Informe de practicas pre profesionales en ingenieria civil

UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZÁN FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA E.A.P INGENIERIA CIVIL

Segundo Informe de Prácticas pre-Profesionales en KAIROZ CONSTRUCTORA E.I.R.L en la elaboración de proyectos a nivel de Perfil y Expediente Técnico

Responsable: Wilson Diter Ñaupa Tello

[email protected]

08/06/2015

“Año de la Diversificación productiva y del fortalecimiento de la educación”

PRACTICANTE

Ñaupa Tello, Wilson Diter

ASESOR INTERNO PPP

Ing. Zevallos Huaranga Jorge

ASESOR EXTERNO PPP

Ing. Cabrera Mora Euler Hector

Índice

DEDICATORIA__________________________________________________________________________________________________I-1

AGRADECIMIENTOS___________________________________________________________________________________________I-1

DOCUMENTOS ADMINISTRATIVOS_________________________________________________________________________I-1

CARTA DE PRESENTACIÓN DEL ALUMNO_________________________________________________________________I-1CARTA DE ACEPTACIÓN DE LA EMPRESA_________________________________________________________________I-1CARTA DE ACEPTACIÓN DEL ASESOR INTERNO DE PRÁCTICAS________________________________________I-1CARTA DE ACEPTACIÓN DEL ASESOR EXTERNO DE PRÁCTICAS_______________________________________I-1

INTRODUCCIÓN________________________________________________________________________________________________I-1

I. TÍTULO ANTECEDENTES Y LIMITACIONES__________________________________________________________I-2

1.1. TÍTULO_______________________________________________________________________________________________I-21.2. ANTECEDENTES_____________________________________________________________________________________I-21.3. LIMITACIONES______________________________________________________________________________________I-2

II. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA_____________________________________________________________________II-2

2.1. DE LA FUNCIÓN REALIZADA______________________________________________________________________II-22.2. DE LA FORMULACIÓN_____________________________________________________________________________II-32.3. DE LAS NORMAS EMPLEADAS____________________________________________________________________II-3

III. OBJETIVOS______________________________________________________________________________________________III-3

3.1. OBJETIVO GENERAL_______________________________________________________________________________III-33.2. OBJETIVO ESPECÍFICO____________________________________________________________________________III-3

IV. MARCO TEÓRICO____________________________________________________________________________________IV-4

4.1. METRADO DE CARGAS____________________________________________________________________________IV-44.1.1. METRADO DE CARGAS LINEALES___________________________________________________________IV-4

4.2. ANALISIS DE CARGAS ESTATICAS_______________________________________________________________IV-44.2.1. CARGAS ESTATICAS__________________________________________________________________________IV-4

4.2.1.1. Reglamento Nacional de Edificaciones Norma E.020 Cargas.________________________________________IV-4

4.3. PREDIMENSIONAMIENTO______________________________________________________________________IV-114.3.1. ESPESOR DE MURO “t”______________________________________________________________________IV-114.3.2. DENSIDAD MINIMAS DE MUROS REFORZADOS__________________________________________IV-124.3.3. VERIFICACION DEL ESFUERZO AXIAL POR CARGAS DE GRAVEDAD____________________IV-12

4.4. .ANÁLISIS SÍSMICO_______________________________________________________________________________IV-124.4.1. ANALISIS ZUCS______________________________________________________________________________IV-12

4.4.1.1. Fuerza de Sismo________________________________________________________________________________________IV-124.4.1.2. Factor de Zona__________________________________________________________________________________________IV-134.4.1.3. Coeficiente de Uso e Importacia______________________________________________________________________IV-144.4.1.4. Parámetros de Suelo___________________________________________________________________________________IV-144.4.1.5. Factor de Reducción___________________________________________________________________________________IV-144.4.1.6. Factor de amplificación Sísmica______________________________________________________________________IV-144.4.1.7. Análisis de Combinación Modal Espectral___________________________________________________________IV-144.4.1.8. Fuerza Cortante Mínima en la base___________________________________________________________________IV-154.4.1.9. Efectos de Torsión_____________________________________________________________________________________IV-154.4.1.10. Análisis Tiempo Historia_____________________________________________________________________________IV-15

Universidad Nacional “Hermilio Valdizan” Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura

E.A.P de Ingeniería Civil.

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4.5. CONCEPTOS BÁSICOS____________________________________________________________________________IV-15

V. ACTIVIDADES DESARROLLADAS____________________________________________________________________V-16

5.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES_______________________________V-165.1.1. LOSAS_________________________________________________________________________________________V-175.1.2. VIGAS_________________________________________________________________________________________V-175.1.3. COLUMNAS___________________________________________________________________________________V-18

5.2. MODELO FISICO DEL EDIFICIO CON ETABS V9.7______________________________________________V-205.2.1. MODELO EN PLANTA-GRILLAS_____________________________________________________________V-205.2.2. DEFINICION DE MATERIALES______________________________________________________________V-215.2.3. DEFINICION DE SECCIONES_________________________________________________________________V-225.2.4. DEFINICION DEL ESPECTRO SISMICO______________________________________________________V-28

