Manual de Construcción de Edificios
February 21, 2017 | Author: Andrew Consuegra S | Category: N/A
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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE COSTOS Y PRECIOS
1.1. GENERALIDADES.Uno de los factores más importantes que se debe tener en cuenta en la construcción de obras civiles es la economía. Con la finalidad de saber el precio total de una obra, la misma que es producto de la sumatoria de los diferentes items componentes del presupuesto total, es necesario realizar un Análisis de Precios Unitarios de todos y cada uno de estos items cuyas incidencias directas e indirectas se detallan a continuación:
1.2. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS.Estos precios unitarios están compuestos por los siguientes parámetros: COSTOS DIRECTOS: -
Costo de Materiales
-
Costo de la Mano de Obra
-
Herramienta y Equipo
-
Beneficios Sociales
COSTOS INDIRECTOS:
1.2.1
-
Gastos Generales e Imprevistos
-
Utilidad
-
Impuestos
COSTOS DIRECTOS.-
1.2.1.1. Costo de Materiales: El costo de los materiales se realiza en base a los precios vigentes en el mercado a la fecha de culminación del presente trabajo.
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CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
1.2.1.2. Costo de la Mano de Obra: El costo de la Mano de Obra está basado en la cantidad de trabajos que un obrero puede hacer en un periodo de tiempo fijo, o lo que se conoce como rendimiento. 1.2.1.3. Herramientas y Equipo: Para el cálculo de la incidencia por herramientas y equipos menores que se utilizará en la obra, se adoptó un costo porcentual del valor de la mano de obra de la siguiente forma:
DESCRIPCON Montacarga Soldador Carretillas Palas Picotas Combos Winchas Herram. Carpintería Herram. Plomería Herram. Electricidad Puntas Barretas Patas de Cabra Roldanas Poleas Sogas Turriles Baldes Tanque de Agua Grifos Mangueras Taladros Amoladoras Cizalla Llaves y Alicates Tecles y Cadenas Prensa Otros TOTAL
UNIDAD pza gbl pza pza pza pza pza gbl gbl gbl pza pza pza pza pza ml pza pza pza pza ml pza pza pza pza gbl pza gbl
CANTIDAD 1 1 15 30 30 6 1 1 1 1 10 10 6 2 2 100 5 20 1 6 100 1 1 2 12 1 1 1
PRECIO Bs 9500 6500 230 25 37 180 450 3000 2400 2500 25 100 170 200 200 13 50 10 3000 60 8 1200 1800 2700 30 2500 1000 6500
DURACION Años 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 3 3 5 2 4 5 1
COSTO Bs 4750 3250 3450 750 1110 1080 450 1500 1200 1250 250 500 510 200 200 650 250 200 1500 180 800 400 600 1080 180 625 200 6500 33615
Tabla 1. Incidencia por Herramientas y Equipo
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CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
El costo anual de la mano de obra directa es: Salario promedio mensual
1096.5 Bs/mes
Número de meses
12 meses
Número de obreros
30 obreros
Cargas sociales
57 %
1096.5 Bs/mes x 1.57 carga social x 12 meses x 30 obreros = 619741.80 Bs Incidencia = 33615 Bs x 100% / 619741.80 Bs Incidencia de las Herramientas y Equipo = 5.43 % 1.2.1.4. Beneficios Sociales: Se analizaron los siguientes tópicos: B.1.
Aporte Patronal.
B.2.
Bonos y Primas.
B.3.
Incidencia de la Inactividad.
B.4.
Cargas Sociales: - Incidencia de los Subsidios. - Implementos de Trabajo, Seguridad Industrial e Higiene. - Incidencia de la Antigüedad.
B.5. B.1.
Otros.
Incidencia de Aportes a Entidades
ENTIDAD Caja Nacional de Salud A.F.P. FONVIS INFOCAL TOTAL
PATRONAL
LABORAL
10 2 2 1
0 12.5 0 0
15
12.5
DISPOCICION DS 21637 Ley 1,141 DS 21660
Tabla 2. Incidencia de aportes a entidades
Incidencia por aportes a entidades = 15.00 %
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CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
B.3. - Incidencia de la Inactividad MOTIVO
DIAS PAGADOS
PORCENTAJE
52 10 3 2 1 24 4
14.25 2.74 0.82 0.55 0.27 6.58 1.10
96
26.30%
Domingos Feriados Legales Enfermedad Ausencias Justificadas Día del Constructor Horas extras ( se paga doble ) Lluvia y otros TOTAL
Tabla 3. Incidencia de la inactividad
Incidencia = 96 días /365 días /año Incidencia por inactividad = 26.30 % B.4. - Cargas Sociales
Incidencia de Subsidios Prenatal. – Consiste en la entrega al asegurado beneficiario, de una asignación mensual en leche entera y sal yodada, por un equivalente a un salario mínimo nacional durante los últimos 5 meses de embarazo. Natalidad. – Consiste en la entrega por intermedio del asegurado, a la madre gestante o beneficiaria de un pago único equivalente a un salario mínimo nacional, por el nacimiento de cada hijo. Lactancia. – Consiste en la entrega mensual de leche entera y sal yodada, equivalente a un salario mínimo nacional por cada hijo, durante los primeros 12 meses de vida. Sepelio. – Consiste en el pago de un salario mínimo nacional, por el fallecimiento de cada hijo menor de 19 años. El incumplimiento por parte de la Empresa, en el otorgamiento de cualquiera
de los cuatro subsidios, será sancionado de conformidad a las previsiones contenidas en el inciso n) del Art. 592 y 593 del reglamento del Código de seguridad social.
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CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Ponderación del salario:
Para el análisis de la incidencia de los subsidios, es necesario determinar costo mensual promedio de la mano de obra, para dicho efecto determinamos jornal o salario promedio ponderado mensual, en base a los precios vigentes en mercado y los precios ponderados establecidos en el Decreto Supremo 18948 de fecha 17 de Mayo de 1982, en actual vigencia Salario mínimo nacional:
el el el la
440 Bs
(Ley Financial 1826 del 20 de Febrero de 1998)
Salario mínimo considerado:
OCUPACION
18 Bs x 30 días = 540 Bs
SALARIO DIARIO Bs
SALARIO MENSUAL Bs
D.S. 18948 %
60 50 45 35 27
1800 1500 1350 1050 810
5 10 20 25 40
Espacialista Albañil 1ª Albañil 2ª Ayudante Peon TOTAL
100
Tabla 4. Salario Ponderado mensual
Salario ponderado mensual = 1096 Bs Teniendo en consideración que una Empresa para el presente análisis cuenta con el siguiente personal en obra. Personal permanente Personal eventual Total personal
SUBSIDIO Prenatal Natalidad Lactancia Sepelio
6 24 30
obreros obreros obreros
PERIODO MESES
PORCENTAJE %
SALARIO MINIMO NACIONAL Bs
OBREROS
MONTO ANUAL Bs
5 1 12 1
8 8 6 4
400 400 400 400
30 30 30 30
4800 960 8640 480
TOTAL
14880
Tabla 5. Subsidio a trabajadores en obra
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CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Salario promedio mensual Número de obreros Tiempo
1096 30 12
12 meses/año x 30 obreros x 1096.0 Bs/mes = 394560 Incidencia de subsidio = 14880 x 100 / 394560 Incidencia de subsidio = 3.77 %
Seguridad Industrial e Higiene
Se consideraron básicos los siguientes elementos para la seguridad de los obreros. DESCRIPCION
PRECIO Bs 90 12 35 85 250 65 45
CANTIDAD
Botas de goma Guantes de cuero Cascos de plástico Cinturones de seguridad Botiquin Máscaras de seguridad Lentes protectores TOTAL
9 60 30 6 1 5 5
Nª OBREROS 30 30 30 30 30 30 30
TOTALES Bs 27 24 35 17 8.33 10.83 7.50 129.66
Tabla 6. Insumos anuales de Implementos de trabajo
Salario promedio mensual
1096.50 Bs
Incidencia = ( 129.66 Bs/12 meses x 100% ) / 1096.50 Bs/mes Incidencia por Seguridad Industrial e Higiene = 0.99 %
Incidencia de la Antigüedad
De acuerdo a lo establecido por el Decreto Ley Nº 21060, se considera la antigüedad de 2 a 4 años, con un equivalente al 5 % de tres veces el Salario Mínimo Nacional. Como se ha considerado que solo el 10 % de los obreros son antiguos, la incidencia se calcula como sigue: 0.05 x 0.10 x 100 x (400 Bs/mes x 3/1096.50 Bs/mes) = 0.55 % Incidencia por antigüedad = 0.55 %
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CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
A continuación se presenta un cuadro resumen del detalle de Cargas y Beneficios Sociales a aplicar en la mano de obra.
