Manual de Construcción de Edificios

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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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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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

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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

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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 º2200 Kp / m

 t1.8 Kp / cm

32

2

3

 ladrillo1700 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   ladrillo0.12 3.0

P7   ladrillo0.12 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   ladrillo0.12 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

EI L

M

q  L2 8

r  3

EI L

M

q  L2 8

r  4

EI L

M

q  L2 12

Momento que representa el voladizo

A

B

rBA 

3 EI 4.2

rBA  0.714  E  I

rBC 

3 EI 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  PL   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   ladrillo0.18 2.20 P11  1700  0.18  2.20 P11  673.2 Kp / m

P14   ladrillo0.18 2.20 P14  1700  0.18  2.20 P14  673.2 Kp / m

P17   ladrillo0.18 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  19305.80  5597 2

319.66

(3)

319.66

674.78

(5)

2  Q o  7203.70  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  20205.20  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 º2200 Kp / m  t1.8 Kp / cm

46

2

3

 ladrillo1700 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   ladrillo0.12 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   ladrillo0.12 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

EI L

M

q  L2 8

r  3

EI L

M

q  L2 8

r  4

EI L

M

q  L2 12

Momento que representa el voladizo

A

B

rBA 

3 EI 4.2

rBA  0.714  E  I

rBC 

3 EI 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  PL   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   ladrillo0.18 2.5

P17   ladrillo0.18 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   ladrillo0.12 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

EI L

M

q  L2 8

r  3

EI L

M

q  L2 8

r  4

EI 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 EI 4.2

rED  0.714  E  I

rEF 

3 EI 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  PL   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   ladrillo0.25  2.80 P21  1700  0.25  2.80 P21  1190Kp / m

P24   ladrillo0.25  2.80 P24  1700  0.25  2.80 P24  1190Kp / m

P27   ladrillo0.25  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

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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

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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 º2200 Kp / m

 H 2O1000 Kp / m

60

3

3

 ladrillo1700 Kp / m

3

 t1.6 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

CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS U.M.S.S. – ING. CIVIL

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

62

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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