5.2.4.1. Asignación del Espectro de diseño en el ETABS 9.7__________________________________________________V-29

5.2.5. MASAS ASIGNADAS__________________________________________________________________________V-305.3. ANALISIS SISMICO ESTATICO____________________________________________________________________V-315.4. RESULTADO DE ANALISIS_______________________________________________________________________V-33

5.4.1. ANALISIS DE CORTANTE EN LA BASE______________________________________________________V-335.4.2. PERIODOS Y MASAS PARTICIPANTES______________________________________________________V-345.4.3. DISTORSIÓN MAXIMA_______________________________________________________________________V-34

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES________________________________________________________VI-35

6.1. CONCLUSIONES__________________________________________________________________________________VI-356.2. RECOMENDACIONES____________________________________________________________________________VI-35

VII. BIBLIOGRAFÍA____________________________________________________________________________________VII-36



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DEDICATORIAEstas labores van dedicadas en primer lugar a Dios, mis Padres y mi Familia por su infinito apoyo. A mis grandes maestros cuyas palabras aún siguen enseñando con el paso del tiempo. Y a mis entrañables amigos que acompañan cada etapa de mi vida con su respaldo incondicional.



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AGRADECIMIENTOS

A Dios, a mi padre quien en vida fue: Leonardo Ñaupa Zavala, a mi madre: Maximiliana Tello Segovia; quien es el motivo para despertarme lleno de fuerzas para seguir adelante, mis hermanos; por todo el cariño y compresión que siempre me brindan junto con su respaldo y apoyo incondicional, y por todo lo recibido durante los años vividos.

A la Universidad Nacional “Hermilio Valdizán” por todas las enseñanzas impartidas en mi formación académica y por haberme brindado todas las facilidades para la consecución de mis objetivos trazados.

A los docentes que se esforzaron por impartirme los conocimientos que adquirí en las aulas de nuestra Facultad.

Al Ing. Jorge Zevallos Huaranga e Ing. Euler Hector Cabrera Mora, por la orientación y la información que me vienen brindando durante mis Prácticas Pre profesionales de manera satisfactoria.

A la empresa KAIROS CONSTRUCTORA E.I.R.L. por la oportunidad brindada para poder realizar mis Prácticas Pre-Profesionales en la elaboración de proyectos a nivel de Perfil y Expediente Técnico en forma particular hasta esta etapa en la elaboración del perfil cuyo nombre es: “Instalación de Servicios Educativos de la I.E.N°34708 Nuevo Oriente, en el Anexo de nuevo oriente, distrito de Pallanchacra, Provincia y Región Pasco”

Agradezco a mis mejores amigos, por todos los consejos y enseñanzas recibidas durante los años de estudio en la UNHEVAL.



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DOCUMENTOS ADMINISTRATIVOS

CARTA DE PRESENTACIÓN DEL ALUMNOPara la realización de prácticas Pre-Profesionales por parte del Ing. Jorge Zevallos Huaranga, Decano de la Facultad Ing. Civil y Arquitectura, al practicante Wilson Diter Ñaupa Tello.

CARTA DE ACEPTACIÓN DE LA EMPRESAPara la realización de prácticas Pre-Profesionales por parte de la empresa: KAIROS CONSTRUCTORA E.I.R.L, al practicante Wilson Diter Ñaupa Tello.

CARTA DE ACEPTACIÓN DEL ASESOR INTERNO DE PRÁCTICASDe Asesoramiento Interno en la realización de las prácticas Pre-Profesionales por parte del Ing. Jorge Zevallos Huaranga, al practicante Wilson Diter Ñaupa Tello.

CARTA DE ACEPTACIÓN DEL ASESOR EXTERNO DE PRÁCTICASDe Asesoramiento Externo en la realización de las prácticas Pre-Profesionales de parte del Ing. Euler Héctor Cabrera Mora, al practicante Wilson Diter Ñaupa Tello.

Todos los documentos se presentaron en un folder previa una solicitud anexando el historial de notas cuya función es de cumplir con los créditos mínimos para la realización de prácticas.



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INTRODUCCIÓN

El presente informe hace mención la descripción de todas las actividades desarrolladas durante mis prácticas Pre Profesionales realizadas, en la empresa; “KAIROS CONSTRUCTORA”, como Asistente y apoyo técnico en la etapa de Identificación, Formulación y Evaluación; durante la elaboración de proyectos a nivel de Perfil y Expediente Técnico.

En este sentido, me es grato presentar mi segundo informe de prácticas pre-profesionales en el cual se describe las actividades asignadas, los aportes que desarrollé como practicante en el área que asignada por la empresa, en forma particular se trata del Análisis y Diseño de los módulos del proyecto cuyo nombre es: “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS DE LA I.E. 34032 MARTIRES DE RANCAS DE LA LOCALIDAD DE SAN ANTONIO DE RANCAS, DISTRITO DE SIMON BOLIVAR - PASCO - PASCO”

El desarrollo de este segundo informe se hace mediante capítulos el cual explico a continuación:

Comienza con los aspectos generales del lugar y del proyecto, describiendo cargas, metrado de cargas, predimensionamiento de elementos estructurales, etc.

En el segundo aspecto se mencionan la justificación e importancia de la función realizada y del planteamiento o la formulación del Proyecto, seguido por los objetivos, Marco Teórico.

