sistema aporticado con albañileria parte 1

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INTRODUCCIÓN 
La construcción responde a necesidades individuales y/o colectivas con el objetivo principal de brindar edificaciones seguras, económicas, confortables y amigas del medio ambiente.
Para lograr la seguridad deseada debemos saber que toda edificación debe soportarse sobre el terreno en forma adecuada para sus fines de diseño, construcción y funcionamiento; por lo tanto se debe conocer los parámetros de resistencia y características del mismo. 
El sistema porticado es el sistema de construcción que basa su éxito en la solidez, la nobleza y la durabilidad.
Para la construcción de estos proyectos se requiere la determinación de las dimensiones y tipo de sistema estructural de cimentación capaz de soportar las cargas a la cual estará sometida la estructura en general. 
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
PROBLEMA GENERAL
¿Por qué a pesar de que el sistema dual es muy seguro no es muy utilizado en algunas construcciones?
PROBLEMAS SECUNDARIOS
¿Por qué el sistema dual es muy costoso?
¿Cuáles son los materiales utilizados en estos sistemas?
¿En qué casos es necesario aplicar este tipo de sistema?
OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVO GENERAL
 
Hacer que el sistema dual sea más utilizado en las construcciones, que el costo en estos sistemas se reduzca y reemplazar los materiales de construcción de alto costo.
OBJETIVOS SECUNDARIOS
 
Saber cuáles son materiales que generan más gastos en estos tipos de construcciones.
Que tipos de materiales se pueden reemplazar y que cumplan con las mismas propiedades.
Utilizar este tipo de construcción con más frecuencia ya que es muy seguro.
METODOLOGÍA
Es un sistema Aporticado que basa su estructura en pórticos que forman un conjunto esqueletal de vigas y columnas conectadas rígidamente por medio de nudos, los cuales caracterizan este sistema, y en donde los vanos entre las columnas y las vigas son complementados por mampostería o algún tipo de cerramiento equivalente.
En un sistema de Albañilería construimos el cimiento, sobre cimiento, muros, columnas, losas, vigas y dar acabado a las superficies. Controlando la calidad de materiales.
MARCO TEÓRICO
Los elementos porticados, son estructuras de concreto armado con lamisma dosificación columnas -vigas peraltadas, o chatas unidas enzonas de confinamiento donde forman Angulo de 90º en el fondoparte superior y lados laterales, es el sistema de los edificiosporticados. Los que soportan las cargas muertas, las ondas sísmicaspor estar unidas como su nombre lo indica-El porticado o tradicional consiste en el uso de columnas, losas ymuros divisorios en ladrillo.
Un sistema de Albañilería es: “Una estructura construida sobre la base del empleo de ladrillos cerámicos, bloques de cemento, piedras o algún otro elemento, unidos entre sí por un mortero de pega”.
INTRODUCCION
La Ingeniería Estructural es parte importante dentro de la formación de un ingeniero civil y mas aun en nuestra región que vive en un creciente desarrollo que requiere de proyectos constructivos que ayuden a este desarrollo, por ello su aprendizaje y manejo optimo permitirá un buen desenvolvimiento del ingeniero para contribuir al desarrollo de nuestro país. 
El tema a tratar en el presente informe es el sistema aporticado, este sistema de construcción más difundido en nuestro país. Basa su éxito en la solidez, la nobleza y la durabilidad y otros aspectos que en este informe daremos a conocer. 
SISTEMA APORTICADO
SISTEMA APORTICADO
Los elementos porticados, son estructuras de concreto armado con la misma dosificación columnas -vigas peraltadas, o chatas unidas en zonas de confinamiento donde forman Angulo de 90º en el fondo parte superior y lados laterales, es el sistema de los edificios porticados. Los que soportan las cargas muertas, las ondas sísmicas por estar unidas como su nombre lo indica-El porticado o tradicional consiste en el uso de columnas, losas y muros divisorios en ladrillo. 
y
x
2.CARACTERISTICA 
Es el sistema de construcción más difundido en nuestro país. 
Basa su éxito en la solidez, la nobleza y la durabilidad. 
Sus elementos estructurales principales consisten en zapatas, vigas y columnas conectados a través de nudos formando pórticos resistentes en las dos direcciones principales de análisis (x e y). 
Se recomienda para edificaciones desde 4 pisos a más. 
Los muros o tabiquería divisorios son movibles. 
Antisísmicos (buena resistencia a la vibración). 
A luces más largas puede resistir cargas mayores. 
Las instalaciones hidro-sanitarias y eléctricas pueden ser ubicadas entre las viguetas. 
	VENTAJAS	DESVENTAJAS
	Permitir ejecutar todas las modificaciones que se quieran al interior de la vivienda, ya que los muros, al no soportar peso, tienen la posibilidad de moverse. 	Las luces tienen longitudes limitadas cuando se usa concreto reforzado tradicional (generalmente inferiores a 10 metros). La longitud de las luces puede ser incrementada con el uso de concreto pretensado. 
	Proceso de construcción relativamente simple y del que se tiene mucha experiencia. 	Generalmente, los pórticos son estructuras flexibles y su diseño es dominado por desplazamientos laterales para edificaciones con alturas superiores a 4 pisos. Su gran flexibilidad permite grandes desplazamientos lo cual produce daños en los elementos no estructurales
	Generalmente económico para edificaciones inferiores a 20 pisos. 	Este sistema en general representa una baja resistencia y rigidez a las cargas laterales
	El sistema aporticado posee la versatilidad que se logra en los espacios y que implica el uso del ladrillo. 	Este tipo de construcción es lenta , pesada y por consiguiente mas cara.