B.1 APORTE PATRONAL
B.2 BONOS Y PRIMAS
B.3 DIAS SIN TRABAJOPGADOS POR AÑO MOTIVO
DIAS PAGADOS
PORCENTAJE
C.N.S.S.
= 10%
DOMINGOS
52
14.25
A.F.P
= 2%
FERIADOS LEGALES
10
2.74
FONVIS
= 2%
ENFERMEDAD
3
0.82
INFOCAL
= 1%
AUSENCIAS JUSTIFICADAS
2
0.55
DIA DEL CONSTRUCTOR
1
0.27
24
6.58
TOTAL B.1
= 15%
HORAS EXTRA
B.4 CARGA SOCIAL
LLUVIAS Y OTROS
AGUINALDO
= 8,33%
SUBSIDIOS (Seg. Social)
= 3,77%
SEGURIDAD INDUSTRIAL E HIGIENE
= 0,99 %
4 96
1.1 26.3
DE 100 % DE OBREROS, SE CONSIDERA EL 20 % PERMANENTES INDEMINIZACIÓN (20% de trabajadores)
= 1,67 %
VACACIONES (20 % de trabajadores)
= 0,83%
BONO DE ANTIGÜEDAD = 0,55% (10% DE 5% DE 3 SALARIOS MINIMOS) TOTAL B.4 SUB TOTALES
= 16,14%
TOTAL B.3
= 26,30%
B.1 + B.3 + B.4 = 57,44 %
INCIDENCIA TOTAL POR BENEFICIOS SOCIALES
= 57,00%
Tabla 7. Detalle de Cargas y Beneficios Sociales
PARÁMETROS A ADOPTAR AL CALCULAR LAS CARGAS Y BENEFICIOS SOCIALES QUE INCIDIRÁN A LOS SALARIOS BÁSICOS DE LA MANO DE OBRA CONCEPTO GENERAL.- Del resumen de la tabla anterior se define que :
Cuando la obra alcanza una duración de un año se deberán considerar todas las incidencias calculadas; pero en caso de obras de menor duración, la incidencia también será al disminuir los días domingos, feriados, porcentajes de aguinaldos, indemnizaciones, vacaciones, etc. En el caso contrario, cuando se trate de obras que tengan duraciones mayores a un año, el porcentaje de Beneficios Sociales también aumentará debiendo calcular esta incidencia para cada caso.
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CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
INCIDENCIAS MINIMAS.- Luego de realizar un estudio de probabilidades de
incidencias en una estructura de costos, se aconseja lo siguiente:
25 % para obras con duración hasta 3 meses
40 % para obras con duración hasta 6 meses
57 % para obras con duración hasta 1 año
60 % o mas para obras con duración mayor a un año
1.2.2. COSTOS INDIRECTOS.1.2.2.1. Gastos Generales e Imprevistos: El porcentaje a tomar para gastos generales depende de varios aspectos, siendo su evaluación muy variable y dependiendo del tipo de la obra, Pliegos de especificaciones y las expectativas de la Empresa. En el presente estudio se tomaron las siguientes consideraciones básicas: COEFICIENTE DE INCIDENCIA
DESCRIPCION A.- COSTOS DE PROPUESTAS Y CONTRATOS Compra de planos y pliegos 0,1 (%) Preparación de propuesta 0,25 (%) Certificados, solvencia, etc 0,1 (%) Inspección del lugar 0,05 (%) Boleta Bancaria de seriedad de oferta (1%) Boleta Bancaria de buena inversión (20%) Boleta Bancaria de cumplimiento de contrato(7%) Boleta Bancaria de buena ejecución (3%) SUB-TOTAL B.- GASTOS ADMINISTRATIVOS Material de escritorio Material de mantenimiento y limpieza para oficinas y depósitos Periódicos, prensa en general Vehículos livianos, Gerentes, Ingenieros Agua, luz, teléfono, equipos de radio, telex Propaganda, guías, listas, patentes Alquileres oficinas y depósitos Sueldos a empleados administrativos, gerentes, contadores, ingenieros, etc. contadores ingenieros, etc. (incluy. Cargas sociales) Seguros contra robos e incendios, oficinas y almacenes Seguros para vehículos SUB-TOTAL C.- GASTOS PROFESIONALES Y ESPECIALES Ensayos de materiales de hormigón y acero Ensayos de suelos y agregados Gastos de representación Ejecución de planos finales con modificaciones Literatura especializada Subscripciones SUB-TOTAL
9
0.0010 0.0025 0.0010 0.0005 0.0100 0.2000 0.0700 0.0300 0.3150 0.10 0.10 0.20 1.20 0.15 0.05 0.50 4.70 0.20 0.20 7.40 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.30
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CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
D.- APORTES A ENTIDADES O COSTOS FIJOS Cámara de la construcción (0,2%) CADECO, Cuotas ordinarias y extraordinarias Notaría de Gobierno, Protocolización de Contratos SUB-TOTAL
0.20 0.10 0.60 0.90
F.- RIESGOS E IMPREVISTOS Trabajos deteriorados por causas ajenas Reposición de materiales defectuosos, deteriorados, rotos Robos Accidentes repentinos Acción médica de urgencia Otros SUB-TOTAL
0.10 0.10 0.10 0.05 0.05 0.40 0.80
TOTAL GASTOS GENERALES
9.715
Tabla 8. Incidencia por Gastos Generales e Imprevistos
Incidencia de los Gastos Generales = 9.72 % 1.2.2.2. Utilidad: Dicho factor es variable y depende de cada profesional o empresa, pudiendo fluctuar entre 5 y 30 %. 1.2.2.3. Impuestos: - Impuesto a las Transacciones (IT) - Impuesto al Valor Agregado (IVA)
3 % (No varía) 13 %
A continuación se hace un desglose, donde se explica cómo los impuestos se pagan sobre el Precio Total Final del Ítem presupuestado. COSTO DIRECTO = Materiales + Mano de Obra + Herramientas y Equipo D = Costo Directo E = Gastos Generales e Imprevistos F = Utilidad = ( % de ( D + E ) ) G = Impuestos = ( X ( D + E + F ) ) donde : X = Porcentaje de Impuestos H = Total = D + E + F + G Pago de la Renta
13 % IVA 3 % Transacciones ∑ = 16 % Impuesto aplicado al Ítem.
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CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Entonces : H x 0.16 = G ( D + E + F + X ( D + E + F ) x 0.16 = X ( D + E + F ) ( D + E + F ) x 0.16 + ( D + E + F ) x 0.16 X = X ( D + E + F ) 0.16 + 0.16 X = X X = 0.190476 Incidencia del impuesto Es decir:
X = 19.05 %
( 19.05 – 16 ) = 3.05 %
- Utilidad Presunta de Empresas (UPE) = 3.05 %
Nota: Descontando el crédito fiscal (facturas) del rubro en cuestión (construcción), se puede disminuir el Impuesto al Valor Agregado (IVA) y el impuesto a la Utilidad de Presuntas Empresas (UPE).
