 Riesgo Bajo
2 Vibración Falta de sensibilidad en las manos 4 Riesgo Moderado
3 Iluminación Fatiga visual 3 Riesgo Bajo
4 Humedad Resfrío, enfermedades respiratorias
10 Riesgo Alto
5 Ventilación Incomodidad, asfixia 9 Riesgo Alto
6 Polvo Neumoconiosis, asfixia, quemaduras, alergias, asma, dermatitis, cáncer, muerte
7 Riesgo Alto
7 Humos Neumoconiosis, asfixia, alergias, asma, dermatitis, cáncer, muerte
3 Riesgo Bajo
8 Humos metálicos Neumoconiosis, asfixia, alergias, asma, dermatitis, cáncer
5 Riesgo Moderado
9 Neblinas Neumoconiosis, asfixia, alergia, asma, cáncer
7 Riesgo Alto
10 Sustancias que pueden causar daño por inhalación (gases, polvos, vapores)
Neumoconiosis, asfixia, alergia, asma, cáncer
5 Riesgo Moderado
11 Bacterias Infecciones, reacciones alérgicas 9 Riesgo Alto
12 Hongos Infecciones, reacciones alérgicas, micosis
10 Riesgo Alto
13 Posturas inadecuadas (cuello, extremidades, tronco)
Tensión muscular, dolor de cuello en región cervical
6 Riesgo Moderado
14 Sobreesfuerzos (cargas, visuales, musculares)
Inflamación de tendones, hombro, muñeca, mano
10 Riesgo Alto
15 Movimientos forzados Tensión muscular, inflamación de tendones
6 Riesgo Moderado
16 Carga de trabajo: Presión, excesos, repetitividad
Insomnio, fatiga mental, trastornos digestivos, trastornos cardiovasculares
8 Riesgo Alto
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C. Medidas preventivas y/o correctivas
Tabla 13. Medidas Preventivas y/o Correctivas
Código Requisitos Para Riesgo Alto
Para Riesgo Moderado
Para Riesgo Bajo
001 Procedimientos de trabajo X X
002 Permisos de trabajo X X
003 Supervisión permanente X X
004 Equipos de protección personal específicos
X X X
005 Equipos, implementos y herramientas especiales
X X X
006 Seguro Complementario de Trabajo y Riesgo
X X X
007 Capacitación en el Plan de Contingencias
X X X
008 Capacitación de 5 minutos antes de iniciar
X X X
009 ATS (Asistencia Técnica Sanitaria)
X X X
010 Entrenamiento del personal X X
011 Supervisión de campo X X
13. PLAN DE GESTIÓN AMBIENTAL
Las construcciones en general hacen uso de una gran cantidad de recursos renovables y no
renovables, del mismo modo también generan residuos líquidos y sólidos que se desechan sin
ninguna selección previa que ayude a disminuir su impacto en el medio ambiente. Por ello, la
implementación de algún plan de gestión ambiental en las construcciones civiles es de mucha
importancia para contrarrestar los perjuicios que trae este sector tan importante para la sociedad.
El plan de gestión ambiental se diseña teniendo en cuenta el máximo aprovechamiento de los
recursos, y como este proyecto consiste en el diseño de una vivienda unifamiliar, este tiene un
bajo impacto en el medio ambiente, por lo tanto, puede adoptar los requerimientos mínimos de
buenas prácticas de manejo ambiental como:
− El uso y almacenamiento adecuado de materiales de construcción, consiste en establecer
un sistema de manejo adecuado de transporte, cargue, descargue y manipulación
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evitando las pérdidas de este lo cual genera beneficios ambientales y económicos, y
sobre todo se logra disminuir la cantidad de residuos generados en la obra.
− Es recomendable incluir dentro de la programación semanal de obra, la cuantificación
de los materiales según la necesidad del proyecto, así, se evita consumos y
almacenamientos innecesarios.
− Los materiales deben estar protegidos del agua y viento, cubiertos con plástico o algún
material similar.
− Establecer un control del consumo de agua, ya que para la construcción de esta vivienda
se empleará agua potable, es muy importante cuantificar el consumo de agua en la obra
a través de la instalación de medidores.
− Otra buena práctica en obra es verificar constantemente que las llaves de agua estén
cerradas cuando no están siendo usadas, así mismo, realizar constantes revisiones a los
sistemas de conducción de agua a la obra, para detectar fugas o pérdidas en la red de
tuberías.