	Son estructuras muy flexibles que atraen pequeñas solicitaciones de sísmicas.	A medida que crece el número de pisos, son de mayores dimensiones las vigas y columnas. Debido a la necesidad de resistir cargas laterales en las caras
ESTRUCTURAS APORTICADAS 
En el diseño de estructuras aporticadas intervienen los siguientes elementos estructurales: 
 Losas: aligeradas, macizas, nervadas. 
 Columnas. 
 Zapatas: aisladas, combinadas. 
 Muros no portantes. 
Cimentaciones corridas para muros no portantes. 
Los cuatro primeros tienen comportamiento no estructural, es decir soportan el peso de las cargas vivas y mientras. 
Las dos últimas son las que intervienen para cerrar los ambientes no teniendo una función netamente estructural. 
CRITERIOS PARA UNA BUENA ESTRUCTURACIÓN 
A)CIMENTACIONES: Las estructuras aporticadas se caracterizan porque las columnas reposan sobre zapatas. Las zapatas aparecen cuando la capacidad de resistencia de la columna no soporta el peso que recibe y es necesario ensanchar la base para que las cargas se transmitan al suelo. 
La elección del tipo de cimentación depende especialmente de las características mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante, que junto con la homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentación. Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar. Cuando por problemas con la capacidad portante o la homogeneidad del mismo no es posible usar cimentación superficial se valoran otros tipos de cimentaciones. Hay dos tipos fundamentales de cimentación: directas y profundas. 
Cimentaciones ciclópeas
En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más o menosgrandes a medida que se va hormigonando para economizar material. 
Cimentaciones superficiales o directas 
Esquema que muestra donde se aplican las cimentaciones superficiales (más baratas) y las cimentaciones profundas. Muchas veces en terrenos malos hay que optar siempre por la cimentación profunda, incluso para construcciones de poco peso, como una casa pequeña. 
CIMENTACIONES SEMIPROFUNDAS 
Pozos de cimentación o caissons: Son en realidad soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. Algunas veces estos deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el río, en ese caso se trabaja en cámaras presurizadas. 
Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería . 
Muros de contención bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno. 
Micropilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda. 
CIMENTACIONES PROFUNDAS
Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Deben ubicarse más profundamente, para poder distribuir sobre una gran área, un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son: 
Pilotes: son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotes de extracción ejecutados in situ). Antiguamente eran de madera, hasta que en los años 1940 comenzó a emplearse el hormigón. 
 Pantallas: es necesario anclar el muro al terreno. 
	- pantallas isostáticas: con una línea de anclajes 
	- pantallas hiperestáticas: dos o más líneas de anclajes 
B)ZAPATAS:
Zapatas aisladas: 
Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar, de ahí el nombre de aislada. 
Zapatas corridas
Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales o puntuales separadas. Son cimentaciones de gran longitud en comparación con su sección transversal. Las zapatas corridas están indicadas como cimentación de un elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los asientos en el terreno. 
Zapatas combinadas
Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentación para dos o más pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares tienen diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un único elemento de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a un menor momento resultante. 
D)COLUMNAS:
Al estructurar se busca que la ubicación de las columnas y vigas tengan la mayor rigidez posible, de modo que el sismo al atacar, estas soporten dichas fuerzas sin alterar la estructura. 
D)VIGAS:
En el caso de las vigas se colocaran buscando que la viga repose sobre su menor dimensión. Los tipos de vigas son: 
-Viguetas.- Las viguetas son las vigas que están colocadas de forma cercana entre ellas para soportar el techo y el piso de un edificio. Dado que frecuentemente corren a lo largo del exterior de un edificio (junto con el interior, como es estructuralmente necesario) son las vigas que la gente seguramente observa en un edificio sin terminar. 
-Dinteles.- Los dinteles son las vigas que se pueden ver sobre las aberturas en una pared de mampostería, tales como ventanas y puertas. 
-Vigas de tímpano.- Las vigas de tímpano soportan las paredes exteriores de un edificio y también pueden soportar parte del techo en los pasillos. Por ejemplo, éstas son las vigas que corren hacia arriba a través del núcleo hueco que hacen los ladrillos en una pared, añadiendo soporte adicional y estabilidad al mortero y manteniendo los ladrillos juntos. 
-Largueros.- En los puentes, estas vigas corren paralelas a lo largo del camino. 
-Vigas de piso.- Al contrario de los largueros, las vigas de piso corren perpendiculares al camino, completando el patrón en forma de cruz que ves cuando observas debajo de un puente. Las vigas de piso funcionan para transferir la tensión de los largueros a las armaduras que soportan el puente. 
-Armaduras.- Las armaduras, o puntales, se forman cuando los extremos de dos vigas se encuentran y están unidas una a la otra. El ángulo puede variar, y el propósito de estas estructuras es ayudar a soportar cargas. 
D)LOSAS:
El espesor de la losa estará en función de la separación entre los apoyos. Si la losa es aligerada las viguetas se armaran en la dirección en que la separación entre apoyos sea la menor . 
Según el reglamento Peruano de Concreto Armado el espesor de la losa será donde l es la luz libre entre ejes. 25 l 
ZAPATA – VIGA - COLUMNA:
E)STRUCTURACION:
En la dirección Principal denominado como X-X , el edificio tiene una configuración estructural en base a un sistema dual , basado en pórticos de columnas , vigas y placas . En la otra dirección tiene una configuración estructural en base a muros de concreto armado (placas) 
-Debido a que la luz libre es de 4.5 m. entre apoyos se tienen losas aligeradas de 0.20 m. con zonas de losas macizas , también de 0.20 m. de espesor. 