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CAPÍTULO I ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
PLANILLA TIPO PARA ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ITEM :
UNIDAD : m3
FECHA :
PRECIO : En $us
DESCRIPCION : A.- MATERIALES. DESCRIPCION
UNIDAD
RENDIMIENTO
UNIDAD
RENDIMIENTO
PRECIO ( Bs ) UNITARIO
TOTAL
SUB-TOTAL B.- MANO DE OBRA. DESCRIPCION
BENEFICIOS SOCIALES
%
COSTO ( Bs ) UNITARIO TOTAL
20 - 57
SUB-TOTAL C.- HERRAMIENTAS Y EQUIPO. DESCRIPCION HERRAMIENTAS
UNIDAD
COSTO ( Bs ) UNITARIO TOTAL
RENDIMIENTO
%
5-8
SUB-TOTAL D.- COSTO DIRECTO
( A )+( B )+( C )
E.- GASTOS GENERALES E IMPREVISTOS
% de ( D% ) de ( D )
10 - 15 %
% de ( D )
7 - 15 %
F.- UTILIDAD G.- PRECIO TOTAL
Σ de ( D )+( E )+( F )
H.- IMPUESTOS
% de ( G )
19,05 %
Σ de ( G )+( H )
I.- PRECIO DE APLICACIÓN
Para efectos didácticos los porcentajes considerados en el análisis de los precios unitarios serán: BENEFICIOS SOCIALES HERRAMIENTAS GASTOS GENERALES E IMPREVISTOS UTILIDAD IMPUESTOS
12
20 5 10 10 12
% % % % %
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
TEMA 1
INSTALACIÓN DE FAENAS 1. DESCRIPCIÓN.El constructor, con el inicio de las obras, deberá construir los ambientes necesarios para el personal que se encargará de vigilar tanto las herramientas de trabajo como los materiales a ser empleados en la obra, además que estos ambientes deben tener condiciones de habitabilidad y seguridad, por lo que se establece que como mínimo se proveerá de una letrina para el uso de todos los obreros, una caseta para el sereno y un depósito, donde se podrán guardar las herramientas y los materiales que no pueden estar expuestos a la lluvia. Se debe tomar en cuenta el cercado del terreno para dotar de seguridad al mismo,
así como el consumo de energía eléctrica proporcionado por ELFEC,
durante el tiempo de ejecución de la obra. Dentro de este ítem esta contemplado el desbroce (retiro de hierbas o despojo de plantas). Se debe considerar también el traslado del equipo y la maquinaria.
2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS. Revisión de los planos de construcción, para ubicar un sitio en el cual las instalaciones provisionales no interfieran en el normal desarrollo de la obra. Limpieza del terreno en el cual se va a ubicar esta construcción. La letrina tendrá las dimensiones: ancho y largo de 1m y una profundidad de 1.5 m. La caseta del sereno tendrá dimensiones mínimas de 3 m x 3 m. El depósito tendrá dimensiones mínimas de 4 m x 5 m. El cercado del terreno será realizado preferentemente con calaminas en zonas urbanas y con alambre de púas en zonas rurales.
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
3. METODOLOGÍA.Ubicar un sitio en el plano de construcción en el cual las instalaciones provisionales no interfieran en la normal ejecución de la obra. Letrina: La excavación para la letrina tendrá las siguientes dimensiones:
ancho y
largo de 1.0 m y una profundidad de 1.5 m. la que estará cubierta por calaminas. Las calaminas serán clavadas según su dimensión en bolillos o listones de madera que soporten la caseta que cubrirá la letrina.
calamina tabla
2m
1m
Figura 1. Letrina
Depósito y guardianía: Las paredes del depósito y guardianía serán cimentadas directamente sobre el terreno firme apilando ladrillos unidos por yeso, se deberá prever la ubicación de puertas y ventanas. La colocación de cubierta se efectuará directamente sobre el muro colocando correas de madera debidamente aseguradas para soportar el techado de calamina, las que serán clavadas según su dimensión.
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Instalaciones eléctricas provisionales: El consumo de energía dependerá del lugar donde se lleve a cabo la obra. Se debe considerar el alquiler de un medidor de luz por parte de ELFEC Si la obra se encuentra ubicada en un pueblo o en un lugar donde no se cuenta con energía eléctrica, se debe proveer de maquinaria y equipo a combustible para generar energía. Cercado de terreno: Para el cercado de la obra se harán muros perimetrales con adobes o alambre de púas, estos últimos se compran por rollos. Se debe considerar si la obra está ubicada en una zona urbana o rural puesto que para zonas urbanas el terreno deberá estar cercado con calaminas. Si la obra está ubicada en una zona rural, entonces se podrá cercar con alambre de púas. El cercado será realizado utilizando bolillos colocados cada 3.0 m y alambre de púas colocados en 6 hileras ó calaminas clavadas en correas de listón.
letrina
depósito
bolillos
área de construcción
caseta sereno
alambre de púas o Calaminas
3.0 m
Figura 2. Instalaciones provisionales
16
medidor de luz
poste de la red pública
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Nota.Los materiales que se emplearán en la construcción de la letrina, la caseta del sereno, el depósito y el cercado del terreno podrán ser recuperados casi en su totalidad puesto que son desmontables y podrán ser usados en otra construcción. Por consiguiente en el análisis de precios unitarios del presente ítem se deberá cuantificar casi en su totalidad solo el costo de la Mano de obra.
4. MEDICIÓN Y PAGO.La medición y la forma de pago es (Glb), se incluye todos los gastos que no figuran como parte de algún Ítem especificado.
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
TEMA 2
REPLANTEO 1. DESCRIPCIÓN.Se entenderá por replanteo al proceso de trazado y marcado de todos los ejes, trasladando los datos de los planos al terreno y marcándolos adecuadamente de acuerdo a la línea y nivel proporcionada por la H.A.M.
2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.Lo primero que se debe hacer en todas las obras, es verificar las longitudes reales del terreno con respecto a las medidas del plano. En el caso de que estas difieran, replantear en base a las medidas existentes. Se realizará el replanteo solo en la planta baja de todas las obras de movimientos de tierras, estructura y albañilería señaladas en los planos, así como su nivelación, los que deberán realizarse con aparatos de precisión como teodolitos, niveles, cintas métricas. La planta baja deberá estar ubicada a una grada por encima del nivel de la acera, es decir a una altura de 15 a 18 cm. Esta línea nivel se obtendrá a partir de la rasante de la calle o al futuro nivel del pavimento si no se encuentra pavimentada, la cual será proporcionada por la alcaldía.
3. METODOLOGÍA.La primera tarea al replantear un edificio es establecer un eje principal de referencia para todo el replanteo. El eje principal coincide muy a menudo con la alineación de la fachada, que es la línea que delimita el paramento exterior del edificio. A partir de este eje (principal) se trazarán los ejes definitivos colocando tablaestacados en el perímetro del terreno y a partir de estas se colocarán hilos de referencia. Marcados los ejes, el replanteo de cualquier elemento estructural será realizado en forma sencilla.
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Tabla-estacado: Será construido clavando tabla de 1 ” a una altura de 20 cm sobre estacas de listón de 2 ” x 2 ” con clavos de 2 ”, las estacas tendrán una separación de 2.0 m.
tabla de 1"
clavo
clavo 2"
20 cm
estaca de liston de 2" x 2"
2.0 m
Eje
Figura 3. Tabla-estacado
Es aconsejable que el tabla-estacado permanezca durante toda la ejecución de la obra o por lo menos hasta la construcción de muros de la planta baja. Si es posible el tabla-estacado deberá ubicarse a una distancia mayor o igual a 2 m de la edificación.
tabla-estacado
tabla-estacado
área de construcción
>= 2 m
área de construcción
>= 2 m
>= 2 m
frente < 10 m
frente > 10 m
Figura 4. Ubicación del Tabla-estacado
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Trazado de ejes: Colocado el tabla-estacado se marcarán los ejes definitivos con crayón en la tabla. Mediante hilos y la plomada, marcar los alineamientos de las caras de las columnas , las paredes, y las zanjas de las excavaciones.
Eje cara
cara
plomada
Figura 5. Trazado de Ejes
Ortogonalidad: Para trazar o verificar ángulos rectos; se debe marcar en una cuerda tramos de 3, 4 y 5 m o sus múltiplos, para luego unir los extremos y así formar un triángulo rectángulo en el lugar. (ver Figura 7) Para verificar ángulos rectos se usa la escuadra, haciendo que sus bordes coincidan con las líneas o con los hilos del ángulo que se esta verificando.
Eje
escuadra
Figura 6. Escuadra para comprobar la Ortogonalidad
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Paralelas: Para trazar paralelas separadas una determinada distancia, tomar esa medida por lo menos en dos puntos con las dos líneas o hilos.
tabla-estacado
d
eje definitivo
3m área de replanteo
d
4m
5m hilo ortogonal al eje de referencia principal
hilo de referencia principal
Figura 7. Trazado de paralelas respecto a un eje definitivo
4. MEDICIÓN Y PAGO.Para su cuantificación se medirá el área del terreno replanteada: -
Con instrumento y traslación de ejes
-
Ortogonalidad con dos ejes de referencia
-
Ortogonalidad con escuadra
Su pago será realizado por (m²).