El principal capítulo del presente informe está centrado en el capítulo V Actividades desarrolladas el cual involucra en su contenido las actividades realizadas en campo y gabinete todo referente al proyecto mensionado líneas arriba.

Se cierra el presente con las conclusiones y recomendaciones respectivas captadas de la experiencia en este segundo bimestre de prácticas pre profesionales.



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I. TÍTULO ANTECEDENTES Y LIMITACIONES

I.1. TÍTULOPrimer Informe de Prácticas Pre Profesionales, en la empresa: KAIROS CONSTRUCTORA E.I.R.L, durante la elaboración de Perfiles y Expedientes Técnicos.

I.2. ANTECEDENTESDE LA ORGANIZACIÓN DE LA PRÁCTICA:

El Decano de la Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura, presenta al alumno Wilson Diter Ñaupa Tello, ante la empresa KAIROS CONSTRUCTORA E.I.R.L, para que el alumno pueda realizar sus Prácticas Profesionales en dicha institucione.

La empresa KAIROS CONSTRUCTORA E.I.R.L autorizan la iniciación de prácticas del alumno en la como ASISTENTE Y APOYO TÉCNICO EN LA ETAPA DE IDENTIFICACIÓN, FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN; DURANTE LA ELABORACIÓN DE PROYECTOS A NIVEL DE PERFIL Y EXPEDIENTE TÉCNICO.

Se da conocimiento a la Universidad Nacional “Hermilio Valdizán” en el folio presentado por el alumno junto a todos los requisitos que la normatividad legal impone.

I.3. LIMITACIONESLas Principales limitaciones son:

La Falta de compromiso por parte de la población y sus autoridades, para facilitarnos los documentos y la información requerida.

Falta de criterio estructural en los planos de arquitectura.

II. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

II.1. DE LA FUNCIÓN REALIZADA Continuando con mis prácticas Pre-Profesionales, para esta

oportunidad se tuvo el análisis y Diseño de la I.E. N°

Para la Elaboración del estudio definitivo (Expediente Técnico), es necesario contar con un buen análisis y posterior un adecuado diseño, que estén acorde con las normas peruanas: E.030 Diseño Sismorresistente, E.060 Concreto armado, E.070 Albañilería.

Es de mucha importancia desarrollar estudios definitivos de acuerdo a la normatividad vigente, respetando sus lineamientos y condiciones mínimas de calidad para tener como resultado obras de calidad.

La compatibilidad que se desarrolla entre un perfil técnico, expediente técnico y área de trabajo con la finalidad no provocar errores y omisiones en la ejecución del proyecto (Ampliaciones de Plazo,



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Adicionales de Obra, etc).

II.2. DE LA FORMULACIÓN El proyecto consiste en el diseño estructural de una edificación de uno,

dos y tres niveles, a base de columnas y muros portantes (Sistema mixto), con entrepiso unidireccional aligerado, cobertura a dos aguas en base a vigas de concreto armado y losa aligerada, la cimentación es a base de zapatas, vigas de cimentación, cimiento corrido y cimiento armado.

El diafragma rígido, es una losa aligerada de 20 cm de espesor, siendo una estructura integrada, que responde a los esfuerzos propios de cargas aplicadas por su uso. La disposición en planta de las viguetas del aligerado es paralela al sentido “X”, debido a los requerimientos de ambientes y a la disposición de los ejes. La cimentación consiste en cimentación corrida y armada, para muros de albañilería y columnas respectivamente. La cimentación cumple la función de formar un diafragma rígido continuo integrando a los elementos verticales y compatibilizando sus desplazamientos laterales.

II.3. DE LAS NORMAS EMPLEADAS Reglamento Nacional de edificaciones RNE-2009.

Norma Técnica de Edificación de Cargas E.020.

Norma Técnica de Diseño Sismo Resistente E.030.

Norma Técnica de Edificación de Concreto Armado E.060.

Especificaciones de ACI 318-05

III. OBJETIVOS

III.1. OBJETIVO GENERAL Complementar la formación académica recibida durante el periodo de

formación de pre-grado con la práctica.

Poner en práctica los conocimientos adquiridos en la universidad desempeñándome de manera eficiente y responsable en la práctica, aportando así en bien de nuestra institución.

Tener buen desenvolvimiento en el ejercicio de nuestra profesión frente a nuestra sociedad y retos futuros.

III.2. OBJETIVO ESPECÍFICO Formulación de Perfiles y Expedientes técnicos bien estructurados y

sustentados con la reglamentación correspondiente a las observaciones hechas en los proyectos.

Identificar qué puntos son los más reincidentes en las falencias al momento de hacer el análisis y diseño estructural.

Plasmar el estado real de la estructura o del edificio para tener un buen análisis y consecuentemente un buen diseño estructural.



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Elaborar un buen sistema estructural acorde con las normas vigentes.

En la elaboración de expedientes técnico se debe determinar todos los estudios de ingeniería para no tener inconvenientes durante la ejecución de Obra.

Para un óptimo análisis y diseño de cada elemento estructural es requisisto saber el tipo de suelo y la capacidad portante del suelo.

Llevar a cabo las funciones de asistencia técnica en la formulación de los proyectos con responsabilidad y seriedad.

