maria jose martinez

Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas

Escuela de Ingeniería Civil

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Universidad de Guayaquil

Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas


TESIS DE GRADO PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO DE

INGENIERO CIVIL

Orientación de Estructuras

TEMA:

ANALISIS TECNICO ECONOMICO DEL DISEÑO SISMORESISTENTE DE UN EDIFICIO CON ESTRUCTURA DE ACERO VS. ESTRUCTURA DE HORMIGON ARMADO

Estudiante: María José Martínez Macías

Año lectivo: 2010 - 2011



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ANALISIS TECNICO ECONOMICO DEL DISEÑO SISMORESISTENTE DE UN EDIFICIO CON ESTRUCTURA DE ACERO VS. ESTRUCTURA DE HORMIGON ARMADO

SUMARIO

1. CAPITULO 1. PRESENTACION 1. 1.1. INTRODUCCION

1.2. SISMOLOGIA Y SISMICIDAD

1.2.1. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA 1.2.2. ORIGEN DE LOS SISMOS Y TECTONICA DE PLACAS 1.2.3. MOVIEMIENTOS SISMICOS DE LOS SUELOS 1.2.4. SISMICIDAD 1.2.5. INSTRUMENTOS PARA MEDIR EL SISMO Y RESULTADOS 1.2.6. PARAMETROS QUE MODIFICAN LA RESPUESTA DEL SUELO 1.2.7. MEDICION DE LOS SISMOS

1.3. OBJETIVOS DEL DISEÑO SISMICO

1.3.1. RIESGO SISMICO EN EL ECUADOR 1.3.2. RECOMENDACIONES PARA EL RIESGO SISMICO EN EDIFICIOS

1.4. VENTAJAS DE LA APLICACIÓN DEL SOFWARE INFORMATICO PARA CALCULO

ESTRUCTURAL (ETABS V 9.2.0); MICROSOFT OFFICE EXCEL 2007

1.5. CARACTERISTICAS GENERALES DEL EDIFICIO PROPUESTO

1.6. DESCRIPCION DE LOS MATERIALES UTILIZADOS

1.7. CARACTERISTICAS DEL CONCRETO

1.8. CARACTERISTICAS DEL ACERO

1.9. NORMAS A UTILIZAR

1.10. INGRESO DE LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES EN EL PROGRAMA ETABS

2. CAPITULO 2. DISEÑO GEOTECNICO DE LA CIMENTACION 2.1. ANTECEDENTES

2.2. ESTUDIO DEL SUBSUELO. INTERPRETACION DE RESULTADOS

2.3. CARACTERISTICAS GEOTECNICAS Y ESTRATIGRAFICAS



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2.4. SOLICITACIONES ESTATICAS

2.5. SELECCION PRELIMINAR DEL TIPO DE CIMENTACION

2.6. SELECCIÓN DEFINITIVA DE LA CIMENTACION

2.7. ANALISIS DE ASENTAMIENTOS

2.8. ANALISIS Y DISEÑO SISMICO GEOTECNICO DEL PROYECTO

2.9. ESTABILIDAD DE EXCAVACIONES PROFUNDAS

2.9.1. ESTABILIDAD DEL FONDO DE LA EXCAVACION 2.9.1.1. FALLA POR CORTE 2.9.1.2. FALLA POR EXPANSIVIDAD 2.9.1.3. FALLA POR SUBPRESION

2.9.2. ESTABILIDAD DE PAREDES

2.10. PROCESOS CONSTRUCTIVOS DE CONTENCION EN EXCAVACIONES PROFUNDAS 2.10.1. DESCRIPCION DE PROCESO CONSTRUCTIVO 2.10.2. RECOMENDACIONES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO 2.10.3. HORMIGONADO 2.10.4. EQUIPO PARA LA CONSTRUCCION DE MUROS MILAN 2.10.5. SEGURIDAD EN EXCAVACIONES PROFUNDAS

2.10.5.1. CAUSAS DE ACCIDENTES 2.10.5.2. MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA IMPEDIR DERRUMBAMIENTOS 2.10.5.3. ORILLAS 2.10.5.4. VEHICULOS 2.10.5.5. ACCESOS 2.10.5.6. PUNTOS A RECORDAR

2.11. RECOMENDACIONES

2.11.1. MEDIDAS A ADOPTAR DURANTE LA REALIZACION DE LAS EXCAVACIONES

2.12. CONCLUSIONES

3. CAPITULO 3. PREDIMENSIONAMIENTO PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO 3.1. EDIFICIO DE HORMIGON ARMADO

3.1.1. PREDISEÑO DE LA ESTRUCTURA 3.1.2. PREDISEÑO DEL TIPO DE LOSA 3.1.3. PREDISEÑO DE LAS VIGAS 3.1.4. PRESISEÑO DE LAS COLUMNAS 3.1.5. RELACION DE RIGIDECES ENTRE VIGAS Y COLUMNAS 3.1.6. ASIGNACION DE SECCIONES DE LA ESTRUCTURA EN EL ETABS.

4. CAPITULO 4. CARGAS DE SERVICIO Y DE DISEÑO



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4.1. REGULACIONES GENERALES DEL CODIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCION

4.2. CARGAS MUERTAS

4.3. SOBRECARGAS MINIMAS REGLAMENTARIAS

4.4. FACTORES DE COMBINACIONES GENERALES DE CARGAS DE SERVICIO Y DE LA ENVOLVENTE DE DISEÑO

5. CAPITULO 5. ANALISIS Y DISEÑO DE LOSAS

5.1. PESO DE LA LOSA Y SOBRECARGAS VIVAS

5.2. ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE LOS NERVIOS

5.3. DETALLADO DEL REFUERZO DE LAS LOSAS 5.4. ASIGNACION DE CARGAS EN EL ETABS

6. CAPITULO 6. CARGAS ACCIDENTALES POR SISMO

6.1. REGULACIONES SISMORESISTENTES DEL CEC 2002

6.2. EVALUACION DE CARGAS ACCIDENTALES SISMICAS. ANALISIS SISMO ESTATICO

6.2.1. DEDUCCION DEL FACTOR Z 6.2.2. DEDUCCION DEL FACTOR I (IMPORTANCIA DE LA ESTRUCTURA) 6.2.3. DEDUCCION DEL FACTOR C Y S (ESPECTRO DE DISEÑO Y PERFIL DEL SUELO) 6.2.4. CALCULO DEL PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACION DE LA ESTRUCTURA (T) 6.2.5. FACTOR DE REDUCCION DE RESISTENCIA SISMICA 6.2.6. COEFICIENTES DE CONFIGURACION PLANA 6.2.7. COEFICIENTE DE CONFIGURACION EN ELEVACION

6.3. CACLCULO DEL PESO PROPIO DE LA ESTRUCTURA

6.4. CALCULO DEL CORTANTE BASAL

6.5. FUERZAS CORTANTES TOTALES POR PISO Y CENTRO DE CORTANTES DE CADA PISO

6.6. CENTRO DE GRAVEDAD

6.7. CHEQUEO DE MOMENTO DE VOLCAMIENTO

7. CAPITULO 7. ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO 7.1. ANALISIS ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO MEDIANTE EL PROGRAMA ETABS.

7.2. OBTENCION DE LOS RESULTADOS DEL ANALISIS: GRAFICOS Y TABLAS DE LOS ESFUERZOS INTERNOS, DEFORMACIONES Y DE DATOS NECESARIOS PARA EL DISEÑO DE LA CIMENTACION



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7.3. DISEÑO DE VIGAS DE UN PISO TIPO

7.4. DISEÑO DE COLIMNAS DE UN PORTICO PLANO

7.5. RELACION DE COLUMNA FUERTE VIGA DEBIL

7.6. RESISTENCIA AL CORTANTE EN NUDOS EN PORTICOS ESPECIALES

7.7. VIGAS DEBILES EN FLEXION FUERTES EN CORTANTE

7.8. ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE ESCALERAS

8. CAPITULO 8. ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL

8.1. PRESENTACION DEL PROYECTO

8.1.1. ANTECEDENTES 8.1.2. OBJETIVOS

8.1.2.1. OBJETIVO GENERAL 8.1.2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

8.1.3. METODOLIGIA 8.1.4. MARCO LEGAL AMBIENTAL 8.1.5. MARCO INSTITUCIONAL

8.2. DESCRIPCION DETALLADADA DEL PROYECTO

8.2.1. UBICACIÓN DEL PROYECTO 8.2.2. DETERMINACION DE LAS AREAS DE INFLUENCIA

8.3. LINEA DE BASE AMBIENTAL

8.3.1. MEDIO FISICO 8.3.2. MEDIO BIOTICO 8.3.3. MEDIO SOCIAL ECONOMICO Y CULTURAL

8.3.3.1. DEMOGRAFICO 8.3.3.2. ECONOMICO 8.3.3.3. EDUCACION 8.3.3.4. SERVICIOS BASICOS 8.3.3.5. TRANSPORTE

8.4. METODOLOGIA DE EVALUACION

8.4.1. EVALUACION DE ALTERNATIVAS 8.4.2. EVALUACION DE LOS IMPACTOS DE LA ALTERNATIVA SIN PROYECTO. 8.4.3. EVALUACION DE LOS IMPACTOS DE LA ALTERNATIVA CON PROYECTO. 8.4.4. CRITERIOS DE SELECCIÓN

8.5. PLAN DE MANEJO AMBIENTAL

8.5.1. IMPACTOS NEGATIVOS CON LA EJECUCUIN DEL PROYECTO 8.5.2. IMPACTOS POSITIVOS CON LA EJECUCION DEL PROYECTO 8.5.3. COSTOS AMBIENTALES



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8.6. ESPECIFICACIONES TECNICAS AMBIENTALES

8.6.1. CONTROL DE CONTAMINACION DEL AGUA 8.6.2. CONTROL DE CONTAMINACION RUIDO 8.6.3. CONTROL DE CONTAMINACION DEL AIRE 8.6.4. CONSTROL Y MANEJO DE CONTAMINANTES POTENCIALES

8.6.4.1. DESECHOS LIQUIDOS 8.6.4.2. DESECHOS SOLIDOS 8.6.4.3. SALUD OCUPACIONAL Y SEGURIDAD INSDUSTRIAL 8.6.4.4. CAMPAMENTOS 8.6.4.5. DEMARCACION DE AREAS DE TRABAJO

8.7. RECOMENADACIONES 8.8. CONCLUSIONES

9. CAPITULO 9. ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL EDIFICIO METALICO.

9.1. GENERALIDADES 9.1.1. HISTORIA Y TECNOLOGIA DEL ACERO 9.1.2. TIPOS DE ESTRUCTURAS Y DE SISTEMAS RETICULARES METALICOS 9.1.3. PERFILES LAMINADOS EN FRIO Y EN CALIENTE 9.1.4. METODOS DE LOS FACTORES DE CARGA Y RESISTENCIA LRFD - AISC 2001 9.1.5. RELACION DE ESFUERZO DEFORMACION DEL ACERO A36.