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
TEMA 3
EXCAVACIÓN 1. DESCRIPICIÓN.Se entenderá por excavación al proceso de excavar y retirar volúmenes de tierra u otros materiales para la conformación de espacios donde serán alojados cimentaciones,
tanques
de
agua,
hormigones,
mamposterías
y
secciones
correspondientes a sistemas hidráulicos o sanitarios según planos de proyecto. Existen diferentes tipos de excavación: -
Excavación común
-
Excavación en terreno semi-duro
-
Excavación en roca
-
Excavación con traspaleo
-
Excavación con agotamiento y entibamiento
2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.Serán todas las actividades necesarias para la excavación y desalojo de tierra u otros materiales en los sitios indicados en los planos del proyecto. La excavación se realizara en forma manual o con maquinaria de acuerdo al tipo de suelo. La excavación será ejecutada de acuerdo a las dimensiones, cotas, niveles y pendientes indicados en los planos del proyecto. Los materiales producto de la excavación serán dispuestos temporalmente a los costados de la excavación, de forma que no interfiera en los trabajos que se realizan. Cuando en la excavación se presenta un nivel freático muy elevado, se deberá prever el equipo de bombeo. Cuando la altura de excavación es mayor a 2.0 m, deberán utilizarse entibados para evitar posibles deslizamientos de las paredes de la excavación.
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
3. METODOLOGÍA.Excavación común: Se realizará en terrenos blandos, cuando la profundidad de excavación no supere los 2.0 m. La excavación y desalojo del material será realizada manualmente sin el uso de maquinaria.
h= 2.0 m
h < 2.0 m
Figura 9. Excavación con traspaleo
Si el material es granular y sea necesaria la excavación por traspaleo es aconsejable que se la realice con retro-excavadora. Excavación con agotamiento y entibamiento: Cuando en la excavación se presenta nivel freático de agua muy elevado se deberá prever equipo de bombeo para evacuar el agua, lo que generalmente se llama excavación con agotamiento. Se ubicará una zanja a un costado de la excavación, donde se colocará el succionador de la bomba. (ver figura 10) Para la protección de las paredes de excavación, deberán utilizarse entibados para evitar posibles deslizamientos del terreno y proveer de toda la seguridad necesaria a los trabajadores y a la obra en ejecución.
24
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
bomba
traspaleo 2
madera
4
ataguias c/m
2
zanja
Figura 10. Excavación con Agotamiento y Entibamiento
4. MEDICIÓN Y PAGO.La medición se la hará por unidad de volumen de terreno excavado según planos y el pago será efectuado por (m³).
25
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ITEM :
3
DESCRIPCION :
UNIDAD : m3
FECHA :
Excavación común
PRECIO : En $us
A.- MATERIALES. DESCRIPCION
UNIDAD
RENDIMIENTO
UNIDAD
RENDIMIENTO
PRECIO ( Bs ) UNITARIO
TOTAL
SUB-TOTAL B.- MANO DE OBRA. DESCRIPCION
COSTO ( Bs ) UNITARIO TOTAL
albañil
hr
0.2
6.88
1.376
peón
hr
3.5
4
14
%
20 - 57
15.38
3.08
BENEFICIOS SOCIALES SUB-TOTAL
18.46
C.- HERRAMIENTAS Y EQUIPO. DESCRIPCION HERRAMIENTAS
UNIDAD
RENDIMIENTO
%
5-8
COSTO ( Bs ) UNITARIO TOTAL 18.46
SUB-TOTAL
0.92
0.92
D.- COSTO DIRECTO
( A )+( B )+( C )
E.- GASTOS GENERALES E IMPREVISTOS F.- UTILIDAD G.- PRECIO TOTAL
19.38
% de ( D% ) de ( D )
10 - 15 %
1.94
% de ( D )
7 - 15 %
1.94
Σ de ( D )+( E )+( F )
H.- IMPUESTOS
% de ( G ) Σ de ( G )+( H )
I.- PRECIO DE APLICACIÓN
23.26 19,05 %
2.79 26.05
Nota.Para los diferentes tipos de excavación considerar los siguientes rendimientos: Excavación en terreno semi-duro: -
Albañil: 0.2 (1.5) Peón: 3.5 (1.5)
-
Albañil 0.2 (3.0) Peón: 3.5 (3.0)
Excavación en roca:
26
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
TEMA 4
CIMIENTOS DE Hº Cº 1. DESCRIPCIÓN.Es el elemento estructural portante por unidad de longitud que se encuentra en contacto con la tierra, destinado a transmitir a ésta el peso muerto del edificio y la carga viva. En construcciones de hasta tres pisos en las que no se cuenta con columnas, las cargas son transmitidas a los cimientos mediante muros portantes. Mediante un Descenso de Cargas será posible determinar la carga en Kp/m con la que se dimensionarán los cimientos obteniéndose el área de corte correspondiente. cubierta
muro soguilla
e = 10 cm
viga de HºAº
muro soguilla
losa de HºAº
muro semicarga
viga de HºAº e = 18 cm
muro semicarga
e = 25 cm
muro carga
losa de HºAº
muro carga
viga de HºAº
sobrecimientos de HºCº cimientos de HºCº
cimientos de HºCº
Figura 11. Cimientos de HºCº dimensionados para soportar todo el peso de la estructura
27
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
En estructuras de hormigón armado que cuentan con columnas, los cimientos son dimensionados para soportar solamente el peso propio del muro. viga de hormigón armado
columna de HºAº
columna de HºAº
zapata ailada de HºAº
sobrecimiento de HºCº
cimiento de HºCº dimensionados para soportar solo el peso propio del muro
zapata ailada de HºAº
Figura 12. Cimiento de HºCº dimensionado para soportar solo el peso del muro
2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.Los cimientos serán ejecutados de Hormigón Ciclópeo con un desplazamiento de piedra del 60 % y 40 % de hormigón por cada metro cúbico. Los cimientos no requieren de un encofrado para su construcción, ya que serán alojados directamente sobre el terreno excavado. El hormigón tendrá una resistencia característica de 180 Kp/cm², resistencia que se alcanzará con una dosificación de 1 : 2 : 4 (cemento : arena : grava) con una cantidad de cemento de 296 Kg/m³ y una relación de agua/cemento menor o igual a 0.53 La arena deberá tener un módulo de finura mayor a 2.58 La grava deberá tener un diámetro menor o igual a 1 ” (no boleada). El agua deberá tener un Ph mayor o igual a 5 y materia orgánica menor o igual a 15 gr/lt. La piedra deberá tener un diámetro mayor o igual a 30 cm. Todos los agregados deberán ser lavados antes de su aplicación.
28
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
El cemento, los áridos y el agua deberán cumplir con las especificaciones del hormigón armado. El mezclado del hormigón debe ser mecánico y se utilizará una varilla de acero para su compactación.
3. METODOLOGÍA.Verificada la excavación en la que se alojará el hormigón y piedra, se iniciará su colocación en dos capas alternadas de hormigón simple y piedra, teniendo el cuidando de guardar la proporción especificada. La primera capa será de hormigón de 10 cm de espesor sobre la que se colocará a mano una capa de piedra. No se permitirá que sean arrojadas por cuanto pueden provocar daños a la capa de hormigón adyacente. Se vaciará la segunda capa repitiendo el mismo procedimiento hasta completar el tamaño del elemento. Se tendrá especial cuidado de que la piedra quede totalmente embebida en el concreto y que no existan espacios libres entre el hormigón y la piedra (cangrejeras) para lo que se realizará un chuseo (golpeteo) con la ayuda de una varilla.
cuña o clave
hormigón 1 : 2 : 4
h
piedra Ø > 30 cm
b CIMIENTO
60 % de piedra desplazada 40 % de Hormigón 1 : 2 : 4
Figura 13. Cimiento de Hormigón Ciclópeo
29
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Cuando se haya alcanzado el tamaño del elemento se colocarán cuñas o claves de piedra en el eje del cimiento para construir posteriormente el sobrecimiento. La función de estas claves es hacer que el cimiento y el sobrecimiento
trabajen
monolíticamente
ante
la
solicitación
de
cargas.
(ver Figura 13) Nota.Se debe evitar la utilización de vibradora ya que al hacer contacto con la piedra, la aguja puede llegar a quemarse.
4. MEDICIÓN Y PAGO.La medición se la hará en unidad de volumen y su pago será por (m³) verificando el volumen realmente ejecutado que deberá ser comprobado en obra y con los planos del proyecto.