IV. MARCO TEÓRICO

IV.1. METRADO DE CARGAS

IV.1.1. METRADO DE CARGAS LINEALESEl metrado de cargas se desarrollara de acuerdo a los requerimientos de la Norma Peruana de Cargas E-020 del Reglamento Nacional de Edificaciones

Las edificaciones y todas sus partes deberán ser capases de resistir cargas que se le imponga como consecuencia de su uso previsto. Estas actúan en combinaciones prescritas y no deben causar esfuerzos ni deformaciones que excedan los señalados para cada material estructural en su norma de diseño específica.

a) CARGA MUERTA

Es la carga permanente que lo conforman los materiales, dispositivos de servicio, equipo, Tabiques, etc.

b) CARGA VIVA

Es la Sobrecarga carga móvil, esta carga se toma de acuerdo a los análisis realizados por los investigadores de acuerdo al tipo de estructura a la cual va estar sometida la estructura.

c) CARGA SISMICA

Son sometidos todas las edificaciones de acuerdo al tipo de Estructura. En nuestro caso se tiene una clasificación de tipo A por albergar a personas en caso de Terremotos.

IV.2. ANALISIS DE CARGAS ESTATICAS

IV.2.1. CARGAS ESTATICAS

IV.2.1.1. Reglamento Nacional de Edificaciones Norma E.020 Cargas.

a) La Norma E.020 indica los diferentes tipos de cargas a utilizar y las combinaciones a tener en cuenta, asimismo nos indica los esfuerzos y deformaciones que se generan como resultado de la aplicación de las cargas, las cuales no deberán exceder los valores estipulados para cada material estructural según la norma de diseño correspondiente.



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b) Para realizar el metrado de cargas debemos tener en cuenta lo siguiente:

CARGA MUERTA

Materiales

Se considerará el peso real de los materiales que conforman la edificación y los que soportan la edificación, calculados en base a los pesos unitarios que aparecen en la siguiente tabla, pudiéndose emplear pesos unitarios menores cuando se justifiquen debidamente.

El peso real se podrá determinar por medio de análisis o usando los datos indicados en los diseños y catálogos del fabricante.



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PESOS UNITARIOS

MATERIALES PESO (Kg/m3)

Concreto de Simple de: GRAVA 2300Concreto Armado 2400

Dispositivos de servicios y Equipos

Se considerará el peso de todos los dispositivos de servicio de la edificación.

Tabiques

Se considerará el peso de todos los tabiques, usando los pesos reales en las ubicaciones que indican los planos.

Tabiqueria móvil

El peso de tabiques móviles se incluirá como carga viva equivalente uniformemente repartida por metro cuadrado, con un mínimo de 0.50kPa (50 kgf/m2), para divisiones livianas móviles de media altura y de 1kPa (100Kgf/m2), para divisiones livianas móviles de altura completa.

CARGA VIVA



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Carga viva mínima repartida

Se usaran como mínimo los valores que se establece en la siguiente tabla.

CARGAS MINIMAS REPARTIDASUSO U OCUPACION CAPACIDAD REPARTIDAS (Kgf/m2)

BañosIgual a la carga principal del resto del área,

sin que sea necesario que exceda a 300Centros de EducaciónAulas 250Talleres 350Auditorio De acuerdo a los lugares de asambleasLaboratorios 300Corredores y escaleras 400

Carga viva del techo

Se diseñarán los techos y las marquesinas tomando en cuenta las cargas vivas, las de sismo, viento y otras prescritas a continuación.

Las cargas vivas mínimas serán las siguientes:

a) Para los techos con una inclinación hasta de 3º con respecto a la horizontal, 1,0kPa (100 kgf/m2).

b) Para techos con inclinación mayor de 3º, con respecto a la horizontal 1,0 kPa (100kgf/m2) reducida en 0.05 kPa (5kgf/m2).

c) Para techos curvos, 0,50 kPa (50 kgf/m2)

d) Para techos con coberturas livianas de planchas onduladas o plegadas, calaminas, fibrocemento, material plástico, etc., cualquiera sea su pendiente, 0,03 kPa (30 kgf/m2), excepto cuando el techo pueda haber acumulación de nieve, en cuyo caso se aplicará lo indicado en el Articulo11.

Nieve

La estructura y todos los elementos de techo que estén expuestos a la acción de la carga de nieve serán diseñados para resistir las cargas producidas por la posible acumulación de la nieve en el techo. La sobrecarga de nieve en una superficie cubierta es el peso de la nieve que, en las condiciones climatológicas más desfavorables puede acumularse sobre ella.

La carga de nieve debe considerarse como carga viva. No será necesario incluir en el diseño el efecto simultáneo de viento y carga de nieve.

Carga básica de nieve sobre el suelo (Qs).- para determinar este valor, deberá tomarse en cuenta condiciones geográficas y climáticas de la región donde se ubicara la estructura. La carga básica se establecerá de un análisis estadístico de la información disponible en la zona, para un periodo medio de retorno de 50años (probabilidad anual del 2% de ser excedida.)



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El valor mínimo de la carga básica de nieve sobre el suelo (Qs) será de 40Kgf/m2.