9.2. CARGAS DE SERVICIO Y FACTORES QUE DETERMINAN LA SEGURIDAD DE UNA ESTRUCTURA (LRFD) 9.2.1. CARGAS DE SERVICIO 9.2.2. FACTORES QUE DETERMINAN LA SEGURIDAD DE LA ESTRUCTURA 9.2.3. COMBINACIONES DE CARGA 9.2.4. VENTAJAS DEL METODO LRFD 9.2.5. COMPARACIÓN ENTRE EL MÉTODO DE DISEÑO POR ESFUERZOS ADMISIBLES Y

EL LRFD

9.3. ANÁLISIS Y DISEÑO DE MIEMBROS 9.3.1. ANÁLISIS DE MIEMBROS A TENSIÓN 9.3.2. ANALISIS DE MIEMBROS A COMPRESIÓN 9.3.3. ANALISIS DE MIEMBROS A FLEXION

9.4. CONECTORES Y SOLDADURAS 9.4.1. GENERALIDADES 9.4.2. TIPO DE UNIONES 9.4.3. CONEXIONES CON REMACHES Y PERNOS 9.4.4. CONEXIONES POR MEDIO DE PASADORES 9.4.5. CONEXIONES SOLDADAS

9.4.5.1. CLASIFICACION DE LA SOLDADURA POR SU TIPO



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9.4.5.2. PROCESOS DE SOLDADURA 9.4.5.3. VENTAJAS DE LA SOLDADURA 9.4.5.4. DESVENTAJAS DE LA SOLDADURA 9.4.5.5. SELECCIÓN DEL ELECTRODO ADECUADO 9.4.5.6. SEGURIDAD EN OPERACIONES DE SOLDADURA 9.4.5.7. SIMBOLOS ESTANDAR DE SOLDADURA 9.4.5.8. PROCEDIMIENTO GENERAL PARA EL DISEÑO Y UNA CONEXIÓN

SOLDADA 9.4.5.9. DEFECTOS DE LAS SOLDADURAS

9.5. ANALISIS Y DISEÑO DEL EDIFICIO CON ESTRUCTURA METALICA EN EL PROGRAMA ETABS 9.5.1. DESCRIPCION DEL PROYECTO 9.5.2. OBJETIVO 9.5.3. NORMAS Y CODIGOS DE DISEÑO 9.5.4. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES 9.5.5. CARGA MUERTA Y CARGA VIVA 9.5.6. CARGA SISMICA 9.5.7. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA ESTRUCTURA

9.5.7.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS COLUMNAS 9.5.7.2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS VIGAS

9.5.7.2.1. VIGAS CARGADORAS INTERNAS 9.5.7.2.2. VIGAS CARGADORAS EXTERNAS 9.5.7.2.3. VIGAS DE AMARRE 9.5.7.2.4. VIGAS SECUNDARIAS

9.5.8. COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL 9.5.9. PROCEDIMIENTO DEL CALCULO EN EL SOFTWARE ETABS 9.5.10. CONSIDERACIONES DE DISEÑO 9.5.11. RESULTADO DEL ANALISIS 9.5.12. CONCLUSIONES

9.6. BIBLIOGRAFIA

10. CAPITULO 10. ANALISIS DE COSTOS.

10.1. COMPARACION ENTRE EL EDIFICIO DE HORMIGON ARMADO Y EL DE ESTRUCTURA DE ACERO

11. CAPITULO 11.

11.1. CONCLUSIONES

11.2. RECOMENDACIONES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO.

12. BIBLIOGRAFIA

13. ANEXOS



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13.1. PLANOS ARQUITECTONICOS

13.2. PLANOS ESTRUCTURALES



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1. PRESENTACION

1.1. INTRODUCCION En el presente trabajo se muestra la comparación de un edificio con estructura de hormigón armado y con estructura de acero, para establecer las características de cada una de ellas. El edificio es de cinco niveles, el cual se ha diseñado con la aplicación del software informático estructural Etabs y la ayuda de hojas electrónicas que nos proporcionarán resultados que pueden ser interpretados para describir el comportamiento estructural del edificio. Para lograr este objetivo es necesario tener conocimientos teóricos estructurales fundamentales que nos permitan tomar decisiones al manejar el software propuesto, como son los datos de entrada, modelo estructural, geometrías, materiales con sus propiedades a utilizarse, solicitaciones con sus respectivas combinaciones, además saber interpretar los resultados de salida, para realizar un detallado práctico que sea construible, económico y seguro. El uso de las hojas de cálculo nos ayudaran a obtener valores del pre-diseño y el programa estructural Etabs realizará el análisis y diseño con cuyos resultados se hará el detallado de los elementos con el programa AutoCAD. Debido a la peligrosidad sísmica de nuestro país, este trabajo está orientado a analizar y diseñar edificaciones seguras que cumplen con los requerimientos sísmicos que recomienda el Código Ecuatoriano de la Construcción, CEC-2000.

1.2. SISMOLOGIA Y SISMICIDAD La Sismología es la rama de la Geofísica, que estudia el fenómeno de los temblores que ocurren en nuestro planeta Tierra. Sus principales objetivos son:

El estudio de la propagación de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra a fin de conocer su estructura interna.

El estudio de las causas que dan origen a los sismos.

La prevención de daño.

Desde el punto de vista de la Ingeniería, lo más importante es la definición y cálculo de las acciones que el movimiento sísmico aporta a la estructura.



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1.2.1. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

La Tierra está formada por tres capas concéntricas: corteza, manto y núcleo, con propiedades físicas distintas. Estas capas han podido ser detectadas y definidas, a partir del estudio de los registros del movimiento de su superficie, y más concretamente por los estudios de los terremotos.

Figura 1. Principales capas que conforman la Tierra

Debido a los diferentes estudios realizados en el tiempo, la comunidad científica ha aceptado que la corteza terrestre está en un estado permanente de cambio, por esa razón en Ecuador se pretende construir estructuras seguras, que satisfagan diversas necesidades de resistencia y comportamiento ante cualquier evento sísmico, buscando sistemas constructivos más eficientes y económicos que tiendan a minimizar un poco los efectos causados por estos eventos.

El análisis estructural que no es otra cosa que el cálculo de los elementos mecánicos y los desplazamientos, es parte integral del proceso de diseño de una estructura, es de gran importancia los esfuerzos internos de la estructura, producidos por las cargas, porque la finalidad es diseñar la estructura de manera que los esfuerzos no excedan los valores límites de seguridad establecidos por los códigos correspondientes. Para diseñar edificios ubicados en zonas sísmicas, se debe utilizar los reglamentos vigentes. En Ecuador rige al Código Ecuatoriano de la Construcción, CEC 2000.

Para cumplir con el objetivo de llevar todos estos conocimientos a la práctica del análisis dinámico de las estructuras, es necesario tener conocimientos varios sobre sismología, sismicidad y riesgo sísmico.



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1.2.2. ORIGEN DE LOS SISMOS Y TECTONICA DE PLACAS

Sobre el origen de los sismos se han enunciado muchas hipótesis, a través del tiempo así tenemos que:

Los antiguos japoneses creían que los terremotos son resultado del movimiento de una araña gigante;

Los griegos y romanos que era un escape de aire de cavernas subterráneas;

En la edad media, que eran provocados por un castigo divino. El estudio científico empezó después de terremoto de Lisboa de 1755; y el estudio sistemático desde el terremoto de San Francisco de 1906, hasta llegar a la teoría de las placas tectónicas que se explica así: La corteza terrestre es relativamente delgada, se extiende hasta profundidades de 70 Km. en los océanos y 150 Km. bajo los continentes. La analogía de Gere y Shah es muy válida cuando comparan a la Tierra con un huevo duro, la corteza tendría un espesor semejante a la cáscara y ésta estaría fracturada en una serie de fragmentos que en la tierra se conocen con el nombre de “Placas Tectónicas”.

Figura 2. Distribución de los sismos en el mundo.

Hay fuerzas bajo la corteza terrestre que hacen que estas placas tectónicas se muevan a velocidades pequeñas del orden de pocos centímetros por año, estas fuerzas son causadas por flujos lentos de magma en el manto terrestre. El movimiento relativo entre placas tectónicas colindantes, independientemente de su dirección, acumula energía hasta un momento en el cual causa una fractura en la roca, liberando abruptamente esta energía acumulada, la cual se manifiesta con ondas sísmicas.



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Figura 3. Placas tectónicas existentes.

La gran mayoría de los sismos en el mundo ocurre en las fronteras entre placas, llamándolos sismos tectónicos. En la Figura 3 se muestra un corte en una zona de subducción y el esquema de los diferentes movimientos que se pueden dar entre estas placas.

Figura 4. Zona de subducción de placas tectónicas.

El sismo se genera por el corrimiento de cierta área de contacto entre placas. Se identifica un punto, generalmente subterráneo que se denomina foco o hipocentro donde se considera se inició el movimiento; a su proyección sobre la superficie de la tierra se llama epicentro. Cuando las placas entran en contacto se presentan distintos fenómenos:

La subducción se produce cuando entran en contacto una placa oceánica con una continental, la primera de menor espesor, lo que hace que se hunda debajo de la segunda.



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Una elevación se produce cuando entran en contacto dos placas continentales que se mueven en sentidos opuestos. Al producirse el choque estas se doblan hacia arriba.

Figura 5. Falla por elevación

El deslizamiento de una placa sobre otra se produce cuando entran en contacto dos placas continentales que se mueven en la misma dirección. Este fenómeno conocido como la deriva de los continentes, hace que regiones enteras de la superficie terrestre, a lo largo de millones de años se trasladen y cambien de posición.

La zona donde se libera la mayor parte de la energía sísmica es un gran arco, conocido como Cinturón Cicumpacífico, un tramo del cual está constituido por la zona de subducción entre la placa de Cocos y la placa de Norteamérica en la costa del Pacífico.