30
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ITEM :
4
DESCRIPCION :
UNIDAD : m3
FECHA :
Cimientos de HºCº ; 1:2:4 ; 60% piedra
PRECIO : En $us
A.- MATERIALES. DESCRIPCION
UNIDAD
RENDIMIENTO
PRECIO ( Bs ) UNITARIO
TOTAL
cemento
kgr
296*0.4 = 118
0.81
95.58
arena
m3
0.5*0.4 = 0.2
50
10
grava
m3
0.8*0.4 = 0.32
50
16
piedra
m3
0.60
50
30
agua
m3
0.196*0.4 = 0.08
10
0.8
SUB-TOTAL
152.38
B.- MANO DE OBRA. DESCRIPCION
UNIDAD
RENDIMIENTO
COSTO ( Bs ) UNITARIO TOTAL
Albañil
hr
3.8
55/8 = 6.88
Peón
hr
3.9
32/8 = 4
15.6
%
20
41.74
8.35
BENEFICIOS SOCIALES SUB-TOTAL
26.14
50.09
C.- HERRAMIENTAS Y EQUIPO. DESCRIPCION HERRAMIENTAS
UNIDAD
RENDIMIENTO
%
5
COSTO ( Bs ) UNITARIO TOTAL 50.09
SUB-TOTAL
2.50
2.50
D.- COSTO DIRECTO
( A )+( B )+( C )
E.- GASTOS GENERALES E IMPREVISTOS F.- UTILIDAD G.- PRECIO TOTAL
204.97
% de ( D% ) de ( D )
10 %
20.50
% de ( D )
10 %
20.50
Σ de ( D )+( E )+( F )
H.- IMPUESTOS
% de ( G ) Σ de ( G )+( H )
I.- PRECIO DE APLICACIÓN
31
245.97 12 %
29.52 275.49
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
DESCENSO DE CARGAS EJERCICIO 1.Dimensionar los cimientos corridos 1, 2 y 3 de la siguiente estructura:
0.9 m
0.6 m qcubierta = 120 Kp/m2
0.3 m
0.3 m
3.0 m
muro soguilla 2.2 m
muro soguilla muro soguilla
e = 10cm
e = 10cm 0.4 m
2.2 m
muro semicarga
muro semicarga
muro semicarga
0.4 m
1
2
3
4.2 m
4.0 m
1.5 m
DATOS:
H º Aº 2400 Kp / m qviva 200 Kp / m2
3
H ºC º2200 Kp / m
t1.8 Kp / cm
32
2
3
ladrillo1700 Kp / m
3
0.9 m
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
SOLUCIÓN: Para dimensionar los cimientos se necesita saber la incidencia de toda la estructura en cada uno de los cimientos, para lo que se recurre al descenso de cargas. 0.6 m
0.90 m q
P1 P2
P3
cubierta
= 120 Kp/m2
0.30 m
P5 P6
3.00 m
P7
0.30 m
2.20 m
0.9 m P4
P8
P9
4.20 m
P4 P1 P2 P3
Cubierta:
Viga:
Muro:
4.2 P1 q cubierta 0.6 2
4.00 m
P8 P5 P 6 P7 4.2 P5 qcubierta 0.9 2
4.2 P1 120 0.6 2
4.2 P5 120 0.9 2
P1 324Kp / m
P5 360Kp / m
P2 H º Aº 0.12 0.30
P6 H º Aº 0.12 0.30
P2 2400 0.12 0.30
P6 2400 0.12 0.30
P2 86.4 Kp / m
P6 86.4Kp / m
P3 ladrillo0.12 3.0
P7 ladrillo0.12 2.2
P3 1700 0.12 3.0
P7 1700 0.12 2.2
P3 612Kp / m
P7 448.8Kp / m
P4 324 86.4 612
P8 360 86.4 448.8
33
1.5 m
P9 ladrillo0.12 0.9 P9 1700 0.12 0.9 P9 183.6 Kp / m 3
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
P4 1022.4 Kp / m
P4 = 1022.4 Kp/m
P8 895.2Kp / m
P9 183.6Kp / m
P8 = 895.2 Kp/m
P9 = 183.6 Kp/m
q1 = Kp/m2
A
q1 = Kp/m2
B
C
4.20 m
4.00 m
1.50 m
Carga muerta: losa + sobrecarga q1 qm uerta qviva q muerta q losa q piso q cieloraso
qlosa H º Aº e qlosa 2400 0.1 q losa 240Kp / m 2
q piso qcieloraso 100Kp / m2
qmuerta 240 100 q viva 200Kp / m 2
qmuerta 340Kp / m 2
q1 340 200
q1 540Kp / m2
P4 = 1022.4 Kp/m
P8 = 895.2 Kp/m
P9 = 183.6 Kp/m
q1 = 540 Kp/m2
RA
q1 = 540 Kp/m2
RB 4.20 m
RC 4.00 m
Cálculo de rigideces de nudos:
34
1.50 m
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Determinar RA, RB y RC. Para determinar las resultantes será necesario resolver la viga hiperestática, para el presente ejemplo se utilizará el “método de cross”. Rigidez de nudos:
DESCRIPCIÓN
RIGIDEZ
EC. DE MOMENTOS HIPERESTATICOS “MF”
r 3
EI L
M
q L2 8
r 3
EI L
M
q L2 8
r 4
EI L
M
q L2 12
Momento que representa el voladizo
A
B
rBA
3 EI 4.2
rBA 0.714 E I
rBC
3 EI 4.0
rBC 0.750 E I
Nudo B :
r 1.464 E I
Factores de distribución:
35
C
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
d BA
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
rBA 0.714 E I r 1.464 E I
d BA 0.49
d BC
rBC 0.750 E I r 1.464 E I
0.49 0.51 1
d BC 0.51
Cálculo de momentos isostáticos “ Mº ” e hiperestáticos “ MF “:
F º M BA M BA
q L2 540 4.20 8 8
F º M BC M BC
q L2 540 4.00 8 8
2
º M BA 1190.70Kp m
2
º M BC 1080.00Kp m
q L2 540 1.5 PL 183.60 1.50 2 2 2
M Cº
M Cº 882.90Kp m
Momentos de distribución:
- Momentos negativos de apoyo:
+1136.46
-1136.46
-54.24 (*) 1190.70
-56.46 (**) -1080.00
-0.49 A
882.90 Kp.m
-0.51 B
* 1190.70 1080.00 0.49 54.24
** 1190.70 1080.00 0.51 56.46
36
C
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
- Momentos positivos o de tramo:
º M AB
M AB M BA º M BA 2
º M AB
0 1136.46 1190.70 622.47 Kp m 2
º M BC
M BC M C º M BC 2
º M BC
1136.46 882.90 1080.00 70.32Kp m 2
Momentos Finales: 1136.46 Kp.m 882.90 Kp.m
A
B
C
70.32 Kp.m
622.47 Kp.m
Cálculo de cortantes:
P4 = 1022.4 Kp/m
P8 = 895.2 Kp/m
P9 = 183.6 Kp/m
q1 = 540 Kp/m2
q1 = 540 Kp/m2
RA
RB 4.20 m
4.00 m
1022.40
1134.00
RC 1.50 m
895.20
1134.00
1080.00
1080.00
P9 = 183.6
isostáticos
270.58
270.58
63.39
63.39
hiperestáticos
37
810
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
Qº
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
540 4.00 1080 2
540 4.20 1134 2
Qº
1136.46 0 270.58 4.20
QF
QF
Q º 540 1.50 810
1136.46 882.90 63.39 4.00
q l 2
Isostático:
Qº
Hiperstático:
QF
M
BA
M AB
QF
LAB
M
BC
M CB
LBC
Reacciones en los nudos: Nudo A:
R A 1022.40 1134.00 270.58
R A 1885.82Kp / m
Nudo B:
R B 895.20 1134.00 1080.00 270.58 63.39
R B 3443.17 Kp / m
Nudo C:
RC 1080.00 183.60 63.39 810.00
RC 2010.21Kp / m
RA
RB 0.30 m
P10
P11
2.20 m
0.40 m
P12
qT1
RC 0.30 m
P13
P14
2.20 m
0.40 m
P15
qT2
1
P17
2.20 m
0.40 m
P18
qT3
2
qT 1 RA P10 P11 P12
0.30 m
P16
3
qT 2 RB P13 P14 P15
38
qT 3 RC R16 R17 R18
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
R A 1885.82Kp / m
RB 3443.17 Kp / m
RC 2010.21Kp / m
P10 H º Aº 0.18 0.30 P10 2400 0.18 0.30 P10 129.6Kp / m
P13 H º Aº 0.18 0.30 P13 2400 0.18 0.30 P13 129.6Kp / m
P16 H º Aº 0.18 0.30 P16 2400 0.18 0.30 P16 129.6Kp / m
P11 ladrillo0.18 2.20 P11 1700 0.18 2.20 P11 673.2 Kp / m