-En el techo del semisótano se tiene un caso especial de losa aligerada con peralte de 0.25 m. debido a que la luz libre es de 5.50 m. 
-En ambas direcciones de análisis los elementos sismo resistente principales son los muros de concreto armado ( Placas ) y/o los pórticos conformados por columnas, vigas y placas. 
-Las vigas en el semisótano del edificio, tiene un peralte de .60m. debido a los requerimientos pro análisis por carga gravitatoria. 
-
-Las vigas desde el 1° al 8° piso tienen un peralte de 0.50 m. debido a los requerimientos por carga de gravedad y/o análisis sísmico del edificio , además de la necesidad de tener una altura de piso afondo de techo 2.40 m. ; es decir , si tenemos vanos de 2.15 y losas de 0.20 , resulta tener vigas de 0.45 m. 
-Con este peralte de viga se analizó el edificio y se logró controlar los desplazamientos laterales de entrepiso del edificio en la dirección (y-y); el cual es el más crítico en el edificio. 
-En el semisótano se proyectó con muros de contención con la finalidad de contener el desnivel de plataformas con respecto a las edificaciones vecinas además, de empotrar el semisótano (Desplazamiento lateral despreciable). 
E)CONDICIONES DE CIMENTACION:
De acuerdo a la evaluación de campo efectuada se tiene las siguientes condiciones de cimentación: 
	1	Tipo de cimentación	Zapata Corrida
	2	Estado de apoyo de cimentación	Suelo gravoso mal gradado ( GP)
	3	Prof. de cimentación mínima	1.60 mts a partir del nivel del terreno
actual
	4	Capacidad portante del terreno	4.50 Kg/cm2 ( PARA ZAPATAS CORRIDAS )
	5	Factor de seguridad por corte	3
	6	Asentamiento máximo del suelo	1.48 cm.
	7	Agresividad de suelo	No Tiene efecto agresivo
	8	Cemento de concreto en contacto con
el sub suelo.	Se considera Pórtland tipo I
F) ANALISIS DE PARAMETROS SISMICOS:
Se tiene los siguientes parámetros sísmicos:
F) NORMAS Y CODIGOS:
Para el análisis y diseño de la edificación se utilizaron los siguientes códigos y normas:
Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú (Vigente al 2006).
Norma de Cargas: E- 020 RNC.
Norma de Diseño sismo Resistente: E- 030 RNC.
Norma de Suelos y cimentaciones: E- 050 RNC.
Normas Peruanas de Concreto Armado: E- 060 RNC. CJ Norma de Albañilería: E- 070 RNC.
G) CARGA DE DISEÑO 
La sobrecarga considerada para el diseño de los techos y módulos de escalera es 200 Kg/m2. 
H. ANALISIS Y DISEÑO 
El análisis estructural seefectuó por métodos elásticos, los mismos que consideraron el comportamiento de los diferentes materiales que conforman las diversas estructuras y sus capacidades para tomar cargas de gravedad y fuerzas sísmicas. Para el análisis sísmico se utilizó un programa de computadora que resuelve la estructura tridimensionalmente, modelando a los muros por el método de elementos finitos, para lo cual se consideró la influencia de los 9 primeros "modos de vibrar". 
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS (Según el RNE) 
a. GENERALIDADES. 
Las presentes especificaciones, juntamente con planos estructurales del proyecto forman parte del proyecto para la construcción de las estructuras. Forman parte también en estas especificaciones todas las normas indicadas en los diferentes capítulos, así como también las reglamentaciones del American Concrete Institute (ACI 318 - 99) y las Normas del concreto Armado E - 060 del Reglamento Nacional de Construcciones del Perú. 
b. MOVIMIENTO DE TIERRAS 
Los niveles de cimentación que se indican en los planos podrán ser modificados por los Inspector o proyectista en caso de considerarlo necesario para asegurar una cimentación satisfactoria. 
Los espacios excavados por debajo de los niveles de las estructuras definitivas serán rellenadas con concreto simple con fc = 100 Kg./cm2 al que se le podrá incorporar hasta un 30% de volumen con piedras cuya dimensión no exceda un tercio de la menor dimensión del espacio por rellenar. 
Para los niveles de cimentación y el tratamiento del terreno se deberá tomar en cuenta las indicaciones dadas por el Ingeniero responsable del estudio de suelos. 
Cemento: Se podrá emplear cemento Portland tipo I, salvo que se indique lo contrario en los planos. El cemento usado cumplirá con las Normas ASTM C-150 y los requisitos de las especificaciones ITINTEC pertinentes. 
Agua: Deberá ser agua potable, limpia y libre de sustancias perjudiciales, tales como aceites, álcalis, sales, materiales orgánicos u otras sustancias que pueden perjudicar al concreto o al acero. 
Agregados: Los agregados deberán cumplir con las "Especificaciones de Agregados para Concreto" ITINTEC 400.037 y ASTM C-33, excepto los agregados que aunque no cumplan con éstas, hayan demostrado por servicios o por pruebas especiales que producen un concreto de resistencia y durabilidad adécuales. 
El tamaño máximo de los agregados no deberá ser mayor que: 
 1/5 La menor dimensión entre las caras de las formas (encofrados). 