1.2.3. MOVIMIENTOS SISMICOS DEL SUELO

Los terremotos tectónicos se suelen producir en zonas donde la concentración de fuerzas generadas por los límites de las placas tectónicas dando lugar a movimientos de reajuste en el interior y en la superficie de la Tierra. Se han producido 358,214 terremotos de mayor o menor intensidad entre 1963 y 1998. Es por esto que los sismos de origen tectónico están íntimamente asociados con la formación de fallas geológicas. Suelen producirse al final de un ciclo denominado ciclo sísmico, que es el período de tiempo durante el cual se acumula deformación en el interior de la Tierra que más tarde se liberará repentinamente. Dicha liberación se corresponde con el terremoto, tras el cual la deformación comienza a acumularse nuevamente. El punto interior de la Tierra donde se produce el sismo se denomina foco sísmico o hipocentro, y el punto de la superficie que se halla directamente en la vertical del

http://es.wikipedia.org/wiki/Tect%C3%B3nica_de_placas

http://es.wikipedia.org/wiki/Falla

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra



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hipocentro y que, por tanto, es el primer afectado por la sacudida recibe el nombre de epicentro. En algunos casos se presentan unos o varios sismos pequeños, antes de la ocurrencia del evento principal, se conocen como Premonitorios. De igual manera, con posterioridad se presentan sismos de menor magnitud que se los conoce como Réplicas.

Figura 6. Hipocentro y epicentro.

La energía liberada por un sismo se propaga desde la zona de ruptura, mediante diversos tipos de ondas que hacen vibrar la corteza terrestre. Se identifican ondas de cuerpos que viajan a grandes distancias a través de roca y ondas superficiales que se deben a reflexiones y refracciones de las ondas de cuerpo, cuando éstas llegan a la superficie o a una interfase entre estratos. Las ondas de cuerpo se dividen en: Ondas P.- Llamadas principales o de dilatación Ondas S.- Llamadas secundarias o de cortante. Cuando las ondas llegan a la superficie, se reflejan pero al mismo tiempo inducen ondas de superficie, entre las cuales se tiene: Ondas Rayleight (R) .- Que producen movimientos circulares semejantes a las olas en el mar Ondas de Love (L).- Que producen movimientos horizontales trasversales a la dirección de propagación. Las ondas de cuerpo se propagan a grandes distancias y su amplitud se atenúa poco a poco. La velocidad de la propagación de las ondas P es mayor que la de las S, por lo que a medida que se alejan del epicentro crece la diferencia de tiempo de llegada de los dos tipos de trenes de onda.



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Las ondas S producen un movimiento del terreno más intenso y de características más dañinas para las edificaciones que las ondas P.

Figura 7. Tipos de ondas sísmicas.

1.2.4. SISMICIDAD La sismicidad de una zona se define como la frecuencia de ocurrencia de eventos sísmicos en el área considerada. El riesgo sísmico de un lugar específico se relaciona con la intensidad de los movimientos sísmicos que se esperan en ese lugar y con la frecuencia con que se producen movimientos de distintas intensidades. Un estudio de riesgo sísmico de un lugar específico se basa principalmente en un análisis estadístico de la información disponible sobre los sismos ocurridos en el lugar específico. Por tanto el peligro sísmico se refiere al grado de exposición que un sitio dado tiene a los movimientos sísmicos, en lo referente a las máximas intensidades que en él pueden presentarse. Se deberían realizar estudios de riesgo sísmico solamente cuando la obra sea de mucha importancia, como edificios de gran altura o presas centrales termoeléctricas; otras

ONDA P

ONDA S

ONDAS L

ONDAS R



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obras más comunes se pueden diseñar basándose en estudios mucho más generales como la zonificación sísmica de un país. 1.2.5. INSTRUMENTOS PARA MEDIR EL SISMO Y RESULTADOS

Sismógrafos Son instrumentos que registran automáticamente las ondas sísmicas. Su funcionamiento se debe al principio físico de la inercia que hace permanecer inmóvil a un péndulo de masa considerable en tanto el marco al cual se halla acoplado se mueve por el sismo. De acuerdo a las componentes de las ondas sísmicas que registran, se dividen en dos tipos: Verticales y Horizontales. El sismógrafo es un instrumento que tiene un plomo pesado suspendido sobre un papel que está colocado en el suelo. Cuando las ondas de los terremotos mueven el suelo, el plomo se queda sin movimiento a causa de su peso y una pluma que está conectada al plomo marca en el papel el movimiento del suelo. Este está adecuado para registrar sismos que ocurren a grandes distancias apreciables, inclusive a miles de Kilómetros. Los sismógrafos, en general, se salen de rango de medición cuando el sismo ocurre cerca de su localización. El registro obtenido por este instrumento se denomina sismograma. Figura 8. Fotografía de un Sismógrafo

Sismograma Un sismograma consta de tres tipos de ondas, representadas por segmentos de líneas en forma de zigzag. Los estudios realizados han convencido a los sismólogos que el primer segmento representa las ondas P, el segundo las ondas S y el tercero las ondas L.



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Figura 9. Fotografía de un sismograma.

El estudio de los sismogramas ayuda en la determinación de los epicentros de los terremotos. El intervalo entre los puntos donde comienzan las ondas P y las ondas S se usa para determinar la distancia de la estación al epicentro. Para la ubicación geográfica de un epicentro, se deben escoger las distancias al epicentro en tres o más estaciones sísmicas ampliamente separadas. Los círculos trazados sobre un globo con estas distancias se interceptan, como radios, en el epicentro.

Figura 10. Resultados de un sismograma

Acelerógrafos

Un Acelerógrafo es el instrumento empleado para graficar acelerogramas, es de movimiento fuerte y se encuentran colocados en distintas partes para efectos de conocimientos ingenieriles.



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Este centro de recogida de datos se lo realiza en tiempo real. El acelerógrafo esta equipado con sensores más sencillos que los de la estación sísmica, que envían la información obtenida a la estación sísmica más próxima.

Acelerograma

El acelerograma es un registro de la historia de aceleraciones que provoca el sismo en una dirección determinada y constituye la descripción más útil del movimiento del suelo en un lugar. El análisis de los acelerogramas permite una evaluación cuantitativa de la intensidad sísmica, mucho más objetiva y confiable que por medio de la escala de Mercalli. Las características de los acelerogramas que más se relacionan con la potencialidad destructiva, o sea con la intensidad del sismo, son la aceleración máxima, la duración de la etapa sensible o sea de aquella en que la amplitud de aceleración tiene un valor apreciable y finalmente las frecuencias dominantes del movimiento. El nivel de aceleración que por lo regular se toma como suficiente para producir algún daño a construcciones débiles es de 0.1g o 1 cm/seg2. Entre 0.1 y 0.2g la mayoría de las personas tendrá dificultad para mantenerse en pie y se pueden tener síntomas de mareo. La aceleración del suelo cercana a 0.5g es muy alta. En los pisos superiores de los edificios las aceleraciones máximas serán más altas, dependiendo el grado en que la masa y la forma del edificio actúen para amortiguar los efectos vibratorios. Las aceleraciones que producen mayores daños en las estructuras son las horizontales, las aceleraciones verticales son de amplitud apreciable sólo en sitios cercanos del epicentro y producen solicitaciones severas solo en algunas formas estructurales particulares.

Figura 11. Ejemplo de un Acelerograma



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1.2.6. PARAMETROS QUE MODIFICAN LA RESPUESTA DEL SUELO Los parámetros que modifican la respuesta que tiene el suelo son:

Flexibilidad del suelo

Profundidad del estrato compresible

Potencial de licuefacción

Deslizamiento de taludes La forma, amplitud y duración del movimiento sísmico se ve afectado entre otras cosas por su tamaño, distancia hipocentral y flexibilidad del suelo.

Figura 12. Parámetros que modifican la respuesta del suelo

1.2.7. MEDICION DE LOS SISMOS Existen dos medidas principales para determinar el "tamaño" de un sismo: la intensidad y la magnitud, ambas expresadas en grados. Aunque a menudo son confundidas, expresan propiedades muy diferentes.

Magnitud La magnitud de un sismo es una medida del tamaño del sismo que es independiente del lugar en donde se hace la observación y que se relaciona de forma aproximada con la cantidad de energía que se libera durante el evento. Se determina a partir de las amplitudes de registros de sismógrafos estándar. La magnitud clasifica al sismo en forma cuantitativa en relación con la violencia del movimiento del suelo. La escala más conocida es la de Richter. Cada incremento en una entidad en la escala de Richter implica un aumento de 32 veces en la cantidad de energía liberada. La escala de Richter no tiene un máximo fijo, pero cerca del nueve es el más alto registrado hasta hoy. Un sismo de magnitud dos de la escala es el más débil que



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normalmente sienten los seres humanos; un evento con una magnitud siete o más se lo considera importante. Mientras que la escala de Richter cumple con el propósito de posibilitar una comparación objetiva entre distintos expresa un poco acerca de los efectos locales.

Figura 13. Escala de Mercalli VS escala de Richter.

Intensidad

La intensidad de un sismo es una medida de los efectos que este produce en un sitio dado o sea de las características del movimiento del terreno y la potencialidad destructiva del sismo, en ese lugar en particular y en lo que concierne en las construcciones. Es frecuente la confusión entre magnitud e intensidad. Debe recordarse que la magnitud es una medida de la potencia del sismo en si, independientemente del lugar donde se mide. En cambio la intensidad es una medida de las características del movimiento del terreno que el sismo provoca en un sitio. Desde el punto de vista de la ingeniería sísmica, lo que interesa son las intensidades que pueden presentarse en el lugar donde va a construirse la estructura.



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La intensidad sísmica está íntimamente relacionada con los efectos producidos por un terremoto, en las reacciones de las personas, el grado de destrozos producidos en las construcciones y las perturbaciones provocadas en el terreno (grietas, deslizamientos, desprendimientos, etc.), describiendo de manera subjetiva el potencial destructivo del sismo. Se han propuesto diversas escalas para medir la intensidad; algunas son muy precisas pero se basan en mediciones instrumentales difíciles de obtener para los sitios que nos interesan. La más común es la de Mercalli Modificada, en que la intensidad se mide por una apreciación subjetiva del comportamiento de las construcciones en el sitio. Las intensidades varían en grados que se designan con los números romanos I a XII. Debido a que la intensidad se asigna con base en la gravedad del daño sufrido por las construcciones, esta resulta poco confiable, ya que el grado asignado depende de la calidad de las construcciones del lugar.