P14 ladrillo0.18 2.20 P14 1700 0.18 2.20 P14 673.2 Kp / m
P17 ladrillo0.18 2.20 P17 1700 0.18 2.20 P17 673.20Kp / m
P15 H ºC º 0.18 0.40 P15 2200 0.18 0.40 P15 158.4Kp / m
P18 H ºC º 0.18 0.40 P18 2200 0.18 0.40 P18 158.4Kp / m
Viga:
Muro:
Sobrecimiento: P12 H ºC º 0.18 0.40 P12 2200 0.18 0.40 P12 158.4 Kp / m
qT 1 1885.82 129.6 673.2 158.4
qT 1 2847.02Kp / m
qT 2 3443.17 129.6 673.2 158.4
qT 2 4404.37 Kp / m
qT 3 2010.21 129.6 673.2 158.4
qT 3 2971.41Kp / m
DIMENSIONADO DE LOS CIMIENTOS:
A1
1.1 qT 1
t 1.1 2847.02 A1 1.8
A2
1.1 qT 2
t 1.1 4404.37 A2 1.8
A3
1.1 qT 3
t 1.1 2971.41 A3 1.8
A1 1739.84cm2
A2 2691.55cm2
A3 1815.86cm 2
A1 b1 h1
A2 b2 h2
h1 2 b1
h2 2 b2
A3 b3 h3 h3 2 b3
A1 2 b
A2 2 b22
A3 2 b32
2 1
b1
1739.84 2
b2
2691.55 2
39
b3
1815.86 2
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
b1 29.49cm
b2 36.68cm
b3 30.13cm
b1 30cm
b2 37cm
b3 31cm
h1 2 30
h2 2 37
h3 2 31
h1 60cm
h2 74cm
h3 62cm
40
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
EJERCICIO 2.Calcular los Momentos, Cortantes y Reacciones de la siguiente viga hiperestática por el método de cross. q3 = 2020 Kp/m q1 = 1930 Kp/m q2 = 720 Kp/m
5.80 m
5.20 m
3.70 m
A
B
C
a). Cálculo de rigideces en los nudos:
rBA
Nudo B:
3 E I 0.52 E I 5.80
r
1.60 E I
r
1.66 E I
B
rBC
4 E I 1.08 E I 3.70
rCB
4 E I 1.08 E I 3.70
Nudo C:
C
rCD
3 E I 0.58 E I 5.20
b). Factores de distribución:
d BA
Nudo B:
rBA 0.52 E I 0.33 r B 1.60 E I
d BC
rBC 1.08 E I 0.67 rB 1.60 E I
d CB
rCB 1.08 E I 0.65 r C 1.66 E I
Nudo C: d CD
rCD 0.58 E I 0.35 rC 1.66 E I
41
d
B
1.00
d
C
1.00
D
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
c). Cálculo de momentos hiperestáticos MF e isostáticos Mº: Momentos hiperestáticos: Nudo “ B “ q1 l 2 1930 5.8 8115.65Kp m 8 8 2 q l 2 720 3.7 2 821.40Kp m 12 12 2
F M BA
F M BC
Nudo “ C “ q2 l 2 720 3.7 821.40Kp m 12 12 2 q l 2 2020 5.2 3 6827.60Kp m 8 8 2
F M CB
F M CD
Momentos isostáticos: Nudo “ B “ q1 l 2 1930 5.8 8115.65Kp m 8 8 2 q l 2 720 3.7 2 1232.10Kp m 8 8 2
o M BA
o M BC
Nudo “ C “ q2 l 2 720 3.7 1232.10Kp m 8 8 2 q l 2 2020 5.2 3 6827.60Kp m 8 8 2
o M CB
o M CD
Nota: Para elementos estructurales de sección constante el transporte de momento, de nudo a nudo se considera T = 0.5
42
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
d). Transmisión de momentos: 3508.85 -4691.61
0.08
-0.26
→
-0.13
0.38
←
0.77
-2.38
→
-1.19
3.55
←
7.09
-21.81
→
-10.90
-3508.86
-0.12
32.55
←
65.10
0.04
-1.17
-200.32
→
-100.16
0.42
-10.74
298.99
←
597.98
3.81
-98.66
-1839.94
→
-919.97
35.06
-906.24
f = 2746.18
←
e = 5492.35
321.99
b = -4887.15 →
c = -2443.57
d = 2957.42
821.40
-6827.60
4691.62
a = -2407.10 8115.65
-821.40
-0.33 A
-0.67
-0.65
B
-0.35 C
D
a M B d BA 8115.65 821.40 0.33 2407.10 b M B d BC 8115.65 821.40 0.67 4887.15 c b T 4887.15 0.5 2443.57
d M C dCD 821.40 6827.60 2443.57 0.35 2957.42 e M C dCB 821.40 6827.60 2443.57 0.65 5492.35 f e T 5492.35 0.5 2746.18
etc.
Nota: La pequeña diferencia en los momentos de cada nudo, se debe a los redondeos que se fueron realizando, sin embargo no son incidentes en el dimensionado.
e). Momentos positivos o de tramo:
M ij
M Fji M ijF 2
M
o BA
43
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Tramo A-B: M AB
0 4691.62 8115.65 5769.84Kp m 2
Tramo B-C: M BC
4691.61 3508.85 1232.10 2868.13Kp m 2
Tramo C-D: M CD
3508.86 0 6827.60 5073.17 Kp m 2
f). Momentos finales: -4691.62 Kp.m -3508.86 Kp.m -2868.13 Kp.m
A
B
D
C
5073.17 Kp.m 5769.84 Kp.m
g). Cálculo de Cortantes y Reacciones:
Cortante isostático:
Qo
Cortante hiperestático:
QF
q l 2
M ij M ji L
44
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
q3 = 2020 Kp/m q1 = 1930 Kp/m q2 = 720 Kp/m
5.80 m
5.20 m
3.70 m
A
B
5597
5597
1332
(1)
808.90
D
C
1332
5252
(2)
808.90 (4)
1 Q o 19305.80 5597 2
319.66
(3)
319.66
674.78
(5)
2 Q o 7203.70 1332
4 Q F
0 4691.62 808.90 5.80
5 Q F
4691.62 3508.86 319.66 3.70
6 Q F
3508.86 0 674.78 5.20
2
5252
674.78 (6)
3 Q o 20205.20 5252 2
Cortantes finales: QAB 4788.10
QBA 6405.90
QBC 1551.66
QCB 912.34
QCD 5926.78
QDC 4577.22
RB 8057.56
RC 6939.12
Reacciones: RA 4788.10Kp
45
RD 4577.22
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
EJERCICIO 3.Dimensionar los cimientos corridos 1, 2 y 3 de la siguiente estructura: 0.60 m q cubierta = 120 Kp/cm2
1.50 m
0.25 m 0.25 m
2.70 m
muro soguilla
2.40 m
muro soguilla
e = 10 cm
e = 10 cm
muro soguilla
0.90 m
muro soguilla
0.90 m
0.45 m
2.50 m
muro semicarga
muro semicarga
muro semicarga e = 10 cm
e = 10 cm
0.60 m
2.80 m
muro carga
muro carga
muro carga
0.40 m 1
2
3
4.20 m
4.00 m
1.50 m
DATOS:
H º Aº 2400 Kp / m qviva 200 Kp / m2
3
H ºC º2200 Kp / m t1.8 Kp / cm
46
2
3
ladrillo1700 Kp / m
3
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
SOLUCIÓN:
Para dimensionar los cimientos se necesita saber la incidencia de toda la estructura en cada uno de los cimientos, para lo que se recurre al descenso de cargas. 0.6 m
1.5 m q cubierta = 120 Kp/cm2
P1 P2
P3
0.25 m
P5 P6
2.70 m
P7
0.25 m
2.40 m
0.9 m P4
P8
P9
4.20 m
Cubierta:
Viga:
Muro:
4.00 m
1.5 m
P4 P1 P2 P3
P8 P5 P 6 P7
P9 ladrillo0.12 0.9
4.2 P1 q cubierta 0.6 2
4.2 P5 qcubierta 1.5 2
P9 1700 0.12 0.9
4.2 P1 120 0.6 2
4.2 P5 120 1.5 2
P9 183.6 Kp / m 3
P1 324Kp / m
P5 432Kp / m
P2 H º Aº 0.12 0.25
P6 H º Aº 0.12 0.25
P2 2400 0.12 0.25
P6 2400 0.12 0.25
P2 72Kp / m
P6 72Kp / m
P3 ladrillo 0.12 2.7
P7 ladrillo0.12 2.4
P3 1700 0.12 2.7
P7 1700 0.12 2.4
P3 550.8Kp / m
P7 489.6Kp / m
P4 324 72 550.8
P8 732 72 489.6
47
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
P4 946.8Kp / m