 1/3 la altura de la losa 
 3/4 del espaciamiento mínimo entre varillas individuales de refuerzo ó paquetes de barras. 
c. MATERIALES
Agregados Fino.- EI agregado Fino será arena natural limpia, de grano resistente y duro. La materia orgánica se controlará por el método ASTM C-17. 
Agregado grueso.- El agregado grueso será grava o piedra, ya sea en su estado natural, triturada o partida de grano compacto y de calidad dura. 
Debe ser limpio, libre de polvo, materia orgánica, greda u otras sustancias perjudiciales. 
Hormigón.- Es una mezcla uniforme de agregado Fino y Agregado grueso. Deberá ser bien graduado entre las mallas 100 y la malla 2 y limpio de materiales orgánicas u otras sustancias perjudiciales. 
Aditivos: Se podrá utilizar aditivos que cumplan con las especificaciones de la norma ITINTEC 339.086 para modificar las propiedades del concreto en tal 
forma que lo hagan más adecuado para las condiciones de trabajo, para tal fin, el uso deberá tener la aprobación del Inspector o Proyectista. 
La preparación de cualquier aditivo previamente a su introducción en la mezcla de concreto debe obtenerse a las recomendaciones del fabricante. El agua de los aditivos aplicados en forma de solución deberá ser considerada como parte del agua de mezclado. 
Aceros corrugados: Los aceros de refuerzo en la construcción y vivienda normalmente utilizados son de grados de 40 y 60 ksi (280MPa y 420MPa) , para su colocación se figuran en obra o se piden al proveedor de materiales previamente doblados en frío
d. ALMACENAMIENTO DE LOS MATERIALES: Se deberá utilizar un lugar adecuado sin que este dificulte la labor de los constructores. 
Almacenamiento de cemento.- El cemento se almacenará en tal forma que no sea perjudicado o deteriorado por el clima, (humedad, agua, lluvia) u otros agentes exteriores. 
Se cuidará en el cemento almacenado en bolsas no esté en contacto con, la humedad del suelo o el agua libre que puede correr por el suelo. 
Almacenamiento de agregados.- Los agregados deberán ser almacenados o apilados en tal forma que se prevenga una segregación (separación de las partes gruesas de las finas) o mezcla con agregados de otras dimensiones. 
Almacenamientos de aditivos.- Los aditivos deberán almacenarse adecuadamente siguiendo las recomendaciones de los fabricantes. 
e. DOSIFICACION 
El concreto de la obra deberá cumplir con la calidad especificada en los planos y será colocada sin segregación excesiva. 
El concreto de las rosas de techo, deberá tener incorporada fibras no metálicas En una cantidad de 900 gramos por metro cúbico de concreto. 
La calidad del concreto se define corno una medida de su resistencia a la compresión, la misma que se evalúa siguiendo las pautas del ítem 10 de las presentes especificaciones, tomando como base la resistencia de diseño especificada (f’c ), la misma que se indica en los planos de estructuras. 
f. REFUERZO METALICO 
Para el proyecto con barra de construcción se usarán barras de refuerzo cumplirán con las "Especificaciones para barras de Acero de Lingote" ASTM A- 615 y las "Especificaciones para barras de Refuerzo al Carbono con Resaltes" ITINTEC 341.031. Su punto de fluencias será de fy =4,200 Kg./cm2 
g. MEZCLADO Y TRANSPORTE DE CONCRETO 
El concreto para la obra se obtendrá premezclado, o con mezcladoras a pie de Obra. En caso de emplearse concreto premezclado, éste será mezclado y transportado de acuerdo a la norma ASTM C-94. 
Cuando se use mezcladoras a pie de obra, ello deberá efectuarse en estricto acuerdo con su capacidad máxima y a la velocidad especificada por el fabricante, manteniéndose un tiempo de mezclado mínimo de 2 minutos. 
No se permitirá, de ninguna manera, el mezclado del concreto que ha endurecido. 
El concreto deberá ser transportado al lugar final de depósito o de colocación tan pronto como sea posible, por método que prevengan la separación (segregación) o pérdida de tos ingredientes, en tal forma que se asegure que el concreto que se va a depositar en las formas, sea de la calidad requerida. 
h. COLOCACIÓN DEL CONCRETO 
Antes del vaciado del concreto, el trabajo de encofrado debe haber terminado, las formas o encofrados deben ser mojados completamente o aceitados. 
Toda materia floja e inconsistente así como el concreto antiguo pegado a las formas debe eliminarse. 
No debe colocarse concreto que haya endurecido parcialmente o que haya sido contaminado con materias extrañas. Los separadores temporales colocados en las formas deberán ser removidos cuando el concreto haya llegado a una altura en que esos separadores ya no se necesiten, ellos pueden quedar embutidos en el concreto solamente si son de metal y concreto o cuando la inspección autorice dejar otro material. Las porciones superiores de muros o de columnas deben ser llenadas con concreto del menor asentamiento posible. 
La altura máxima de colocación del concreto por caída libre será de 2.5 m. si no hay obstrucciones tales como armaduras o arriostres de encofrados, y de 1.5m. si existen obstáculos. Por encima de estas alturas deberá usarse chutes para depositar el concreto. 
i. CONSOLIDACIÓN DEL CONCRETO 
Cuando La consolidación del concreto se haga mediante vibradores, estos deberán funcionar a la frecuencia indicada por el fabricante. 