1.3. OBJETIVOS DEL RIESGO SISMICO Se llama riesgo sísmico de una medida a la que combine la peligrosidad sísmica, con la vulnerabilidad y la posibilidad de que se produzcan en ella daños por movimientos sísmicos en un período determinado. No debe confundirse este concepto con el de peligro sísmico. En el riesgo sísmico influyen la probabilidad de que se produzca un evento sísmico o terremoto, los posibles efectos locales de amplificación de las ondas sísmicas, directividad, etc., la vulnerabilidad de las construcciones (e instituciones) y la existencia de habitantes y bienes que puedan ser perjudicados. El diseño estructural de cualquier obra de ingeniería que se realice, debe ser analizado convenientemente de tal manera que dentro de lo económico y de la seguridad pueda soportar las diversas solicitaciones a que va a estar sometido en su vida útil, sean estas: sobrecargas, peso propio, las presiones del viento y las fuerzas que un sismo provoca. La finalidad de un diseño antisísmico es lograr que la construcción cumpla en forma óptima con la función a la que está destinada la estructura, con un grado razonable de seguridad, de manera que tenga un comportamiento adecuado bajo condiciones normales de servicio. Además deben satisfacer otros requisitos, tales como mantener el costo dentro del límite económico y satisfacer determinadas exigencias de estética.

http://es.wikipedia.org/wiki/Peligro_s%C3%ADsmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto

http://es.wikipedia.org/wiki/Vulnerabilidad_s%C3%ADsmica



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Dicha meta puede expresarse entorno a los siguientes objetivos:

Se busca que los edificios no sufran daños ante un sismo de baja intensidad;

Que los daños no estructurales del edificio sean limitados y fácilmente reparables, ante temblores de intensidad moderada;

Conseguir que para temblores excepcionales intensos se tenga un nivel aceptable de seguridad contra el colapso, aunque los daños estructurales y no estructurales sean apreciables; y

Lograr que las deformaciones no sobrepasen ciertos límites, de manera que aun bajo la acción de sismos fuertes se mantenga la tranquilidad de sus ocupantes.

Para alcanzar los objetivos mencionados no basta que el Ingeniero Estructural conozca y aplique los requisitos del reglamento, sino que es necesario tener conocimientos claros sobre la naturaleza de las acciones sísmicas, y características del sistema estructural que definen la respuesta sísmica del edificio. Por lo expuesto y teniendo en cuenta el grado de responsabilidad del Ingeniero Estructurista de proporcionar una solución segura, costeable y adecuada a las necesidades del propietario y de los ocupantes del edificio, resulta claro deducir que el objetivo primordial de todo Ingeniero es diseñar una estructura óptima para la sociedad, y es lo que persigue el diseño sísmico. 1.3.1. RIESGO SISMICO EN EL ECUADOR El primer gran terremoto del siglo ocurrió en Enero 7 de 1901, este fué de magnitud 7,8 en escala Ritcher y ocurrió en la zona a 100 km. de Guayaquil, la ciudad más grande del país con más de 3'000.000 de habitantes actualmente. El segundo gran sismo ocurrió en enero 31 de 1906, con magnitud de 8,8 en magnitud Ritcher y a una profundidad de 25 km. este terremoto sacudió la costa norte de Ecuador en la zona 1, a 100 km. de la línea costera en frente de la provincia de Esmeraldas. Este evento produjo una ola de Tsunami de un rango de oscilación de 3,6 metros de altitud durante 30 minutos en Hawai, matando más de 1500 personas. Este evento es considerado el cuarto más grande terremoto del mundo y el segundo más grande en Latinoamérica por el US Geological Survey. El tercer mayor terremoto ocurrió en Septiembre 28 de 1906 con una magnitud de 7,5 y a una profundidad de 150 km, este fué un evento en la zona 2.



23

Estos 3 terremotos son parte de un instante sísmico donde altos niveles de energía son liberados. 1.3.2. RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO SISMICO DE EDIFICIOS

Es necesario tomar las debidas precauciones con respecto a las configuraciones de los edificios sean estos en planta o en elevación, excentricidades, discontinuidad de elementos verticales, concentraciones de masa en pisos, etc. ya que esto puede ocasionar problemas en el comportamiento así:

Figura 14. Ejemplos de plantas irregulares.

Uso de juntas sísmicas para diseños estructurales con configuración de planta compleja.

Figura 15. Ejemplos de juntas sísmicas.

Para la asimetría debido a la disposición de elementos resistentes es necesario tratar de compensar a las excentricidades que se puedan presentar.



24

Figura 16. Ejemplos de elementos que causan excentricidades.

Es importante desechar grandes irregularidades en altura, grandes diferencias en la masa de los pisos, y grandes diferencias en las rigideces de los pisos ya que el comportamiento en un sismo puede afectar enormemente a estas estructuras.

Figura 17. Irregularidades en edificios.

Concentraciones de masa en altura aumentan la vulnerabilidad de las estructuras en eventos sísmicos. En la actualidad el análisis sísmico de las estructuras tiene un objetivo de comportamiento sísmico recomendado por visión 2000, lo que se resume y demuestra en el siguiente cuadro:



25

Tabla 1. Objetivos del análisis sísmico de estructuras.

=Seguridad crítica, como hospitales, departamentos de bomberos =Instalación esencial o peligrosa, como centrales telefónicas, edificio con químicos

tóxicos = Instalación básica o convencional, como edificios de oficinas y de residencias

Figura 18. Objetivos del análisis sísmico de estructuras.

1.4. VENTAJAS DE LA APLICACIÓN DEL SOFWARE INFORMATICO PARA CALCULO ESTRUCTURAL (ETABS V 9.2.0) Y MICROSOFT OFFICE EXCEL 2007

En las últimas décadas se han desarrollado varios programas que han simplificado notablemente el análisis de estructuras, dando de esta manera mayor agilidad en los cálculos para la construcción de las mismas. Gracias al software informático podemos obtener rediseños inmediatos y buscar la solución más adecuada para proporcionar a la estructura la seguridad requerida, a un precio justo. Con el software se logra:

Un pre-dimensionamiento adecuado;

Análisis exacto y ágil;



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Análisis detallado de cada miembro;

Rapidez en el diseño;

Mejor distribución de los aceros;

Apreciación gráfica del comportamiento de la estructura ante diversas cargas, como las del sismo; y

Facilidad para modificar la estructura. La necesidad de permanecer competitivos en un mundo con grandes presiones económicas de la globalización, obligan a las grandes consultoras y otras industrias relacionadas con la alta tecnología, mejorar sus rendimientos, creando cada vez nuevos programas o nuevas versiones. El Programa de Análisis Tridimensional Extendido y diseño de Edificaciones ETABS es ideal para el análisis y diseño de edificios. Al igual que el SAP2000, puede realizar análisis de estructuras complejas, pero tiene muchísimas ventajas, como por ejemplo:

Los módulos bosquejados para la creación de diferentes modelos

La fácil modificación de estos modelos

División automática de elementos (Auto-Mesh), así se pueden definir elementos que se cruzan, y el programa los divide automáticamente en su análisis interno, o se puede dar el comando de que divida los elementos en el mismo modelo.

La rapidez del análisis y diseño

El Diseño lo calcula en base a la envolvente de las combinaciones de cargas;

La práctica y rápida importación de archivos de otra procedencia

Fácil visualización de los gráficos de resultados. Actualmente la nueva versión del ETABS está totalmente integrada, realiza análisis basado en objetos, diseña, optimiza y dibuja. Con este programa se redefinen los estándares de integración, tecnología numérica y productividad. Posee una poderosa interfase gràfica basada en objetos que la hace versátil e intuitiva, potenciada por nuevas técnicas numéricas que permite a los ingenieros crear diseños completos, para elaborar planos y cuantificar materiales para la construcción con aceros en pocas horas, sin estar limitado por el tamaño del elemento y satisfaciendo los requerimientos de estabilidad, rigidez y deformación. El libro electrónico de cálculo EXCEL es una hoja de cálculo la cual es una cuadricula donde se puede capturar textos, números y fórmulas. Piense en cualquier cosa con reglones y columnas de datos y habrá encontrado una aplicación para una hoja de cálculo. Dentro de las funciones más importantes de Excel cabe mencionar los siguientes:



27

Creación de graficas.- Excel permite representar la información numérica contenida en la hoja de cálculo, con diferentes tipos de graficas y formatos

Manejo de bases de datos.- Con Excel puede manipular grandes listas de datos (base de datos), realizar búsqueda de información específica, ordenar la información, simplificar el proceso de inserción, borrado e impresión de los datos

Manejo de macros.- Un macro es una serie de pasos englobados en un “programa” con el fin de automatiza tareas repetitivas y optimiza el manejo de Excel. Con los macros usted puede crear funciones especificas del programa, crear menús y cajas de dialogo o bien ejecutar automáticamente alguna otra aplicación

Manejo de objetos gráficos.- Empleando las herramientas de Excel, es posible agregar líneas, óvalos, rectángulos y arcos en la hoja de cálculo, exportar graficas o contenidos de celdas a otras aplicaciones, etc.

1.5. CARACTERISTICAS GENERALES DEL EDIFICIO PROPUESTO

En este trabajo se ha considerado un edificio de cinco niveles destinado a uso público como centro cultural artístico, ubicado en el sector norte de la ciudad de Guayaquil en la calle Pedro Menéndez frente al Hospital Psiquiátrico Lorenzo Ponce. La estructura de la edificación estará construida por marcos rígidos (columnas y vigas) con losas continuas en un sentido.

El uso al que está destinado es para un centro cultural artístico que cuenta en planta baja con el ingreso principal al edificio, el área de información y administración. En el primer piso alto están distribuidas las áreas de cine y el auditorio. En el área de segundo piso alto se desarrollan todas las actividades para exposiciones temporales y permanentes. En el tercer piso alto están ubicadas las divisiones de las diferentes áreas para conferencias. En el cuarto piso alto están las áreas de cafetería y locales comerciales. Es necesario mencionar que en cada planta existe la distribución de servicios higiénicos y áreas de estar. Y como quinto piso la losa de cubierta.

Se ha establecido que los ejes de columnas en el sentido “x” estén a 7.00m y en el sentido “y” a 5.00m con un volado de 2.5m.

La altura libre de entrepiso se ha considerado de 3.30m.y en planta baja de 4.50m. La losa de 15 cm. de espesor sobre vigas peraltadas.

Para el edificio de acero se ha establecido las mismas divisiones arquitectónicas.

La estructura estará formada por vigas principales y secundarias con sección “I” y las columnas serán tubos cuadrados huecos. El sistema de piso será de placa colaborante (Steel Panel) con relleno de concreto de 5cm.