Carga de nieve sobre los techos (Qt).- para techos a una o dos aguas con inclinaciones menores a o iguales a 15º (pendientes ≤ 27%) y para techos curvos con una relación flecha/luz ≤ 0.1 o ángulo vertical menor o igual 10º (calculando desde el borde hasta el centro).

La carga de diseño (Qt), sobre la proyección horizontal, será:

Qt=Qs

Para techos a una o dos aguas con inclinaciones comprendidas entre 15º y 30º la carga de diseño (Qt), sobre la proyección horizontal será:

Qt=0.80Qs

Viento

Velocidad de diseño del viento hasta 10m. De altura será la velocidad máxima adecuada a la zona de ubicación de la edificación pero no menos de 75 Km/h. la velocidad de diseño del viento en cada altura de la edificación se obtendrá con:

Vh=V ¿

Donde.

Vh = es la velocidad de diseño en la altura h, en Km/h

V = es la velocidad de diseño hasta 10m de altura en Km/h

H = es la altura sobre el terreno en metros

La carga exterior (presión o succión): ejercida por el viento se supondrá estática y perpendicular a la superficie sobre la cual se actúa. Se calculará de la expresión:

Ph=0.005C Vh2

Donde:

Ph = es la presión o succión del viento en una altura h en Kg/m2

C = factor de forma a dimensional indicado en la tabla.



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Cargas unitarias Empleadas

Las cargas unitarias empleadas en los cálculos, son de acuerdo a lo dispuesto en la NTE E.020, las cuales son los siguientes:

TABLA DE CARGAS UNITARIASPeso específico del concreto simple 2.3 Tn/m3

Peso específico del concreto armado 2.4 Tn/m3

Aligerado h=0.20 0.3 Tn/m2



Enlucido o revoque de mortero de cemento e=1.5cm 0.03 Tn/m2

Piso pulido e=2" 0.115 Tn/m2

Ladrillo pastelero 25x25x3 0.044 Tn/m2

Albañilería de arcilla cocida hueca 1.35 Tn/m3

Cobertura de teja andina (eternit) 0.05 Tn/m2

Cielorraso suspendido de triplay 0.0075 Tn/m2

Sobrecarga en centros educativos



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Aulas 0.25 Tn/m2

Laboratorios 0.3 Tn/m2

Sala de lectura – Biblioteca 0.3 Tn/m2

Sala de computo 0.35 Tn/m2

Corredor y escaleras 0.4 Tn/m2

Talleres 0.35 Tn/m2

Techos 0.05 Tn/m2

Metrado de cargas uniformemente repartida



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IV.3. PREDIMENSIONAMIENTO

IV.3.1. ESPESOR DE MURO “t”Para la zona sísmica 2, el espesor efectivo mínimo, descontando tarrajeos, es t≥h/20, t≥295/20 t≥13 cm, donde “h” es la altura libre de la albañilería. Con lo cual, se utilizará muros en aparejo de cabeza en los ejes X-X (muros portantes), con espesor efectivo igual a 23 cm (25 cm tarrajeadas) y soga en los ejes Y-Y (tabiquería), con espesor efectivo igual a 13 cm (15



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cm tarrajeadas).

IV.3.2. DENSIDAD MINIMAS DE MUROS REFORZADOSLa densidad mínima de muros confinados, para cada dirección de la edificación, se determina con la expresión:

∑ ¿Ap

≥ ZUSN56

Donde:

L= Longitud total del muro incluyendo sus columnas (L>1.20m).

t = espesor efectivo = 0.23m.

Ap = Área de la planta típica.

Z = 0.3 Sona Sísmica 2.

U = 1.5 el edificio es de tipo escencial, destinado a centros educativos.

S = 1.4 el suelo está ubicado sobre suelos flexibles

N = 3 Número de pisos del edificio.

IV.3.3. VERIFICACION DEL ESFUERZO AXIAL POR CARGAS DE GRAVEDAD

La resistencia admisible (Fa) a compresión en los muros de albañilería está dada por la expresión:

Fa=0.2 f ' m [1−( h35 t )

2]Esta carga produce una carga axial máximo:

σm=Pm

t

IV.4. .ANÁLISIS SÍSMICOEl análisis sísmico se desarrollará de acuerdo a los requerimientos de la Norma Peruana de Diseño Sismo resistente E-030 del Reglamento Nacional de Edificaciones

IV.4.1. ANALISIS ZUCS

IV.4.1.1. Fuerza de Sismo

Utilizamos el método de Análisis por Combinación Modal Espectral, el cual se basa en las siguientes consideraciones:

1. Modos de Vibración

Los periodos naturales y modos de vibración se determinaron considerando las características de rigidez y distribución de las masas de



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la estructura.

2. Aceleración Espectral

Para cada de las direcciones horizontales se utilizó un espectro inelástico de pseudos-aceleraciones definido por la siguiente formula:

Sa=ZUCSR

∗g

Para realizar el análisis en la dirección vertical se empleó un espectro con valores iguales a los 2/3 del espectro utilizado para las direcciones horizontales.

IV.4.1.2. Factor de Zona

Dicho valor se obtiene de la Tabla Nº1 (Capitulo II – Norma E.030 – RNE):

Tabla N°1FACTORES DE ZONA

ZONA Z

3 0,4

2 0,3

1 0,15

A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N°1. Este factor se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años.