El vaciado será de forma tal que se embeban en concreto todas las barras de refuerzo, que lleguen el concreto a todas las esquinas, y que se eliminen todo el aire de modo que no quedan "Cangrejeras". 
j. CURADO DEL CONCRETO 
El concreto deberá ser curado por lo menos durante 7 días cuando se use cementoPórtland Tipo I, con excepción de los concretos con aditivos de los llamados de alta resistencia inicial, los que se curarán por lo menos durante 3 días. Se comenzará a curar a las 10 ó 12 horas del vaciado. 
En los elementos horizontales si se cura con agua, ésta se mantendrá especialmente en las horas de mayor calor y cuando el sol está actuando directamente sobre ellos. 
En los elementos inclinados y verticales como columnas, muros, cuando son curados por agua se cuidará de mantener la superficie húmeda permanentemente. Empleando mantas y yute para cubrirlas. 
PRUEBAS
Las muestras para las pruebas de resistencia deberán tomarse de acuerdo con el "Método de Muestras de concreto fresco" (ASTM C- 172) Con este fin se tomarán testigos cilíndricos de acuerdo a las norma ASTM C- 31 en la cantidad mínima de dos testigos por cada 50 m3 de concreto estructural pero se tomarán por lo menos dos testigos por cada día de vaciado y por cada cinco camiones cuando se trate de concreto premezclado.
El nivel de resistencia del concreto será considerado satisfactoriamente si el promedio de todas las series de 3 ensayos consecutivos es igualo mayor que la resistencia especificada de diseño (f’c), y ningún ensayo individual esté por debajo del f’c.
Se considera como un ensayo de resistencia al promedio de los resultados de dos probetas cilíndricas preparadas de la misma muestra del concreto y ensayadas a los 28 días.
EL ENSAYO DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO (Standard Specification for concrete agregates. ASTM C. 33. Reglamento Nacional de Construcciones. Lima-Perú)
Del principio del método: El denominado ensayo de asiento, llamado también de revenimiento o "slump test", se encuentra ampliamente difundido y su empleo es aceptado para caracterizar el comportamiento del concreto fresco.
El ensayo consiste en consolidar una muestra de concreto fresco en un molde tronco-cónico, midiendo el asiento del pastón luego de desmoldeado.El comportamiento del concreto en la prueba indica su "consistencia" o sea, su capacidad para adaptarse al encofrado o molde con facilidad, manteniéndose homogéneo con un mínimo de vacíos.
La consistencia se modifica fundamentalmente por variaciones del contenido del agua de mezcla. En los concretos bien proporcionados, el contenido de agua necesario para producir un asentamiento determinado depende de varios factores: se requiere más agua con agregados de forma angular y textura rugosa, reduciéndose su contenido al incrementarse el tamaño máximo del agregado.
Aplicaciones:
El Diseño de Mezclas
Los métodos de proporcionamiento del concreto permiten definir mezclas apropiadas para determinadas resistencias, que únicamente se obtienen en la práctica cuando el concreto se mantiene homogéneo y tiene aptitud de llenar los moldes con un mínimo de vacíos.
El ACI en sus recomendaciones para el diseño de mezclas establece valores para cada tipo de obras:
Control de Homogeneidad
En el proceso de producción del concreto, la prueba de asentamiento es de gran utilidad en el control de las variaciones en los materiales. En efecto, un cambio en el contenido de humedad de la arena o la variación del módulo de finura, son fácilmente advertidas en la prueba pues influyen en el valor del asentamiento.
Factores Externos
La trabajabilidad del concreto se modifica con el trascurso del tiempo. El valor del asentamiento medido al pie de la mezcladora será mayor que el obtenido luego de 15 minutos, pues los agregados absorben agua que, de esta manera, no contribuye a la plasticidad. En efecto, en el tiempo que los materiales permanecen en la mezcladora, los agregados no agotan su capacidad de absorción.
Características
Los encofrados se usarán cuando sea necesario para confirmar el concreto y darle forma de acuerdo a las dimensiones requeridas.
Los encofrados serán diseñados para resistir con seguridad todas las cargas impuestas por su peso propio, el peso y empuje del concreto y una sobrecarga de llenado no inferior a 200 Kg/m2
En general, los encofrados deberán ser de tipo metálico (de acero o aluminio) y estar de acuerdo por lo dispuesto por el capítulo VI del ACI 318-83.
ENCOFRADOS
Desencofrados.
Para asegurar un adecuado comportamiento estructural del concreto, los encofrados y puntales, 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 quiñaduras y despostillamiento.
El desencofrado de los elementos se hará de acuerdo al siguiente cuadro:
Nota: Si no se usa reapuntalamiento y las losas y vigas que se desencofran soportan el peso de la losa superior durante el vaciado de esta última, la mínima resistencia del concreto en ese momento deberá ser de 175Kg/cm2
Fuente: Reglamento Nacional de Edificaciones.
MUROS DE CONCRETO ARMADO (PLACAS)
Las placas de concreto armado son consideradas como elementos estructurales bidimensionales planos, es decir, su espesor es pequeño en comparación a sus otras dos dimensiones (largo, alto) (Figura 1).
Fuente:
Fuente: Medina Cruz UNFVR 1998
Los materiales a utilizarse en la construcción de estos muros son los siguientes:
CONCRETO + FIERRO = CONCRETO ARMADO
A continuación te proporcionamos algunos consejos para recordar y tener en cuenta cuando te toque construir una placa:
a. Las placas deben construirse estrictamente de acuerdo a lo especificado en los planos estructurales.
b. Si la edificación es de dos pisos o más, las placas deben ser coincidentes en todos los niveles (Figura 2).