28

Figura 19. Planos y cortes tipo que ilustran la geometría del edificio



29

1.6. DESCRIPCION DE LOS MATERIALES A UTILIZARSE.

Los materiales especificados en el diseño de estos edificios son de hormigón armado y acero. El hormigón tendrá una resistencia a la compresión simple de 280 Kg/cm2 a los 28 días hormigonados en sitio.

Hormigón f´c = 280 kg/cm2

El acero tendrá una resistencia a la fluencia de 4200 Kg/cm2 para diámetros mm10 y

para diámetros mm8 un fy= 2800 Kg/cm2.

Acero Φ mm10 fy = 4200 kg/cm2

Acero Φ mm8 fy = 2800 kg/cm2

1.7. CARACTERISTICAS DEL CONCRETO

Figura 20. Diagrama Esfuerzo-Deformación del concreto.

La resistencia a compresión en el hormigón es la medida máxima de la resistencia a carga axial de especimenes de concreto tomados a los 28 días, valor con el cual se calcula y diseña las estructuras. Esta resistencia que el hormigón logra está en función de la relación agua-cemento, así como también de cuanto la hidratación ha progresado, del curado, de condiciones ambientales y de la edad del concreto.



30

Estos factores son de mucha importancia tenerlos en cuenta, debido a que afectan la resistencia a flexión, a tracción y la adherencia entre el concreto y acero. Se supondrá la linealidad con valores menores o iguales al 60% de f`c con una

deformación unitaria que la llamaremos 0. La falla se produce en cu con una resistencia de 0.85 f`c.

Figura 21. Ensayos de resistencia del concreto.

El módulo de elasticidad que se usa se basa en la conocida Ley de Hook aplicada obviamente en el campo elástico

Ectg

Que da lo mismo decir que Ec = 15000 * cf ` (Kg/cm2) para unidades del Sistema Internacional El hormigón tiene ductilidad muy reducida, es decir, que no tiene capacidad de deformarse antes de llegar a la falla, a esto se lo conoce con el nombre de fragilidad.

1.8. CARACTERISTICAS DEL ACERO Se puede decir que el acero es el material estructural perfecto tal vez el más versátil de todos los materiales estructurales cuando se considera su gran resistencia poco peso, alta ductilidad; por lo que se puede determinar las siguientes ventajas:

Alta resistencia por unidad de peso.- Implica que será poco peso de las estructuras esto es de gran importancia en puentes de grandes luces, en edificios altos y en estructuras con malas condiciones de cimentación

Uniformidad.- Las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo como es el caso de las estructuras de concreto reforzado.



31

Elasticidad.- El acero se acerca más en su comportamiento a las hipótesis de diseño gracias a que sigue la ley de Hook hasta esfuerzos bastante altos.

Ductilidad.- El acero tiene la propiedad de soportar grandes deformaciones sin fallar ante altos esfuerzos de tensión

Tenacidad.- Los aceros estructurales son tenaces es decir poseen alta resistencia y ductilidad. Un miembro de acero cargado hasta que se presentan grandes deformaciones será capaz de resistir grandes fuerzas, esta es una característica muy importante porque implica que los miembros de acero pueden someterse a grandes deformaciones durante su fabricación.

Los diagramas esfuerzo-deformación ofrecen parte de la información necesaria para entender como se comporta el acero en una situación. No puede desarrollarse método satisfactorio de diseño al menos que se disponga de información completa relativa a las relaciones esfuerzo deformación del material que se usa. El mayor esfuerzo para el que todavía es válida la Ley de Hooke o punto más alto de la proporción recta del diagrama esfuerzo – deformación se denomina límite proporcional. El mayor esfuerzo que un material puede resistir sin deformarse permanentemente se llama límite proporcional elástico. El esfuerzo en el que se presentan el incremento brusco de alargamiento o deformación sin un incremento de esfuerzo, se denomina esfuerzo de fluencia.

Figura 22. Diagramas de Esfuerzo – Deformación del acero.



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1.9. NORMAS A UTILIZAR

Los reglamentos a utilizarse tanto para el análisis como para el diseño de los edificios son los siguientes.

Reglamento de las construcciones de concreto reforzado A.C.I.318SR-08

Código Ecuatoriano de la Construcción 2000. El código A.C.I. como es de conocimiento se viene reformando cada cierto intervalo de tiempo, pudiéndose destacar los años en los cuales se ha publicado: 318/56, 318/63, 318/71, 318/77, 318/83, 318-89, 318-95, 318/99, 318/02, 318 S-05, 318-S-08. Este reglamento comprende el diseño y la construcción adecuados de concreto reforzado, dando normas específicas en base de experiencias y ensayos. El C.E.C. 2002 es un compendio de otros reglamentos adaptados para nuestro país y del cual tomaremos los requisitos mínimos para el diseño sismorresistente de nuestra estructura. Este reglamento ha tenido versiones en los años 1950, 1978 y 2000; siendo la primera del año 1950, en la presidencia de Don Galo Plaza Lasso, debido al terremoto del 5 de Agosto de 1949 ocurrido en el entorno de la ciudad de Ambato. En los anexos se encuentra un extracto de estos reglamentos.

1.10. INGRESO DE LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES EN EL PROGRAMA ETABS

En el programa a usarse, se ingresa los datos en Define en la opción Propiedades de los materiales se escoge Conc y Modify/show material para obtener un diseño con dichos valores, así:

Figura 23. Define/Material Properties/Conc-Modifiy/.



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Figura 24. Propiedades de los materiales.

Nota: Los valores de las siguientes propiedades vienen incluidos en el programa:

Masa por unidad de volumen

Peso por unidad de volumen

Módulo de elasticidad

Módulo de Poisson

Coeficiente de expansión por temperatura

Módulo por cortante Los valores de las siguientes propiedades serán ingresados manualmente:

Resistencia del concreto

Resistencia del acero

Resistencia del concreto f`c

Resistencia del acero fy



34

2. DISEÑO GEOTECNICO DE LA CIMENTACION La ingeniería de cimentaciones puede definirse como el arte de transmitir de manera económica cargas estructurales al terreno, de forma que no se produzcan asentamientos excesivos.

2.1. ANTECEDENTES En el siguiente trabajo se presenta el estudio y diseño geotécnico definitivo de la cimentación de la estructura de hormigón armado de un edificio de cinco niveles. (Ver Anexo. Planos arquitectónicos) Tiene un área de construcción de 490 m2 (17.50m x 28.00m) por planta.

Se estudiará primordialmente la interacción suelos – subestructura con el objetivo de prever el comportamiento de la cimentación con respecto a las cargas generadas por la edificación. Esto conlleva a realizar cálculos que permitan encontrar:

Solicitaciones estáticas.

Capacidad de carga del suelo.

Asentamientos y las posibles distorsiones causadas por los asentamientos diferenciales.

Las cargas de servicio de una estructura son transmitidas al suelo por medio de su cimentación, provocando incrementos de esfuerzos en la masa de suelo, bajo el área de contacto hasta una profundidad determinada. Estos incrementos generan en suelos cohesivos (arcillas y limos) asentamientos por consolidación y en suelos friccionantes (arenas) un reacomodo de sus partículas que son producidas a mas de sus cargas verticales, por efectos dinámicos. Una vez obtenido el tipo de cimentación, es necesario debido al riesgo sísmico en la ciudad de Guayaquil y a la altura del edificio; revisar si el diseño es lo más seguro posible con el fin de evitar el colapso de la subestructura.

2.2. ESTUDIO DEL SUBSUELO. INTERPRETACION DE RESULTADOS El suelo es un sistema particulado, compuesto por materiales sólidos finos y/o gruesos, pueden estar secos o saturados y conteniendo en su masa espacios vacios. Dependiendo del tipo de suelo donde se vaya a desplantar una estructura, se producirá un mecanismo donde una fuerza aplicada al suelo a causa de las cargas de servicio de una estructura, generará una distribución de esfuerzos graduales que irán disminuyendo a medida que la profundidad aumenta. Para el estudio de este proyecto se realizaron dos exploraciones en el extremo y en el centro del área de construcción. Estas fueron perforaciones contínuas a partir del fin del relleno, una hasta la profundidad de 37.50m y la segunda a 37.42m de profundidad; medidos desde el nivel natural del terreno, registrándose el número de golpes en la prueba de penetración estándar. El nivel freático se detectó a la profundidad de 2.50m.



35

Los muestreos se recuperan a cada metro de profundidad utilizando el muestreador denominado “Tubo Shelby” para los suelos cohesivos encontrados y el muestreador de cuchara partida para suelos friccionantes y se registró el numero de golpes de la prueba de penetración standar Los ensayos de laboratorio rutinarios que se realizaron con las muestras obtenidas son los siguientes: Para los Suelos Cohesivos (Muestras Inalteradas)

Granulometría y

Contenido de Humedad

Límites de Atterberg

Peso Volumétrico

Compresión Simple

Para los Suelos Friccionantes (Muestras Alteradas)

Granulometría y

Contenido de Humedad

Límites de Atterberg

Peso Volumétrico

Además hay una descripción del suelo la cual se la realiza en el momento que se toman la muestra en el campo la cual es una apreciación del perforador.

En el anexo se presenta un cuadro con los resultados de la exploración de campo y de los ensayos de laboratorio. Para la interpretación de resultados, una vez obtenidos los resultados del laboratorio se analizan los valores, para determinar las posibles incongruencias o errores que se pueden haber cometido durante todo el proceso, así: Los pesos volumétricos de los diferentes estratos se mantienen en casi toda la profundidad debido a que el contenido de humedad también se mantiene, la resistencia a la compresión simple va aumentando ya que la muestra se va rigidizando cada vez más.

Como consecuencia de la interpretación se presenta en detalle el perfil estratigráfico.