P8 993.6Kp / m
P4 = 946.8 Kp/m
P9 183.6Kp / m
P8 = 993.6 Kp/m
P9 = 183.6 Kp/m
q1 = Kp/m2
A
q1 = Kp/m2
B
C
4.20 m
4.00 m
1.50 m
Carga muerta: losa + sobrecarga q1 qm uerta qviva q muerta q losa q piso q cieloraso
qlosa H º Aº e qlosa 2400 0.1 q losa 240Kp / m 2
q piso qcieloraso 100Kp / m2
qmuerta 240 100 q viva 200Kp / m 2
qmuerta 340Kp / m 2 q1 340 200
q1 540Kp / m2
P4 = 946.8 Kp/m
P8 = 993.6 Kp/m
P9 = 183.6 Kp/m
q1 = 540 Kp/m2
RA
q1 = 540 Kp/m2
RB 4.20 m
RC 4.00 m
Cálculo de rigideces de nudos:
48
1.50 m
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Determinar RA, RB y RC. Para determinar las resultantes será necesario resolver la viga hiperestática, para el presente ejemplo se utilizará el “método de cross”. Rigidez de nudos:
DESCRIPCIÓN
RIGIDEZ
EC. DE MOMENTOS HIPERESTATICOS “MF”
r 3
EI L
M
q L2 8
r 3
EI L
M
q L2 8
r 4
EI L
M
q L2 12
Momento que representa el voladizo
A
B
rBA
3 EI 4.2
rBA 0.714 E I
rBC
3 EI 4.0
rBC 0.750 E I
Nudo B :
r 1.464 E I
Factores de distribución:
49
C
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
d BA
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
rBA 0.714 E I r 1.464 E I
d BA 0.49
d BC
rBC 0.750 E I r 1.464 E I
0.49 0.51 1
d BC 0.51
Cálculo de momentos isostáticos “ Mº ” e hiperestáticos “ MF “:
º M FBA M BA
q L2 540 4.20 8 8
F º M BC M BC
q L2 540 4.00 8 8
2
º M BA 1190.70Kp m
2
º M BC 1080.00Kp m
q L2 540 1.5 PL 183.60 1.50 2 2 2
M Cº
M Cº 882.90Kp m
Momentos de distribución:
- Momentos negativos de apoyo:
+1136.46
-1136.46
-54.24 (*) 1190.70
-56.46 (**) -1080.00
-0.49 A
882.90 Kp.m
-0.51 B
* 1190.70 1080.00 0.49 54.24 ** 1190.70 1080.00 0.51 56.46 - Momentos positivos o de tramo:
50
C
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
º M AB
M AB M BA º M BA 2
º M AB
0 1136.46 1190.70 622.47 Kp m 2
º M BC
M BC M C º M BC 2
º M BC
1136.46 882.90 1080.00 70.32Kp m 2
Momentos finales: 1136.46 Kp.m 882.90 Kp.m
A
B
C
70.32 Kp.m
622.47 Kp.m
Cálculo de cortantes:
P4 = 946.8 Kp/m
P8 = 993.6 Kp/m
P9 = 183.6 Kp/m
q1 = 540 Kp/m2
q1 = 540 Kp/m2
RA
RB
RC
4.20 m
4.00 m
946.8
1.50 m
993.6
1134.00
1134.00
1080.00
1080.00
P9 = 183.6
isostáticos 270.58
270.58
63.39
63.39
810
hiperestáticos
Qº
540 4.20 1134 2
Qº
540 4.00 1080 2
51
Q º 540 1.50 810
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
QF
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
1136.46 0 270.58 4.20
QF
1136.46 882.90 63.39 4.00
q l 2
Isostático:
Qº
Hiperstático:
QF
M
BA
M AB
QF
LAB
M
BC
M CB
LBC
Reacciones en los nudos: Nudo A:
R A 946.80 1134.00 270.58
R A 1810.22Kp / m
Nudo B:
R B 993.6 1134.00 1080.00 270.58 63.39
R B 3541.57 Kp / m
Nudo C:
RC 1080.00 183.60 63.39 810.00
RC 2010.21Kp / m
RA P10
P11
RB 0.35 m
P13
P14
2.50 m
RC 0.35 m
P16
P17
2.50 m
0.35 m
2.50 m
0.90 m P12
P18
P15
4.20 m
4.00 m
P19
1.5 m
P12 RA P10 P11
P15 RB P12 P13
P18 RC P16 P17
R A 1810.22Kp / m
RB 3541.57 Kp / m
RC 2010.21Kp / m
P10 H º º Aº 0.18 0.35 P10 2400 0.18 0.35 P10 151.2Kp / m
P13 H º º Aº 0.18 0.35 P13 2400 0.18 0.35 P13 151.2Kp / m
P16 H º º Aº 0.18 0.35 P16 2400 0.18 0.35 P16 151.2Kp / m
P11 ladrillo 0.18 2.5
P14 ladrillo0.18 2.5
P17 ladrillo0.18 2.5
Viga:
Muro:
52
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
P11 1700 0.18 2.5
P14 1700 0.18 2.5
P11 765Kp / m
P14 765Kp / m
P17 1700 0.18 2.5 P17 765Kp / m
P12 1810.22 151.20 765
P15 3541.57 151.20 765
P18 2010.21 151.20 765
P12 2726.42Kp / m
P15 4457.77Kp / m
P18 2926.41Kp / m
Parapeto: P19 ladrillo0.12 0.90 P19 1700 0.12 0.90
P19 183.6Kp / m
P12 = 2726.42 Kp/m
P15 = 4457.77 Kp/m
P18 = 2926.41 Kp/m
q2 = Kp/m2
D
q2 = Kp/m2
E 4.20 m
F 4.00 m
Carga muerta: losa + sobrecarga q2 qm uerta qviva q muerta q losa q piso q cieloraso
qlosa H º Aº e qlosa 2400 0.1 q losa 240Kp / m 2
q piso qcieloraso 100Kp / m2
qmuerta 240 100 qmuerta 340Kp / m 2
q viva 200Kp / m 2
q2 340 200
q2 540Kp / m2
53
1.50 m
P19 = 183.6 Kp/m
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
P12 = 2726.42 Kp/m
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
P15 = 4457.77 Kp/m
q2 = 540 Kp/m2
RD
P18 = 2926.41 Kp/m
P9 = 183.6 Kp/m
q2 = 540 Kp/m2
RE
RF
4.20 m
4.00 m
1.50 m
Cálculo de rigideces de nudos: Determinar RD, RE y RF. Para determinar las resultantes será necesario resolver la viga hiperestática, para el presente ejemplo se utilizará el “método de cross”. Rigidez de nudos:
DESCRIPCIÓN
RIGIDEZ
EC. DE MOMENTOS HIPERESTATICOS “MF”
r 3
EI L
M
q L2 8
r 3
EI L
M
q L2 8
r 4
EI L
M
q L2 12
Momento que representa el voladizo
D
E
54
F
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
rED
3 EI 4.2
rED 0.714 E I
rEF
3 EI 4.0
rEF 0.750 E I
Nudo E :
r 1.464 E I
Factores de distribución:
d ED
rED 0.714 E I r 1.464 E I
d ED 0.49
d EF
rEF 0.750 E I r 1.464 E I
0.49 0.51 1
d EF 0.51
Cálculo de momentos isostáticos “ Mº ” e hiperestáticos “ MF “:
F º M ED M ED
q L2 540 4.20 8 8
º M ED 1190.70Kp m
º º M EF M EF
q L2 540 4.00 8 8
º M EF 1080.00Kp m
2
2
q L2 540 1.5 PL 183.60 1.50 2 2 2
M Fº
M Fº 882.90Kp m
Momentos de distribución:
- Momentos negativos de apoyo: +1136.46
-1136.46
-54.24 (*) 1190.70
-56.46 (**) -1080.00
-0.49 D
882.90 Kp.m
-0.51 E
* 1190.70 1080.00 0.49 54.24 ** 1190.70 1080.00 0.51 56.46
55
F
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
- Momentos positivos o de tramo:
º M DE
M DE M ED º M ED 2
º M AB
0 1136.46 1190.70 622.47 Kp m 2
º M EF
M EF M F º M EF 2
º M BC
1136.46 882.90 1080.00 70.32Kp m 2
Momentos finales: 1136.46 Kp.m 882.90 Kp.m
D
E
F
70.32 Kp.m
622.47 Kp.m
Cálculo de cortantes:
P12 = 2726.42 Kp/m
P15 = 4457.77 Kp/m
q2 = 540 Kp/m2
RE
RF
4.20 m
4.00 m