− Sobre el manejo de residuos de construcción, estos residuos al ser difícilmente
reutilizables en obra tienen que ser llevados a botaderos autorizados, no pueden
permanecer a los alrededores de la construcción y menos en áreas verdes y no
autorizadas.
A continuación, se presenta una la matriz de prevención de impacto ambiental en una
construcción
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Tabla 14: Matriz de prevención del impacto ambiental en una construcción
Matriz de prevención del impacto ambiental en una construcción
Factor Actividades Descripción de impacto Impacto Método de prevención o mitigación de Impacto
Calidad de suelo
Excavación y obras de relleno
Ocasiona un impacto leve ya que se altera pequeñas zonas puntuales y localizadas para la instalación de las zapatas y cimientos corridos
Leve
Al tener un impacto leve en la calidad del suelo, se recomienda al personal de obra utilizar equipos y herramientas adecuados para no afectar sectores que no corresponden
Obras de concreto armado
Las distintas partidas que involucran el concreto armado en obra producen residuos que alteran la calidad del suelo.
Moderado
Evitar derrames de concreto, los recursos que se generen deben ser manejados adecuadamente y ser depositados en los botaderos autorizados por el municipio local.
Contaminación de aire
Compactación de material de relleno
La compactación de material relleno produce polvo y este tiene un impacto leve debido a las dimensiones de la obra.
Leve
Para disminuir la emisión de polvo a la atmosfera, al compactar material en obra deben ser humedecidos adecuadamente y para el transporte de material este debe ser humedecido y cubierto de forma adecuada para evitar su dispersión.
Empleo de maquinaria y equipo mecánico.
Maquinaria y equipo que producen combustión debido al uso de combustible.
Moderado Realizar mantenimientos periódicos a las maquinarías, garantizando un buen estado que reduzca las emisiones de gases.
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Contaminación acústica
Excavación, compactación de material de relleno, y todas las partidas que involucren el uso de equipos.
El ruido es un impacto presente durante todo el tiempo de ejecución de la obra, pero mayormente por el uso de maquinaria y equipo mecánico que producen ruido y vibración.
Leve
Verificar el óptimo funcionamiento de las maquinarias y equipo para reducir la emisión de ruido. También contar con personal capacitado y organizado para reducir el tiempo de actividad.
Contaminación de agua
Todas las partidas involucran el uso de agua, esto se da con más incidencia en las actividades del proceso constructivo de los elementos de concreto armado.
Su impacto será moderado ya que es un factor presente durante toda la ejecución de la obra.
Moderado
Establecer un control del consumo de agua, ya que para la construcción de esta vivienda se empleará agua potable, es muy importante cuantificar el consumo de agua en la obra a través de la instalación de medidores.
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14. CONCLUSIONES DE LA SOLUCIÓN PROPUESTAS
➢ El alcance y la calidad son las exigencias más importantes del cliente y esto se ve reflejado
en las especificaciones de la Arquitectura.
➢ La identificación de peligros y evaluación de riesgos, en base a la Norma ISO 45001 (2018)
y la Norma Peruana G.050, permitirán optimizar los gastos por reservas de gestión u eventos
no previstos.
➢ Se concluye que el diseño y análisis de una edificación es único, considerando que el presente
proyecto estuvo basado en un proyecto base brindado por el asesor del presente trabajo, ya que
presenta distintas características ya sean de campo como el tipo de suelo sonde se realizará la
cimentación de la edificación o los distintos materiales a utilizarse, hacen que el diseño, análisis,
programación y el presupuesto varíe de acuerdo a las características únicas de cada proyecto.
➢ En conclusión, se logró adaptar el proyecto base a las necesidades del cliente y las
condiciones del área de terreno a construir, cumpliendo los requerimientos mínimos de las
normas que rigen el diseño y la construcción de edificaciones.
15. RECOMENDACIONES DE SOLUCIÓN PROPUESTA
➢ La arquitectura propuesta cumple con los requisitos de predimensionamiento, tal como lo
indica el modelamiento y el informe sísmico.
➢ Se recomienda seguir las especificaciones técnicas de los planos de estructuras en el período
de construcción.
➢ Se recomienda seguir las medidas preventivas y/o correctivas frente a los incidentes
potenciales en la construcción, priorizando los niveles de riesgo alto.
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