Figura 1.- Perfil estratigráfico para el edificio de cinco niveles



36

2.3. CARACTERISTICAS GEOTECNICAS Y ESTRATIGRAFICAS

De acuerdo a las perforaciones que se realizaron, se tienen las siguientes características estratigráficas y geotécnicas, en referencia a las dos exploraciones. De manera generalizada se tiene: En el primer sondeo una capa de arena con limo y grava de compacidad compacta con coloración café que varía de 0.0m a 1.5m y en el segundo sondeo una capa de relleno que consiste de grava con limo y arena de compacidad muy compacta con coloración café, su espesor varía de 0.0m a 1.3m. Subyace un estrato de arcilla de color verdoso amarillento, su consistencia va de media a blanda, tiene 2m de espesor, su clasificación SUCS es CH (arcilla de alta plasticidad) Sus valores son: Ѡn=74.4%; Ll=95%; Ip=65%; y pas#200=98% Subsiguiente un estrato de arcilla, su coloración es gris verdoso, tiene 26.50 m de profundidad, aprox., su consistencia es baja, su clasificación SUCS (Sistema unificado de clasificación de suelos) es CH. Sus valores son: Ѡn=41.8%; Ll=60%; Ip=42%; pas#200=98%. Un estrato limo arcilloso, su coloración es verdoso amarillento, hasta el final de la perforación, su consistencia varia de dura a rígida, su clasificación SUCS (Sistema unificado de clasificación de suelos ) es MH ( limo de alta plasticidad ) Sus valores son: Ѡn=38%; Ll=56%; Ip=33%; y pas#200=99% y N(spt) ≥ 60 golpes En cuanto al peso volumétrico a las diferentes profundidades del suelo debido al nuevo peso de cada estrato que va teniendo encima se va expulsando agua, generando un proceso de consolidación, por lo tanto habrá un aumento del ϒ (peso volumétrico) conforme aumenta la profundidad. En relación al análisis de la resistencia a la compresión simple del suelo, qu, debe ser creciente con la profundidad puesto que ha aumentado su peso volumétrico. Al analizar los límites de Atterberg, muestra un indicio de los asentamientos, pues el límite líquido debe ir disminuyendo conforme la profundidad aumenta debido a que se va eliminando agua en el proceso de consolidación. Así pues, considerando todos estos planteamientos al observar las variaciones en las pruebas de laboratorio del suelo, se muestra un correcto análisis del mismo. El nivel freático se lo detecto a 2.5m de profundidad.

Tabla 1. Símbolo del Sistema Unificado de clasificación de suelos El sistema Unificado de clasificación de suelos utiliza como identificación los siguientes símbolos:

Descripción Símbolo

Grava G

Arena S

Limo M

Arcilla C

Limos o arcillas orgánicas O

Turba y suelos altamente orgánicos Pt

Alta plasticidad H

Baja plasticidad L

Bien graduado W

Mal graduado P



37

2.4. SOLICITACIONES ESTATICAS Tabla 2. Determinación de cargas por piso

Carga

Muerta (WD)

Carga Viva

(WL)

Cargas

Totales (Wt)

Ton/m2 Ton/m2 Ton/m2

LOSA DE CUBIERTA 0,170

DUCTOS Y VARIOS 0,020

VIGAS 0,122

LOSA 0,170

BLOQUE 0,075

PAREDES 0,100

PORCELANATO (0.60X0.60) 0,060


VIGAS 0,176

COLUMAS 0,065

LOSA 0,170

BLOQUE 0,075

PAREDES 0,140



VIGAS 0,205

COLUMAS 0,081

LOSA 0,170

BLOQUE 0,075

PAREDES 0,170



VIGAS 0,222

COLUMAS 0,098

LOSA 0,170

BLOQUE 0,075

PAREDES 0,180



VIGAS 0,222

COLUMNAS 0,116

LOSA 0,170

BLOQUE 0,075

PAREDES 0,180



VIGAS 0,222

COLUMNAS 0,186

4,30 1,35 5,65

AREA TOTAL DEL EDIFICIO (por planta = 490 m2) 490 2107,89 2845,65 16083,09

TOTAL DE CARGAS

TOTAL DE CARGAS DEL EDIFICIO EN TONELADAS

DETERMINACION DE CARGAS

PB 0,914 0,250 1,164

2DO PISO 0,815 0,250 1,065

1ER PISO 0,844 0,250 1,094

3er PISO 0,751 0,250 1,001

4to PISO 0,666 0,250 0,916

5to PISO (cubierta) 0,312 0,100 0,412

Para la colocación de las cargas vivas para cada piso se tomo en base al Código Ecuatoriano de la Construcción 2002 que según el tipo de uso en cada piso refleja un peso en toneladas por metro cuadrado.

Figura 2. Cargas (D+L) en el edificio para cinco niveles



38

2.5. SELECCIÓN PRELIMINAR DEL TIPO DE CIMENTACION

Es necesario realizar una preselección del tipo de cimentación para cubrir con todas las alternativas posibles. Se preestablece como cimentación la losa de cimentación encargada de repartir lo más uniformemente posible las cargas al terreno. DETERMINACION DE LA CARGA ADMISIBLE DEL SUELO Según el criterio de Skempton el valor de la carga admisible es el producto de la cohesión por al factor de carga, más el peso específico del relleno por la profundidad del nivel del desplante:

Fs

DfNccqadm

** Ec(1)

Cálculo de la cohesión.- La cohesión es el valor equivalente al 50% del promedio de la resistencia sin confinar para cada estrato que se encuentre en el probable círculo de falla.

2/.95.1 mTc

Calculo del factor de carga en función de d/b.- Se determina el valor de la relación de la profundidad del

nivel de desplante con respecto al ancho. Con este valor d/b=0.09 se determina en el ábaco del diagrama de Skempton, el valor del factor Nc, interactuando el valor de d/b con la curva de zapata continua (faja larga). Por tanto:

09.05,17

5.1

B

D

3.5Nc

Figura 3.- Factor de capacidad de carga para suelos cohesivos

2

quc



39

Cálculo de Df* .- Es el producto del peso especifico del relleno por el valor de la profundidad de desplante.

2/70.250.1*80.1* mTrellenoDfrelleno

Reemplazando en la Ec 1 se tiene que el valor de la carga admisible del suelo es:

2/35.4

3

70.23.5*95.1mT

admq

La descarga del edificio es 5.65 T/m2 lo cual excede a 4.35 T/m2 que es la carga admisible del suelo, por lo tanto no es factible realizar una Cimentación Superficial con losa de cimentación.

2.6. SELECCIÓN DEFINITIVA DE LA CIMENTACION

Se opta por cimentaciones profundas cuando los esfuerzos transmitidos por el edificio no pueden ser distribuídos suficientemente a través de una cimentación superficial, y en la solución probable se sobrepasa la capacidad admisible del suelo. Para que el suelo resista el peso de la estructura, es necesario quitarle peso, sustituyéndolo por un cajón que compense todo el peso de la estructura y que se lo puede utilizar para uso de parqueadero del edificio, en este caso. Para determinar las solicitaciones del edificio para la opción de cimentación semicompensada se debe calcular un cajón compuesto por losa de fondo y tapa así también como el muro perimetral de contención. De esta manera:

Figura 4. Cargas (D+L) en el Edificio considerando sótano de parqueo

http://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones_Superficiales



40

Tabla 3. Determinación de cargas por piso incluido muroCarga

Muerta (WD)

Carga Viva

(WL)

Cargas

Totales (Wt)

Ton/m2 Ton/m2 Ton/m2

LOSA DE CUBIERTA 0,170


VIGAS 0,122

LOSA 0,170

BLOQUE 0,075

PAREDES 0,100



VIGAS 0,176

COLUMAS 0,065

LOSA 0,170

BLOQUE 0,075

PAREDES 0,140



VIGAS 0,205

COLUMAS 0,081

LOSA 0,170

BLOQUE 0,075

PAREDES 0,170



VIGAS 0,222

COLUMAS 0,098

LOSA 0,170

BLOQUE 0,075

PAREDES 0,180



VIGAS 0,222

COLUMNAS 0,116

LOSA 0,170

BLOQUE 0,075

PAREDES 0,180



VIGAS 0,222

COLUMNAS 0,186

LOSA 0,600

MURO 0,390

VIGAS 0,274

COLUMNAS 0,145

5,71 1,60 7,31

AREA TOTAL DEL EDIFICIO (por planta = 490 m2) 490 2950,983 833,000 3783,983

5TO PISO 0,312 0,100 0,412

4to PISO 0,666 0,250

3er PISO 0,751 0,250

2DO PISO 0,815 0,250 1,065

1ER PISO 0,844 0,250 1,094

DETERMINACION DE CARGAS

TOTAL DE CARGAS

TOTAL DE CARGAS DEL EDIFICIO EN TONELADAS

PB 0,914 0,250 1,164

LOSA DE

CIMENTACION1,408 0,250 1,658

1,001

0,916

Cálculo del peso de la estructura considerando el peso del cajón de cimentación (Tabla 3).

Se determina el peso de la estructura considerando el muro perimetral a 3m de profundidad. Se calcula el peso del suelo excavado para determinar el peso neto de la estructura.

2/31.7 mTaWestructur

medesplanteofundidadd

mTWneto

mTWexcavado

00.3Pr

2/19.2)12.531.7(

2/12.5)61.1*50.1()80.1*50.1(

DETERMINACION DE LA CARGA ADMISIBLE DEL SUELO

Fs

DfNccqadm

** Ec(1)

Calculo de la cohesión

2/.10.2 mTc

2

quc



41

Calculo del factor de carga en función de d/b

2.05.17

00.3

B

D

Con este valor se determina en el ábaco el factor Nc

5.5Nc

Cálculo de Df*

2/62.45.0*61.000.1*61.150.1*80.1* mTrellenoDfrelleno

Reemplazando en la Ec 1 se tiene que el valor de la carga admisible del suelo es::

2/39.5

3

62.45.5*10.2mT

admq

En este caso ya la descarga del edificio es 7.31 T/m2 y en el momento de excavar a los tres metros de

profundidad, se le estaría retirando 5.12 T/m2 al suelo, por lo tanto se tiene un peso neto de 2.19T/m

2.

La propuesta planteada como definitiva es la de cimentación semicompensada al satisfacer que la carga admisible que soporta el suelo

es mayor a la descarga del edificio

2/19.2

2/39.5 mTmT

quadm

q

ok

Figura 5. Cimentación Semicompensada para el edificio de 7 niveles

2.7. ANALISIS DE ASENTAMIENTOS

Es necesario mediante la propuesta planteada de cimentación semicompensada el análisis de los asentamientos diferenciales los cuales son los asentamientos máximos que tolera la estructura, sin que se produzcan daños, como fisuras, descensos o giros que inutilicen la superestructura. Para esto se hace uso de la tabla de asentamientos tolerables según Bjerrum que propuso en 1964, en la cual definimos como distorsión angular al cociente entre el asentamiento diferencial entre dos columnas vecinas y la distancia entre ejes



42

Figura 6. Asentamientos del terreno

El asentamiento total depende, entre otros factores, de:

La distribución de los distintos estratos de suelo y sus espesores, que se determinan por medio de sondeos.