2726.42
1.50 m
2926.41
4457.77
1134.00
1080.00 Q=
270.58
P19 = 183.6 Kp/m
q2 = 540 Kp/m2
RD
1134.00
P18 = 2926.41 Kp/m
270.58
1080.00
P19 = 183.6
q.l 2 63.39
63.39
56
810
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
Qº
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
540 4.00 1080 2
540 4.20 1134 2
Qº
1136.46 0 270.58 4.20
QF
QF
Q º 540 1.50 810
1136.46 882.90 63.39 4.00
q l 2
Isostático:
Qº
Hiperstático:
QF
M
ED
M DE
QF
LDE
M
EF
M FE
LEF
Reacciones en los nudos: Nudo D:
RD 2726.42 1134.00 270.58
R D 3589.84Kp / m
Nudo E:
RE 4457.77 1134.00 1080.00 270.58 63.39
RE 7005.74Kp / m
Nudo F:
RF 2926.41 1080.00 183.60 63.39 810.00
RF 4936.62 Kp / m
RD
RE 0.50 m
P20
P21
2.80 m
0.40 m
P22
qT1
RF 0.50 m
P23
P24
2.80 m
0.40 m
P25
qT2
1
qT 1 RD P20 P21 P22
0.50 m
P26
P27
2.80 m
0.40 m
P28
qT3
2
3
qT 2 RE P23 P24 P25
57
qT 3 RF P26 P27 P28
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
RD 3589.84Kp / m
RE 7005.74Kp / m
RF 4936.62Kp / m
P20 H º Aº 0.25 0.50 P20 2400 0.25 0.50 P20 300Kp / m
P23 H º Aº 0.25 0.50 P23 2400 0.25 0.50 P23 300Kp / m
P26 H º Aº 0.25 0.50 P26 2400 0.25 0.50 P26 300Kp / m
P21 ladrillo0.25 2.80 P21 1700 0.25 2.80 P21 1190Kp / m
P24 ladrillo0.25 2.80 P24 1700 0.25 2.80 P24 1190Kp / m
P27 ladrillo0.25 2.80 P27 1700 0.25 2.80 P27 1190Kp / m
P25 H ºC º 0.25 0.40 P25 2200 0.25 0.40 P25 220Kp / m
P28 H ºC º 0.25 0.40 P28 2200 0.25 0.40 P28 220Kp / m
Viga:
Muro:
Sobrecimiento: P22 H ºC º 0.25 0.40 P22 2200 0.25 0.40 P22 220Kp / m
qT 1 3589.84 300 1190 220
qT 1 5299.84Kp / m
qT 2 7005.74 300 1190 220
qT 2 8715.74Kp / m
qT 3 4936.62 300 1190 220
qT 3 6646.62Kp / m
DIMENSIONADO DE LOS CIMIENTOS:
A1
1.1 qT 1
A2
1.1 qT 2
A3
1.1 qT 3
t 1.1 8715.74 A2 1.8
t 1.1 6646.62 A3 1.8
A1 3238.79cm2
A2 5326.28cm2
A3 4061.82cm 2
A1 b1 h1
A2 b2 h2
h1 2 b1
h2 2 b2
A3 b3 h3 h3 2 b3
A1 2 b
A2 2 b22
A3 2 b32
t 1.1 5299.84 A1 1.8
2 1
b1
3238.79 2
b2
5326.28 2
58
b3
4061.82 2
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
b1 40.24cm
b2 51.60cm
b3 45.06cm
b1 41cm
b2 52cm
b3 46cm
h1 2 41
h2 2 52
h3 2 46
h1 82cm
h2 104cm
h3 92cm
59
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL
CAPÍTULO II OBRA GRUESA
EJERCICIO PROPUESTO.Dimensionar los cimientos corridos 1 y 2 de la siguiente estructura: 0.55 m 2.50 m q=110 Kp/m2
0.25 m
0.25 m
i = 18 %
muro soguilla
muro soguilla
h
muro soguilla
2.00 m
0.90 m
losa HºAº e = 15 cm 0.35 m
muro HºAº e = 20 cm
1.90 m
muro HºAº e = 20 cm
H2O losa HºAº e = 20 cm
0.40 m
muro semicarga
2.60 m
muro semicarga
0.40 m
1
0.90 m
2
4.20 m
0.90 m
DATOS:
H º Aº 2400 Kp / m qviva 200 Kp / m2
3
H ºC º2200 Kp / m
H 2O1000 Kp / m
60
3
3
ladrillo1700 Kp / m
3
t1.6 Kp / cm
2
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
TEMA 5
SOBRECIMIENTOS DE Hº Cº 1. DESCRIPCIÓN.Son obras que se encuentran encima de los cimientos, cuya función es la de transmitir a éstos las cargas debidas al peso propio de la estructura y las sobrecargas que se presentan, preservando la erosión producida por agentes externos (lluvia, nevada, etc.) Por lo general, el ancho del sobrecimiento corresponde al ancho del muro a ser soportado y una altura recomendada de 0.4 m por encima del nivel del terreno natural.
muro de ladrillo impermeabilización de sobrecimiento sobrecimiento de HºCº
clave o cuña
cimiento de HºCº
Figura 14. Sobrecimiento de Hormigón Ciclópeo
2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.Los
sobrecimientos
serán
ejecutados
de
Hormigón
Ciclópeo
con
desplazamiento de piedra del 60 % y 40 % de hormigón por cada metro cúbico.
61
un
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Los sobrecimientos requieren de un encofrado para su construcción. El hormigón tendrá una resistencia característica de 180 Kp/cm², resistencia que se alcanzará con una dosificación de 1 : 2 : 4 (cemento : arena : grava) con una cantidad de cemento de 296 Kg/m³ y una relación de agua/cemento menor o igual a 0.53. El cemento, los áridos y el agua deberán cumplir con las especificaciones técnicas del hormigón armado. La piedra a ser utilizada será de canto rodado y deberá tener un diámetro máximo de 20 cm. Todos los agregados deberán ser lavados antes de su aplicación.
3. METODOLOGÍA.Se iniciará con el encofrado del elemento para seguir con la preparación del hormigón simple y el posterior vaciado. Encofrado: Se colocarán tablas de 1 ” apuntaladas directamente sobre el cimiento para definir las dimensiones que tendrá el sobrecimiento.
separadores costillas puntales (pie de amigo)
tabla 1 "
costillas clave o cuña
estacas 2 " x 2 "
cimiento corrido de HºCº
Figura 15. Encofrado para Sobrecimiento
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CAPÍTULO II OBRA GRUESA
Hormigón Ciclópeo: Verificado el encofrado en el que se alojará el hormigón y la piedra, se iniciará su colocación en dos capas alternadas de hormigón simple y piedra, teniendo el cuidado de guardar la proporción especificada. La primera capa será de hormigón de 10 cm. de espesor sobre la que se colocará a mano una capa de piedra. No se permitirá que las piedras sean arrojadas por cuanto pueden provocar daños al encofrado. Se vaciara la segunda capa repitiendo el mismo procedimiento hasta completar el tamaño del elemento. Se tendrá especial cuidado de que la piedra quede totalmente embebida en el concreto y que no existan espacios libres entre el hormigón y la piedra (cangrejeras) para lo que se realizará un chuseo (golpeteo) con la ayuda de una varilla.
b
hormigón 1 : 2 : 4 h
piedra Ø
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