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En la figura ubicamos el departamento de Pasco, donde observamos que pertenece a la Zona 2, a la cual le corresponde el valor de Z = 0.30

IV.4.1.3. Coeficiente de Uso e Importacia

Este valor se obtiene de la Tabla Nº 3 – Categoría de las Edificaciones. (Norma E.030 - RNE). El proyecto en evaluación corresponde a la categoría A por ser una Institución Educativa siendo su factor de uso U = 1.50 por tratarse un tipo de edificación que alberga personas.

IV.4.1.4. Parámetros de Suelo

Este valor lo obtenemos de la Tabla Nº 2 – Parámetros de suelo (Norma E.030 - RNE) en base a las características del suelo en estudio, siendo en nuestro caso suelo flexible “S3”, obtenemos un S = 1.40 y un período de suelo Tp = 0.9.

IV.4.1.5. Factor de Reducción

Este valor lo obtenemos de la Tabla Nº 6 – Sistemas Estructurales (Norma E.030 - RNE) nuestra estructura se trata de pórticos en el eje x, al cual le corresponde un coeficiente de reducción de Rd =8 y de albañilería armada o confinada en el eje y, al cual le corresponde un coeficiente de reducción Rd = 3

IV.4.1.6. Factor de amplificación Sísmica

Dicho factor se calcula de acuerdo a lo indicado en el Artículo 7: (Norma E.030 - RNE)

C=2.5∗(TpT )∗1.25≤2.50

IV.4.1.7. Análisis de Combinación Modal Espectral

El análisis sísmico se desarrollará de acuerdo a los requerimientos de la Norma Peruana de Diseño Sismo resistente E-030 del Reglamento Nacional de Edificaciones.

Se realizó un Análisis Sísmico Dinámico por Superposición Modal Espectral.

Mediante los criterios de combinación que se indican, se podrá obtener la respuesta máxima esperada (r) tanto para las fuerzas internas en los elementos componentes de la estructura, como para los parámetros globales del edificio como fuerza cortante en la base, cortantes de entrepiso, momentos de volteo, desplazamientos totales y relativos de entrepiso.

La respuesta máxima elástica esperada (r) correspondiente al efecto conjunto de los diferentes modos de vibración empleados (ri) podrá determinarse usando la siguiente expresión.



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r=0.25∑i=1

m

|ri|+¿0.75√∑i=1m

ri2 ¿

Alternativamente, la respuesta máxima podrá estimarse mediante la combinación cuadrática completa de los valores calculados para cada modo.

En cada dirección se considerarán aquellos modos de vibración cuya suma de masas efectivas sea por lo menos el 90% de la masa de la estructura, pero deberá tomarse en cuenta por lo menos los tres primeros modos predominantes en la dirección de análisis.

IV.4.1.8. Fuerza Cortante Mínima en la base

Para cada una de las direcciones consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no podrá ser menor que el 80 % del valor calculado según el Artículo 17 (17.3) para estructuras regulares, ni menor que el 90 % para estructuras irregulares.

Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los desplazamientos.

IV.4.1.9. Efectos de Torsión

La incertidumbre en la localización de los centros de masa en cada nivel, se considerará mediante una excentricidad accidental perpendicular a la dirección del sismo igual a 0,05 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la dirección de análisis. En cada caso deberá considerarse el signo más desfavorable.

IV.4.1.10. Análisis Tiempo Historia

El análisis tiempo historia se podrá realizar suponiendo comportamiento lineal y elástico y deberán utilizarse no menos de cinco registros de aceleraciones horizontales, correspondientes a sismos reales o artificiales. Estos registros deberán normalizarse de manera que la aceleración máxima corresponda al valor máximo esperado en el sitio.

Para edificaciones especialmente importantes el análisis dinámico tiempo-historia se efectuará considerando el comportamientoinelástico de los elementos de la estructura.

IV.5. CONCEPTOS BÁSICOS SNIP.- Sistema Nacional de Inversión Pública

PIP.- Proyecto de Inversión Pública

Área de estudio.- Es el espacio geográfico donde se recogerá información para la elaboración del estudio, comprenderá el área donde se localiza la población beneficiaria del proyecto (actual y potencial); la UP del bien o el servicio, cuando esta existe; otras UP a



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las cuales pueden acceder los demandantes; y el área de ubicación del proyecto (considerando las diversas alternativas de localización).

Área de Influencia.- Es el espacio geográfico donde se ubican los beneficiarios (actuales y potenciales) del proyecto. En algunos sectores, como educación, el área de influencia se establece mediante una norma; por ejemplo, para un centro de educación inicial la distancia entre las viviendas de los niños y la institución no debe ser mayor de 500 metros, mientras que para primaria y secundaria esta distancia no debe ser mayor de 1500 y 3000 metros, respectivamente, tanto para la zona urbana como para la rural

Riesgo.- La probabilidad de que la unidad social o sus medios de vida sufran daños y pérdidas a consecuencia del impacto de un peligro.