Las características geotécnicas de cada suelo, en especial el índice de poros y el coeficiente de compresibilidad

La distribución de esfuerzos y el valor del esfuerzo máximo vertical. CALCULO DE ASENTAMIENTOS Para el cálculo de asentamientos se los analiza mediante la expresión tradicional que propuso Juárez:

xHo

vSc

c

1

Se determina el esfuerzo vertical mediante la distribución de presiones en la base del suelo, dependiendo de cada estrato con la expresión: δv =δo+ Δδv Para la distribución de esfuerzos se aplica la teoría de Boussinesq en donde se establece que las tensiones a las que está sometido el suelo son mayores inmediatamente debajo de la placa donde se aplica la carga y disminuyen a medida que la profundidad aumenta. Siguiendo este concepto fundamental, en el año 1983, Boussinesq pudo dar solución al problema de los esfuerzos en cualquier punto de un medio homogéneo, elástico e isótropo, como resultado de una carga puntual aplicada sobre la superficie de un semi espacio grande. El incremento de esfuerzo decrece conforme a la profundidad del suelo. Este esfuerzo para cuestión de cálculo, se estima hasta alcanzar el 10% del esfuerzo de contacto. Las expresiones que propuso Boussinesq para el incremento de esfuerzo para carga uniforme sobre una región rectangular es:

xQ

v

4

222222

2/12221

222

222

222222

2/1222

)(

)(2tan

2

)(

)(2

yxzyxz

zyxxyz

zyx

zyxx

yxzyxz

zyxxyz

Donde:

Q=Carga aplicada en este caso es igual a 2,19ton/m2

I= Inercia

x,y,z= Variables de las coordenadas rectangulares de la losa según sea el caso



43

Se debe tomar en cuenta que al momento de ubicar los puntos coordenados (A, B o C) de la base de la

cimentación, lugar donde se va a calcular el incremento la coordenada A se multiplica por 1, por 2 para la

coordenada B, y por 4 si la coordenada es C.

Figura 7.Incremento del esfuerzo en cualquier punto

De acuerdo a la estratigrafía del suelo, se procede al cálculo de asentamiento teniendo los pesos

específicos de cada estrato Figura 8.Pesos específicos de los estratos



44

Los valores están anexos en la memoria de cálculo, con los cuales en resumen, resulta: DISTORCION ANGULAR ENTRE LOS DIFRENTES PUNTOS DE LA CIMENTACION

TIEMPO DE ASENTAMIENTO Es importante determinar el asentamiento en un determinado tiempo, para luego saber que acciones se debe tomar frente al problema. Terzaghi propuso que el tiempo es la razón del producto del factor del tiempo por la distancia de recorrido del agua sobre el índice de consolidación

Cv

Txht

2

Donde: T= Es el factor del tiempo expresado en porcentaje. h

2= De acuerdo a la condición de drenaje el valor de h, es la mitad del estrato compresible analizado,

pues va a ser el menor recorrido que haga el agua. Cv=Es la razón del producto entre el coeficiente de permeabilidad por el esfuerzo vertical en el estrato analizado sobre el coeficiente de compresibilidad por el peso especifico del agua.

El coeficiente de permeabilidad es una característica de los suelos, específicamente está ligado a la ley de Darcy, que se refiere al flujo de fluidos a través de los suelos. en este caso 10

-8 por ser de muy baja

permeabilidad

CENTRO 10,9 cm

PUNTO MEDIO DEL LADO CORTO 6,03 cm

4,87

1400

0,0030

ASENTAMIENTOS

CENTRO 10,9 cm

PUNTO MEDIO DEL LADO LARGO 9,86 cm

1,04

875

0,0010

ASENTAMIENTOS

CENTRO 10,9 cm

ESQUINA 4,51 cm

6,39

1651

0,0030

ASENTAMIENTOS

ESQUINA 4,51 cm


1,52

875

0,0010

ASENTAMIENTOS

ESQUINA 4,51 cm


5,35

1400

0,0030

ASENTAMIENTOS



45

wc

v

x

KxCv

Se va a determinar el asentamiento de las diferentes capas de los estratos en un tiempo igual a cuatro años. Donde por motivo de cálculo se lo transformara a horas, así: t=4años t=24hrsx365diasx4años t= 35040 horas Se despeja el valor de T de la expresión de Terzaghi para luego mediante la tabla siguiente determinar los valores de U%, el cual será el porcentaje del asentamiento total (St) en un tiempo de cuatro años en cada estrato compresible analizado, para este caso.



46

Para los diferentes casos se plantea:

En el centro En el lado corto

cmStaños

U

cmSc

m

hrmxx

T

hrmx

mtonx

mtonx

hrmx

Cv

hrmxk

mton

c

v

36.24

%40.76%

09.3

5.0)25.1(

1037.235040

1037.21103.0

8.61036

103.0

1036

8.6

2

25

25

2

2

28

28

2

cmStaños

U

cmSc

m

hrmxx

T

hrmx

mtonx

mtonx

hrmx

Cv

hrmxk

mton

c

v

33.14

%40.76%

75.1

5.0)25.1(

1024.235040

1024.21103.0

42.61036

103.0

1036

42.6

2

25

25

2

2

28

28

2

cmStaños

U

cmSc

m

hrmxx

T

hrmx

mtonx

mtonx

hrmx

Cv

hrmxk

mton

c

v

97.14

%41.50%

92.3

2.0)25.2(

1091.235040

1091.21100.0

07.81036

100.0

1036

07.8

2

25

25

2

2

28

28

2

cmStaños

U

cmSc

m

hrmxx

T

hrmx

mtonx

mtonx

hrmx

Cv

hrmxk

mton

c

v

11.14

%89.47%

32.2

19.0)25.2(

1091.235040

108.21100.0

79.71036

100.0

1036

79.7

2

25

25

2

2

28

28

2

cmStaños

U

cmSc

m

hrmxx

T

hrmx

mtonx

mtonx

hrmx

Cv

hrmxk

mton

c

v

87.04

%46.79%

1.1

52.0)5.1(

1039.335040

1039.31100.0

42.91036

100.0

1036

42.9

2

25

25

2

2

28

28

2

cmStaños

U

cmSc

m

hrmxx

T

hrmx

mtonx

mtonx

hrmx

Cv

hrmxk

mton

c

v

93.04

%5.79%

17.1

57.0)5.1(

10711.335040

104.31100.0

44.91036

100.0

1036

44.9

2

25

25

2

2

28

28

2



47

En el centro En el lado corto

cmStaños

U

cmSc

m

hrmxx

T

hrmx

mtonx

mtonx

hrmx

Cv

hrmxk

mton

c

v

5.04

%114%

41.0

3.2)75.0(

10711.335040

1071.31100.0

33.101036

100.0

1036

33.10

2

25

25

2

28

8

2

mStaños

U

cmSc

m

hrmxx

T

hrmx

mtonx

mtonx

hrmx

Cv

hrmxk

mton

c

v

34.04

%83.113%

3.0

29.2)75.0(

10711.335040

1069.31100.0

25.101036

100.0

1036

25.10

2

25

25

2

28

8

2

cmStaños

U

cmSc

m

hrmxx

T

hrmx

mtonx

mtonx

hrmx

Cv

hrmxk

mton

c

v

33.04

%123%

27.0

48.2)75.0(

1099.335040

1099.31100.0

10.111036

100.0

1036

10.11

2

25

25

2

28

8

2

2.8. ANALISIS Y DISEÑO SISMICO GEOTÉCNICO DEL PROYECTO

Figura 9. Forma en la que afecta el sismo a la estructura y altura del edificio



48

l efecto más desfavorable es el sentido corto para un sismo. Por tanto el momento sísmico es el producto entre el valor predeterminado de 0.8 por el peso del edificio por el coeficiente sísmico y la altura entre 3.

Cálculo de la Fuerza Sísmica: 3/***8.0 HCsWMs TonmmedificioareaWt 358231.7*)5.17*28(*

mTm

TonMs 28003

95.20*14.0*3582*8.0

Repartición del Sismo Sismo x (30%) = 840 T-m. Sismo y (100%) = 2800 T-m. Cálculo de las Excentricidades:

.24.03582

840m

W

Msyex

.78.03582

2800m

W

Msxey

Cálculo de los esfuerzos máximos y mínimos producidos por el sismo:

L

e

B

e

A

Q yx

edif

*6*61

2max /13.9

28

78.0*6

5,17

24.0*61

490

3582mTimo

2min /49.5

28

78.0*6

5,17

24.0*61

490

3582mTimo

El esfuerzo máximo admisible que se tiene es de 8.7 T/m2 y se tiene que calcular la capacidad de carga del suelo en el momento del sismo, como el sismo no es permanente sino momentáneo el facto de seguridad será 1.5. Así:

0.2

quqadm

De donde se tiene

2/46.105.1

62.44.5*05.2mTadmq

Se concluye que admimo qmax por tanto el suelo a este nivel de desplante soportará el sismo sin ningún

problema.

ASENTAMIENTO POR SISMO

Los asentamientos del suelo, producidos por causa de la actividad sísmica dependen de la calidad del suelo

(densidad y resistencia) y de la intensidad y duración del movimiento.

En suelos cohesivos el incremento de presión de poros, originada en el sismo, puede desatar un nuevo

proceso de consolidación y por consiguiente asentamientos

Los valores están anexos en la memoria de cálculo, con los cuales en resumen, resulta:



49

Se analizó también, utilizando la misma metodología de Terzaghi, el asentamiento para un tiempo determinado de t=1 min. Los valores que resultaron en el factor de tiempo son infinitesimales por esta razón se considera que los asentamientos por sismo no serán gravemente considerables. De esta manera se establece que para el diseño sísmico de asentamientos no se considera problemas de riesgo.

2.9. ESTABILIDAD DE EXCAVACIONES PROFUNDAS

Cuando se empieza con la construcción de este tipo de edificios que se requiere una excavación profunda para su cimentación, debido al tipo de suelo, es estrictamente necesario estudiar bajo qué condiciones se

DISTORCION ANGULAR

CENTRO 31,71 cm


5,23

1400

0,0030

ASENTAMIENTOS

DISTORCION ANGULAR

CENTRO 31,71 cm


2,14

875

0,0020

ASENTAMIENTOS

ESQUINA 25,08 cm


11,86

875

0,0130

ASENTAMIENTOS

ESQUINA 25,08 cm


8,77

1400

0,0060

ASENTAMIENTOS

CENTRO 31,71 cm

ESQUINA 25,08 cm

6,63

1651

0,0040

ASENTAMIENTOS



50

realizaran los trabajos de excavación, ya que la misma podría causar pérdida de capacidad de carga, asentamientos, movimientos laterales en edificaciones colindantes, etc. Por esto es obligatorio determinar soluciones accesibles para realizar trabajos de excavaciones seguros y económicos. En este trabajo se presentara las causas y factores que influyen en la estabilidad general de las excavaciones, tales como la estabilidad de paredes y la estabilidad del fondo de una excavación mediante un análisis geotécnico para encontrar alternativas de contención de suelos pudiendo ser estos flexibles o rígidos, además de establecer, en cada caso, un proceso constructivo bajo un adecuado sistema de seguridad o prevención de accidentes. El objetivo es presentar los aspectos generales que se deben considerar al momento de realizar trabajos de excavación así como también métodos de diseño aplicando conceptos y criterios de la Mecánica de Suelos y la Geología aplicada, permitiendo evaluar alternativas y sistemas constructivos adecuados.