PARA EL CONCRETO:
En la preparación del concreto debes tener cuidado con el tamaño de piedra chancada que vas a utilizar, de preferencia usa solo de ½" (no debe estar mezclada con ¾" y 1"), en especial cuando se trate de placas delgadas (10 a 15 cm.).
A fin de evitar la formación de cangrejeras, el concreto no debe ser muy seco pero tampoco muy aguado, debe tener la fluidez apropiada (consistencia (1)), para que se meta hasta el último rincón del encofrado.
Puedes utilizar la siguiente mezcla por cada metro cúbico de concreto a preparar:
Debes realizar el curado del concreto luego de desencofrar, lo puedes hacer humedeciéndolo constantemente con agua (mínimo 3 días) o utilizando aditivos (Figura 5).
PARA EL ENCOFRADO
Tu encofrado no debe permitir la fuga de la lechada de cemento (2), ya que deteriora la calidad del concreto.
A fin de que la placa tenga un espesor uniforme, asegúrate de usar templadores, ya que la fuerte presión del concreto fresco sobre el encofrado lo empuja hacia fuera. Esta presión puede hacer colapsar al encofrado (Figura 6).
DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO ANÁLISIS DE CARGAS HORIZONTALES
Para el diseño de elementos de concreto armado, hacemos primero el análisis de fuerzas horizontales y de carga verticales de acuerdo a la teoría expuesta.
En la primera parte presentamos un pórtico sometido a los diferentes tipos de cargas. Luego hacemos las combinaciones de los momentos cortantes hallados para cada estado de carga. Con estos resultados pasamos al diseño, trabajando con los valores más favorables.
A continuación presentamos los diagramas de momento y fuerza cortante por:
a. Fuerza horizontal (de sismo).
b. Carga muerta.
c. Carga viva primera combinación.
d. Carga viva segunda combinación.
ESTRUCTURACION (Según Fuente San Bartolomé Ramos editorial 1998)
a. SIMPLICIDAD Y SIMETRIA
• La simetría es una característica valiosa para la configuración de edificaciones resistentes a sismos, la simetría de una estructura en dos direcciones es deseable por las mismas razones; la falta de simetría produce efectos torsionales que son difíciles de evaluar y pueden ser muy destructivos.
b. RESISTENCIA Y DUCTIBILIDAD
• Para elementos estructurales que soportan cargas el aspecto más importante es la rigidez, todos los elementos estructurales deben ser rígidos y a la vez flexibles. Los cálculos estructurales se hacen estudiando las deformaciones antes que la resistencia. La medida de larigidez es la deflexión. Se llama ductilidad a la capacidad que posee un material para deformarse más allá del rango elástico sin pérdida significativa de resistencia.
c. HIPERESTABILIDAD Y MONOLITICO
• Como concepto general de diseño sismo-resistente, debe indicarse la conveniencia de que las estructuras tengan una disposición hiperestática; ello logra una mayor capacidad resistente. En el diseño de estructuras donde el sistema de resistencia sísmica no sea hiperestático, en necesario tener en cuenta el efecto adverso que implicaría la falla de uno de los elementos o conexiones en la estabilidad de la estructura.
d. UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD DE LA ESTRUCTURA
• La estructura debe ser continua tanto en planta como en elevación, con elementos que no cambien bruscamente su rigidez, para evitar la concentración de esfuerzos.
e. RIGIDEZ LATERAL
• La estructura debe ser continua tanto en planta como en elevación, con elementos que no cambien bruscamente su rigidez, para evitar la concentración de esfuerzos.
f. EXISTENCIA DE LOSAS QUE PERMIAN CONSIDERAR A LA ESTRUCTURA COMO UNA UNIDAD
• En los análisis es usual considerar como hipótesis básica la existencia de una losa rígida en su plano, que permite la idealización de la estructura como una unidad, donde las fuerzas horizontales aplicadas pueden distribuirse en las columnas y placas de acuerdo a su rigidez lateral, manteniendo todas una misma deformación lateral para un determinado nivel.
g. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
• Otro aspecto que debe ser tomado en cuenta en una estructuración es la influencia de los elementos secundarios. Si la estructura está conformada básicamente por pórticos, con abundancia de tabiquería, esta no se podrá despreciar en el análisis, pues su rigidez será apreciable.
h. SUB-ESTRUCTURA O CIMENTACION
• La regla básica respecto a la resistencia sísmica de la sub-estructura es que se debe obtener una acción integral de la misma durante un sismo; además de las cargas verticales que actúan. Otro aspecto que debe considerarse en el análisis estructural es la posibilidad de giro de la cimentación; normalmente los ingenieros están acostumbrados a considerar un empotramiento en la base de las columnas y muros, lo cual no es cierto en la mayoría de los casos.
i. DISEÑO EN CONCRETO ARMADO
• Las consideraciones más importantes para el diseño sismo-resistente son 6.
En la dirección Principal denominado como X-X , el edificio tiene una configuración estructural en base a un sistema dual , basado en pórticos de columnas , vigas y placas . En la otra dirección tiene una configuración estructural en base a muros de concreto armado (placas)
ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS
1. INVESTIGACIONES DE CAMPO
En base al área de estudio se han considerado la perforación de una calicata a Cielo abierto a la profundidad de 3.50m, las cuales permitan reconocer la naturaleza y localización de las diferentes capas del terreno. Para la determinación de las propiedades físicas y mecánicas del subsuelo se han extraído muestras del tipo (Mab) Y (Mit).