Vulnerabilidad.- El segundo elemento que explica la condición de riesgo es la vulnerabilidad, la cual se entiende como la incapacidad de una unidad social (personas, familias, comunidad, sociedad), estructura física o actividad económica, de anticiparse, resistir y/o recuperarse de los daños que le ocasionaría la ocurrencia de un peligro o amenaza. La vulnerabilidad es, entre otros, el resultado de procesos de inapropiada ocupación del espacio y del inadecuado uso de los recursos naturales (suelo, agua, biodiversidad, entre otros) y la aplicación de estilos o modelos de desarrollo inapropiados, que afectan negativamente las posibilidades de un desarrollo sostenible.

Proyecto.- Conjunto de documentos aprobados por la autoridad correspondiente que hacen posible la construcción de un local educativo.

Seguridad.- Condiciones físicas del terreno, construcción y su entorno que minimicen las probabilidades de que sufran los efectos de desastres generados por fenómenos naturales o derivados de la acción humana.

Terreno.- Predio urbano o rural que se destina para la construcción de un local educativo.

Topografía.- Características físicas de la superficie del terreno.

Uso de Suelo.- Es el fin a que se destina un terreno y las edificaciones o instalaciones que en él se realicen.

Zona de Influencia.- Es la cobertura que puede ser atendida por un local educativo y se determina por la distancia máxima que los alumnos pueden recorrer desde su domicilio hasta el plantel.

V. ACTIVIDADES DESARROLLADAS

V.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALESPROYECTO: “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS DE LA I.E. 34032 MARTIRES DE RANCAS DE LA LOCALIDAD DE SAN ANTONIO DE RANCAS, DISTRITO DE SIMON BOLIVAR - PASCO - PASCO”

MODULO I: (LABORATORIO DE FISICA - QUIMICA)



PRACTICANTE


ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


El presente módulo está conformado por vigas 0.30x0.60, 0.25x0.40; columnas en T 72X37, y muros de albañilería de 0.23m de espesor; las losas aligeradas son de 0.20m de espesor. A continuación se muestra el predimensionamiento y el esquema utilizado.

Plano del Modulo 01 de tres niveles

V.1.1. LOSASSe tienes dos ecuacioes para determinara el espesor de la losa aligerada en una dirección:

condicion01 : Lc40

=7.2840

=0.1820m

condicion02 : 2 P180

=2∗7.28+2∗3.60180

=0.12m

Por tanto consideramos la condición más desfavorable de 0.18m, para condiciones de análisis y diseño utilizaremos:

t=0.20m

V.1.2. VIGASEl dimensionamiento de vigas sismorresistentes debe garantizar rigidez y resistencia para soportar las cargas de gravedad y las cargas sísmicas, para ello se tiene también dos ecuaciones:



PRACTICANTE


ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


h= L10

, L12

;b=30% h ,50% h

Teniendo en cuenta el ancho mínimo bmín =25cm.

En el proyecto se utilizó:

h=7.2810

=0.728m, 7.2812

=0.60m

b=0.50∗0.60=0.30m

Finalmente se tuvo vigas peraltadas de:

V−101 :30X 60

Para la dirección de pórticos se tuvo:

h=3.7510

, 3.7512

=0.40m

b=0.50∗0.40=0.20m

Finalmente para vigas del pórtico:

V−102 :25 x 40

Para el caso de volados se tuvo hasta de 2.12m

Volado=2.124

, 2.126

≅ 0.40m

b=0.50∗0.40≅ 0.20m

Se utilizó vigas en voladizo de:

Vvolados=25 x 40

V.1.3. COLUMNASDimensionamiento de columnas para resistir cargas de gravedad

Para garantizar la resistencia ante las cargas de gravedad para las columnas de un sistema estructural dual o aporticado, las áreas de sus secciones pueden ser dimensionadas en base a la siguiente expresión:

Áreade la columna= P0.45 f ' c

Donde:

P = Es la carga que actúa en una columna

f’ = es la resistencia del concreto a compresión

Metrado de cargas unitariasTIPO A 1500 Kg/m2TIPO B 1250 kg/m2



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ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


TIPO C 1000 kg/m2Dr. Genner Villarreal Castro

Dimensionamiento de columnas para resistir fuerzas sísmicas horizontales en el sistema aporticado

Las columnas sean capaces de resistir en el primer entrepiso la fuerza cortante actuante:

V= ZUSCPR

Para un sistema aporticado, se deben emplear los valores de C=2.5, R=8

Luego la fuerza cortante que debe absorber cada columna es:

Vac= VporticoN ° Columnas

Teniendo en cuenta que la fuerza cortante resistente es:

V rc=0.85∗0.53∗√210∗A=6Kgm 2

∗A (cm2)

En este punto tendrá que satisfacer:

Vac≤ Vrc



PRACTICANTE


ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


V.2. MODELO FISICO DEL EDIFICIO CON ETABS V9.7

V.2.1. MODELO EN PLANTA-GRILLAS



PRACTICANTE


ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


V.2.2. DEFINICION DE MATERIALES

Concreto f’c =210 kg/cm2

Albañilería confinada-Reforzada



PRACTICANTE


ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


V.2.3. DEFINICION DE SECCIONES

Columnas T-En centros del módulo

Columnas L-Esquinas del módulo



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ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


Seeción de Vigas33x55

Sección de vigas de 25X25



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ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


Sección de viguetas

Sección de viga para techos inclinados



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ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


Vista en planta del modelo



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ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


