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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 2 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 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 4 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 5 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 6 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 RiesgosAsociados ......................... 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 7 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 8 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 9 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. 10 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. 11 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 datosno 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. 12 • 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. 13 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. 14 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 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 todaslas 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. 16 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. 17 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. 18 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 medianao 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 19 • 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) 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 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 22 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 accidentesmecánicos 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. 23 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 24 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. 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). 26 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 27 8.2 Plano de arquitectura 28 29 30 31 32 33 34 35 8.3 Planos de cimentaciones 36 37 8.4 Planos estructurales 38 39 40 41 8.5 Planos eléctricas y sanitarias 42 43 44 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 45 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 haceuna 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. 46 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. 47 Figura 1. Vista de la Primera Planta de Arquitectura del Proyecto CapStone (ejes 1 al 4) 48 Figura 2. Vista de la Primera Planta de Arquitectura del Proyecto CapStone (ejes 5 al 9) 49 Figura 3. Vista de la Segunda Planta de Arquitectura del Proyecto CapStone (ejes 1 al 4) 50 Figura 4. Vista de la Segunda Planta de Arquitectura del Proyecto CapStone (ejes 5 al 9) 51 Figura 5. Configuración Estructural del Primer Techo – Proyecto CapStone (ejes 1 al 4) 52 Figura 6. Configuración Estructural del Primer Techo – Proyecto CapStone (ejes 5 al 9) 53 Figura 7. Configuración Estructural del Segundo Techo – Proyecto CapStone (ejes 1 al 4) 54 Figura 8. Configuración Estructural del Segundo Techo – Proyecto CapStone (ejes 5 al 9) 55 Figura 9. Configuración Estructural del Primer Techo – Proyecto Antecedente (ejes 1 al 4) 56 Figura 10. Configuración Estructural del Primer Techo – Proyecto Antecedente (ejes 5 al 9) 57 Figura 11. Configuración Estructural del Segundo Techo – Proyecto Antecedente (ejes 1 al 4) 58 Figura 12. Configuración Estructural del Segundo Techo – Proyecto Antecedente (ejes 5 al 9) 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 60 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 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 = 62 (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) 63 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 64 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. 65 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 66 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. 67 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). 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. 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 11.9968.08 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° 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. 71 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 72 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. 73 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. 74 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. 75 ANEXO N° 1 EXCAVACIÓN DE CALICATA 76 ANEXO N° 2 TOMA DE MEDIDAS DE PROFUNDIDAD 77 ANEXO N° 3 CALICATA EXCAVADA HASTA LOS 1.50 METROS 78 79 80 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 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) 83 Figura 14. Configuración estructural del Primer Techo (Ejes 5 al 9) 84 Figura 15. Configuración estructural del Segundo Techo (Ejes 1 al 4) 85 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
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