ENSAYOS ESTANDARD
Con las muestras de suelos de la exploración de campo se han efectuado los siguientes ensayos:
Análisis granulométrico ................ NTP339.128, ASTM – D422
Límite Líquido ................. NTP339.129, ASTM – D423
Límite Plástico .................. NTP339.129, ASTM – D424
Corte Directo .................. NTP339.171 ASTM – D3080
Contenido de Humedad .................. NTP339.127 ASTM – D2216
CONSOLIDACION .................. ASTM D 2435
ENSAYOS ESPECIALES
Análisis Químicos:
Sales Soluble Totales ............ NTP339.152 ASTM – D1889
Porcentaje de Sulfatos ............ NTP339.178 ASTM – D516
Porcentaje de Cloruros ............ NTP339.177 ASTM – D512
CARACTERISTICAS GEOTECNICAS
a. Perfil Estratigráfico
Mediante las investigaciones practicadas en el presente estudio, se confeccionaron los registros de exploración donde se describen los diferentes suelos encontrados, así como su espesor, información que ha sido confrontada con los ensayos de laboratorio con lo cual se determinó con precisión los tipos de suelos encontrados.
Calicata - 01
De 0.00 – 1.10 m de profundidad El perfil del suelo está representado por arcillas inorgánicas de medialta plasticidad, de color plomo oscuro, clasificada en el Sistema SUCS, como un suelo CL, con una humedad natural de 11.32%
De 1.10 – 4.00 m de profundidad El perfil del suelo está representado por arenas limo arcillosas, de color beige claro, clasificada en el Sistema SUCS, como un suelo SM - SC, con una humedad natural de 19.35%.
Calicata - 02
De 0.00 – 1.00 m de profundidad El perfil del suelo está representado por arcillas inorgánicas de medialta plasticidad, de color plomo oscuro, clasificada en el Sistema SUCS, como un suelo CL, con una humedad natural de 10.14%
De 1.00 – 4.00 m de profundidad El perfil del suelo está representado por arenas limo arcillosas, de color beige claro, clasificada en el Sistema SUCS, como un suelo SM - SC, con una humedad natural de 16.14%.
Calicata - 03
De 0.00 – 1.20 m de profundidad El perfil del suelo está representado por arcillas inorgánicas de medialta plasticidad, de color plomo oscuro, clasificada en el Sistema SUCS, como un suelo CL, con una humedad natural de 11.58%
De 1.20 – 4.00 m de profundidad El perfil del suelo está representado por arenas limo arcillosas, de color beige claro, clasificada en el Sistema SUCS, como un suelo SM - SC, con una humedad natural de 18.36%
b. Nivel Freático
Durante la exploración de campo se detectó el nivel freático a las siguientes profundidades:
c. Profundidad de Cimentación
Según la Norma E.050 Suelos y Cimentaciones – Cap. IV Cimentaciones Superficiales, la profundidad de cimentación mínima será de 0.80 m
Asimismo, la presión admisible del terreno aumenta a mayor profundidad de desplante, también, los costos de construcción, por lo tanto es necesario adoptar una profundidad de desplante que satisfaga los requerimientos de economía y resistencia aceptables. En este caso teniendo en cuenta el factor resistencia por lo que se recomienda una profundidad de desplante de 1.50 m.
d. Tipo de Cimentación
De acuerdo a las condiciones del suelo y las magnitudes posibles de las cargas transmitidas, es recomendable utilizar cimentación superficial, tal como cimentación corrida, unidas con vigas de conexión altamente rígidas.
e. Análisis de la Capacidad Portante
La naturaleza de fallas en suelos por capacidad de carga son: falla general por corte, falla local de corte y falla de corte por funcionamiento.
Debido a la naturaleza del estrato donde ira apoyada la sub. Estructura Se ha utilizado para el cálculo de la resistencia admisible del terreno, las expresiones de Terzaghi para falla local tanto para cimentación continua y Aislada.
Factor de seguridad (FS): FS = 3
f. Asentamientos Admisibles
Tiene mayor importancia el asentamiento diferencial que el total, aun cuando es más difícil estimar el diferencial. Lo anterior es debido a que la magnitud del diferencial depende del suelo y la estructura.
PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN SISTEMA APORTICADO (Según el RNE) 
a. TRABAJOS PROVISIONALES 
1. Preparación del terreno 
Previo al inicio de una construcción, es necesario realizar la limpieza del 
Terreno. Los materiales producto de la limpieza deben ser retirados a los botaderos 
oficiales. 
DEFINICIONES 
2. Instalaciones provisionales
De acuerdo al tipo de obra a realizar, es necesario construir cierto tipo de 
espacios e instalaciones provisionales como son: almacén para materiales, 
oficinas para personal técnico, laboratorio, instalaciones de energía eléctrica e 
hidro-sanitarias. Los espacios provisionales que se construyan deben hacerse 
con materiales de fácil montaje y desmontaje. 
3. Almacén
Debe tener el tamaño adecuado para almacenar las herramientas y los 
materiales que necesiten protección de la intemperie como el cemento, el 
hierro y la madera entre otros. Su ubicación dentro del terreno debe ser tal 
que facilite la descarga de materiales.