Vista en elevación del modelo



PRACTICANTE


ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


Vista en 3D del modelo

Vista en elevación en la dirección de albañilería



PRACTICANTE


ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


V.2.4. DEFINICION DEL ESPECTRO SISMICO



PRACTICANTE


ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.500.000

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000ESPECTRO E-030

T

Sa

V.2.4.1. Asignación del Espectro de diseño en el ETABS 9.7

Espectro en la dirección de albañilería



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ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


Espectro en la direeción del pórtico

V.2.5. MASAS ASIGNADASPara el análisis sísmico se asignó las cargas aplicadas a cada uno de los modelos las cuales serán utilizadas para el análisis sísmico respectivos para cada módulo, de acuerdo al tipo de estructura se consideró como Esencial. Para esta parte se consideró el aporte del 50% de las masas provenientes de la sobrecarga, el 100% para las cargas permanente y el 25% para las sobrecargas en las azoteas debido al tipo de estructura a considerarse categoría A. A continuación se muestran los cuadros donde se asignan los factores de carga descritos anteriormente.

Donde:

CM: Carga muerta

CV: Carga Viva de entrepiso

CVUP: Carga Viva de azotea

PP: Peso Propio



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ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


V.3. ANALISIS SISMICO ESTATICOSe realizó el análisis sísmico estático según las recomendaciones de la norma vigente E030 en su artículo 17, considerando las excentricidades de 5% en cada dirección de análisis. A continuación se muestra los esquemas utilizados en el presente análisis.

SXXPOS: Análisis sísmico estático con excentricidades en la dirección de análisis XX



PRACTICANTE


ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


SXXNEG: Análisis sísmico estático con excentricidad negativa en la dirección de análisis XX

SYYPOS: Análisis sísmico estático con excentricidad positiva en la dirección de análisis YY



PRACTICANTE


ASESOR INTERNO PPP


ASESOR EXTERNO PPP


SYYNEG: Análisis sísmico estático con excentricidad negativa en la dirección de análisis YY

V.4. RESULTADO DE ANALISIS

V.4.1. ANALISIS DE CORTANTE EN LA BASESe realizó la comparación del cortante mínimo utilizado en la base que debe de ser mayor o igual al 80% del cortante estático como lo recomienda la norma E030 en su artículo 18.2.C. comparando los casos de excentricidades positivas y negativas con el caso del análisis dinámico mencionado en el párrafo anterior. Para este módulo se tuvo que realizar una corrección para alcanzar los requisitos mencionados en este artículo.

A continuación se muestra la comparación realizada.



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ASESOR EXTERNO PPP


V.4.2. PERIODOS Y MASAS PARTICIPANTESPara obtener los resultados del análisis sísmico de los distintos módulos realizados, se consideró un análisis hasta alcanzar un valor superior al 90% de las masas participantes en ambas direcciones, para así poder alcanzar las exigencias del reglamento E030, el periodo fundamental de cada uno de los modelos o bloques de análisis.

A continuación se muestran el cuadro correspondiente a las masas participantes.

V.4.3. DISTORSIÓN MAXIMALa distorsión máxima permitida por RNE en la Norma E0.30 Diseño Sismorresistente en su artículo 15.1. Brinda un límite para el desplazamiento lateral de entre piso de Di/hei = 0.007 para estructuras de concreto. Para determinar cuál de los dos resultados es el más crítico para el diseño de este proyecto se consideró a ambos casos de análisis según sea el caso del módulo analizado, y se verificó que cumpla las distorsiones según el caso de análisis.

A continuación se muestra los resultados de las distorsiones máximas en cada modelo analizado:



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ASESOR EXTERNO PPP


VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

VI.1. CONCLUSIONES El análisis sísmico realizado en los distintos módulos cumplieron con la

exigencia del cortante mínimo en la base debe ser mayor o igual al 80% del cortante estático.

El análisis sísmico realizado en los distintos módulos cumplieron con la exigencia de analizarse hasta alcanzar una masa superior al 90% de las masas participantes en ambas direcciones.

Los modelos realizados para representar el “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS DE LA I.E. 34032 MARTIRES DE RANCAS DE LA LOCALIDAD DE SAN ANTONIO DE RANCAS, DISTRITO DE SIMON BOLIVAR - PASCO - PASCO”” cumplen los requisitos de desplazamiento lateral exigidos en la norma E030.

VI.2. RECOMENDACIONES Los modelos deberían de ser lo mas real posible de tal manera que nos

den resultados reales consecuentemente un buen análisis y un adecuado diseño.

Los resultados debes ser verificados según norma de diseño sismorresistente, tales como: cortante en la base, masas participantes, desplazamientos.

La etapa de modelamiento y análisis estructural es muy importante, ya que un buen diseño dependerá de estos.



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ASESOR EXTERNO PPP


VII.BIBLIOGRAFÍA

3. Reglamento Nacional de Edificaciones-2009.

4. NDS E.030 Diseño Sismorresistente.

5. E.060 Diseño de Concreto Armado.

6. E.070 Albañilería.

7. Normas Técnicas para el Diseño de Locales de Educación Básica regular Primaria - Secundaria – 2009.



Informe de practicas pre profesionales en ingenieria civil

Engineering

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