4. Oficina
Es el lugar detrabajo y reuniones del personal técnico por lo que debe tener 
el tamaño y condiciones para el equipamiento requerido. 
b. MOVIMIENTO DE TIERRAS 
Los niveles de cimentación que se indican en los planos podrán ser modificados 
por los Inspector o proyectista en caso de considerarlo necesario para asegurar 
una cimentación satisfactoria. 
Los espacios excavados por debajo de los niveles de las estructuras definitivas 
serán rellenadas con concreto simple con fc = 100 Kg./cm2
 al que se le podrá 
incorporar hasta un 30% de volumen con piedras cuya dimensión no exceda un 
tercio de la menor dimensión del espacio por rellenar
c. TRABAJOS PRELIMINARES
 Nivelación
Concluida la limpieza y la eliminación, se procede a determinar 
los niveles del terreno de acuerdo a un nivel de referencia determinado que 
puede ser el nivel de la acera en una esquina del terreno. 
Trazo y replanteo
Consiste en marcar sobre el terreno los ejes de todos los elementos que conformarán la construcción a desarrollarse. 
Se ubica en el terreno un eje de referencia de acuerdo al plano de conjunto ya sea un eje de colindancia o la acera. 
El método más práctico para hacer el trazo es mediante el empleo de listones y cordeles que marcaran los ejes 
d. EXCAVACION Y COMPACTACION 
Las excavaciones de una construcción de acuerdo al tamaño, formas, 
complejidad y la ubicación de estas, podrán hacerse manualmente o con la 
maquinaria adecuada. Si se efectúan por medio de una máquina, esta hará el 
trabajo grueso pero la conformación final se hará manualmente. Las 
excavaciones pueden ser profundas o superficiales. 
Excavaciones profundas 
Demarcación en el terreno de la posición y dimensión de las zapatas marcando su ubicación las con la punta de una estaca. 
Cuando la excavación es muy profunda o el terreno es muy suelto, las paredes de la zanja pueden derrumbarse, para prevenir esto, es necesario colocar tablas y listones, que eviten el derrumbe de las paredes. 
Excavaciones superficiales
Cuando en una edificación existen zapatas. La excavación para las soleras de cimentación y tensores, se llevará a cabo una vez que concluya el vaciado de las zapatas y pedestales de columnas. 
Compactación 
Una vez retirado el material suelto de las sobre excavaciones, se sustituye por material selecto en capas no mayores de 15cm y se compacta ya sea manualmente o con máquinas compactadoras hasta lograr la densidad especificada. 
e. ARMADURA 
La armadura es el refuerzo de un elemento estructural de concreto armado, que trabaja a tensión, puede ser prefabricada o armada en el sitio de la obra con varillas de acero, según los detalles mostrados en los planos.
El proceso de fabricación de armaduría se divide en cuatro etapas: 
Cortado, doblado, armado y colocado. 
f. CIMIENTOS Y SOBRECIMIENTOS 
Un cimiento es aquella parte de la estructura que recibe la carga de la edificación y la transmite al terreno por medio del ensanchamiento de su base. Es decir la base sobre la que descansa todo el edificio o construcción es lo que se le llama cimentación.
 Profundas:
Se utilizan para transmitir adecuadamente cargas proporcionadas por elementos puntuales, como estructuras a base de marco. 
Superficiales: 
Este tipo de cimiento por lo general se desarrolla linealmente, ya que se utiliza para 
transmitir adecuadamente cargas proporcionadas por estructuras de muros o paredes carga. 
Mixtas: 
Cuando el suelo es muy blando las cimentaciones superficiales no son recomendadas a menos que se refuercen con cimentaciones profundas convirtiéndose así en cimentaciones mixtas que son elementos formados por una cimentación profunda y una superficial.
Tensores: 
Los tensores son elementos generalmente horizontales que proporcionan arrastramiento a los elementos verticales, tales como las columnas y pedestales.
ELEMENTOS VERTICALES PRIMER NIVEL 
Los elementos verticales en una edificación son aquellas estructuras de soporte que reciben carga en un nivel superior y la transmiten a un nivel inferior. Ejemplo de estos elementos son: Columnas, paredes y muros. 
Las columnas forman parte de un sistema de marcos estructurales, 
construido a base de poste (elemento vertical) y viga (elemento horizontal); 
este tipo de sistema es utilizado comúnmente en edificaciones de dos 
niveles o más. Las columnas definen los ejes principales de una 
construcción en un sistema de marcos, ya que es en torno a las 
cimentaciones de estas que inicia la construcción de una edificación.
COLUMNAS: 
PAREDES: 
Las paredes, según su función estructural pueden clasificarse en: 
Paredes de cargo: Son los elementos que soportan fuerzas verticales y horizontales, resistiendo la carga de losas o de techos y posteriormente las transmiten a las cimentaciones
Paredes de relleno: Estas paredes sirven únicamente para dividir espacios, ya sea dentro de la edificación, ó fuera de ésta. Sirven además como cerramiento de un sistema de marcos. 
MUROS: 
Son elementos verticales y según su función estructural pueden ser:
Muros de carga: soportar cargas verticales para transmitirlas al suelo 
 (trabajan evitando el hundimiento). 
Muros de Retención: Soportan cargas horizontales y por gravedad (trabajan evitando el deslizamiento y el volteo) Estos tipos de muro pueden ser de concreto ó de mampostería, 
LOSA ALIGERADA 
La losa tiene como función principal, proteger a los usuarios de una edificación 
de las inclemencias del clima. Las características que una cubierta debe cumplir son: Impermeabilidad (evita el paso del agua) y aislamiento (evita el paso del frío y el calor).