2.9.1. ESTABILIDAD DEL FONDO DE EXCAVACION Las fallas de fondo en una excavación se pueden presentar de tres maneras: por capacidad de carga o corte en el fondo de la excavación, por expansión debido a liberación de esfuerzos de suelo y por subpresión teniendo la presencia del agua en el fondo de la excavación

2.9.1.1. FALLA POR CORTE

La Falla de fondo por esfuerzos cortantes, se presenta en arcillas blandas y saturadas, manifestándose como un levantamiento brusco del fondo provocado por el desalojo del material simultáneamente con el hundimiento repentino de la superficie del terreno aledaño a la excavación lo que podría ocasionar el colapso de las paredes de la excavación o del sistema de soporte lateral si este existiera. En excavaciones profundas, es común el uso de Muro Milán o de tablestacas de acero, cuyo extremo inferior se empotra hasta alguna profundidad bajo el nivel del fondo de la excavación, antes de iniciar los trabajos de extracción de tierra. Esta práctica tiene el objetivo de aumentar el factor de seguridad ante la falla. La rigidez estructural del muro introduce dos acciones favorables ante la falla del suelo en el que se empotra el muro: Aquella producida por el momento resistente del muro y la otra por la fricción que se desarrolla entre el muro y el suelo. La capacidad de carga es la presión última o de falla por corte del suelo y se determina utilizando las fórmulas aceptadas por la mecánica de suelos. En suelos cohesivos (arcilla, arcilla limosa y limo-arcillosa), se empleará un ángulo de fricción interna igual a cero. La posibilidad de falla de fondo por cortante en arcillas blandas a firmes se analizará verificando que:

0** NcDf

Donde:

Df* es la presión vertical total actuante en el suelo, a la profundidad de excavación.

c es la cohesión aparente del material bajo el fondo de la excavación, en condiciones no consolidadas no–drenadas. Nc es el coeficiente de capacidad de carga definido y que depende de la geometría de la excavación. En este caso, B será el ancho de la excavación, L su longitud y D su profundidad. Esto falla cuando la capacidad de carga tiende a cero qu=0; por tanto NccDf ** será el estado de

equilibrio limite y para analizar el resultado fuera de la condición critica el factor de seguridad debe ser mayor a 1.5



51

5.1Fs

Así no se presentarán fallas de fondo por corte.

Expresando esta ecuación en términos de esfuerzos y considerando que el estrato es de arcilla la ecuación permite tomar la variación de la resistencia al corte de la arcilla con la profundidad, cuando se tiene

variaciones significativas. Por tanto:

FsDf

cxNc

*

5.162.4

5.51.2

x

5.15.2 OK En este caso la relación entre el factor de resistencia y el factor de carga es mayor que el factor de seguridad por tanto no se presentara fallas de fondo por corte.



52

2.9.1.2. FALLA DE FONDO POR EXPANSIVIDAD

Por otra parte, podemos verificar la Falla de Fondo por expansividad, la cual se puede presentar en todo tipo de suelo, pasando inadvertida en los suelos no plásticos, sin embargo en zonas cuyos suelos corresponden a arcillas blandas, altamente compresibles y expansibles, el fenómeno se advierte a simple vista por lo general en el comportamiento de cimentaciones compensadas, al observarse asentamientos causados por la recuperación de las expansiones generadas durante el proceso de excavación y hormigonado del cajón de cimentación en aquel caso. Se basa en la prueba de consolidación la cual en su curva demuestra la colocación de carga a la muestra de suelo para que se vaya consolidando y como el suelo no es elástico regresa como descarga generando la curva de consolidación por liberación de esfuerzos.

Los valores están anexos en la memoria de cálculo. Los cuales en resumen, resultan:

CENTRO 0,73 cm


0,65

1400

0,0000

ASENTAMIENTOS

CENTRO 0,73 cm


1,33

875

0,0010

ASENTAMIENTOS

ESQUINA 0,36 cm


1,02

875

0,0010

ASENTAMIENTOS

ESQUINA 0,36 cm


1,7

1400

0,0010

ASENTAMIENTOS



53

Con estos resultados concluimos que la distorción angular debe estar acorde con la estructura, y que según los asentamientos tolerables por Bjerrum presentará dificultades probables.

2.9.1.3. FALLA DE FONDO POR SUBPRESION

Para este tipo de suelo analizado, en vista que en toda la profundidad, en las perforaciones de hasta 37.50m, no se detectan estratos de arenas, el efecto de supresión no se va a producir.

2.9.2. ESTABILIDAD DE PAREDES DE LA EXCAVACION El análisis de estabilidad de la pared de excavación implica determinar la altura crítica en la cual es posible excavar sin necesidad de un sistema de retención de suelo.

Por otra parte, el factor de seguridad para un mecanismo de falla, bajo la condición no drenada sería del orden de 2

cHc

4

mmton

mtonHc 2.5

/61.1

)/1.2(43

2

mm

Fs

Hc6.2

2

2.5

Hasta la profundidad de 2.6m no existirá problemas por estabilidad de paredes en la excavación.

CENTRO 0,73 cm

ESQUINA 0,36 cm

0,37

1651

0,0000

ASENTAMIENTOS



54

2.10. PROCESOS CONSTRUCTIVOS DE CONTENCION EN EXCAVACIONES VERTICALES

Las técnicas de construcción de Muros Milán han sido un campo fértil para la capacidad de innovar, tanto en lo referente a equipo de excavación como en los detalles constructivos. En cuanto al procedimiento de construcción se han seguido diferentes soluciones a través de varios tipos de muros: - Muro Milán convencional hormigonado en el lugar. - Muro Diafragma realizado con piezas prefabricadas con avance modular. - Muro Diafragma realizado con piezas prefabricadas con avance continuo. - Muro Esbelto

2.10.1. Descripción del proceso constructivo

Para este proyecto se realizara la construcción del muro hormigonado en el lugar, los tienen reglas generales que sirven para asegurar que se alcance la seguridad necesaria para su empleo como muro estructural. Se identifica como tablero a un trecho de zanja que se profundiza con una máquina excavadora vertical, colocada en tres posiciones para alcanzar una longitud horizontal típica de unos 6m de profundidad requerida; en cuanto el ancho, primero el de la excavación y después del muro terminado, usualmente es de 60 a 80cm.

2.10.2. Recomendaciones para el proceso constructivo

Para la construcción de los muros Milán es necesario tener en cuenta ciertas normas que servirán de mucha ayuda al constructor en el momento de la ejecución: a) La paredes de la zanja deben ser estables, tanto y durante el proceso de la excavación como de la colocación del concreto. Los derrumbes de las paredes producen oquedades en terreno que deben ser llenadas por el concreto, alterándose así la forma optima del muro. b) Si el producto de los derrumbes se acumula en el fondo de la zanja y no es removido antes de colocar el concreto, este se mezclará con el suelo contaminado y sedimentado en el fondo. c) Si el derrumbe se produce durante el proceso de hormigonado, caerá sobre el concreto fresco y se mezclará con la lechada, contaminando así el concreto. d) Para evitar el derrumbe de las paredes se llena la zanja, generalmente, con una lechada viscosa constituida por una suspensión coloidal de bentonita en agua. Para que esta lechada sea eficaz, se debe mantener dentro de ciertas normas de viscosidad, densidad y limpieza durante todo el proceso de excavación y la colocación del concreto. e) El concreto debe mantener una alta fluidez durante todo el tiempo de hormigonado para garantizar su comportamiento como un líquido viscoso y pesado, capaz de fluir con libertad y desplazar a la lechada de manera continua e in-interrumpida. De esta manera el concreto ocupará todo los espacios en el interior de la zanja, formando así un cuerpo sólido y continuo, un perfecto contacto con las paredes, las juntas verticales que se forman con el contacto entre tableros contiguos y la superficie de las varillas de acero de refuerzo.

f) Excavación de zanja.- Las zanjas necesarias para alojar el muro hormigonado in situ se excavan generalmente, empleando cucharones de almeja de diseño especiales que garantizan las dimensiones y la verticalidad de los muros. El ciclo de excavación de zanja se define como el tiempo requerido para instalar la máquina zanjadora, centrar y bajar la almeja, excavar, subir la almeja, dejar que escurra el lodo bentonítico y vaciar el material.



55

Los ciclos de excavación para casi todas las almejas varían entre 2 y 4 minutos, dependiendo el tipo de suelo que se atraviese. g) Limpieza del fondo.- Antes de colocar el concreto, el fondo de la zanja debe estar completamente libre de sedimentos blandos para evitar que estos se mezclen con el concreto fluido o se queden en el fondo impidiendo el buen contacto de concreto con terreno natural compactado, lo cual reduce la capacidad de carga de la junta y genera grandes asentamientos diferenciales entre las pilas. Por ello es siempre necesarios hacer la limpieza de fondo, extrayendo el material sedimentado mediante una bomba neumática de succiones (air-lift) o una bomba eléctrica sumergible.

2.10.3. Hormigonado

La técnica más usada es la técnica del hormigonado sumergido, para esto, se introduce hasta el fondo de la zanja un tubo “premie” o “contractor” mediante una tubería de 15 a 30cm, con longitudes parciales de 1 a 3m, ensamblados mediante un biselado que permite un atornillado y destornillado rápido. - La tubería lleva en la cabeza una tolva para la recepción del hormigón, que se vierte de forma continua y va expulsando el lodo bentonítico hasta que rebosa por la parte superior de la zanja. - La tubería debe ser lisa por dentro y por fuera para que el concreto fluya libremente en el interior y se evite que el tubo se atore en el armado. - Dado este sistema especial de hormigonado, es necesario que el hormigón fresco cumpla con determinadas especificaciones que garantice la correcta ejecución. Así el tamaño máximo del agregado grueso deberá ser de 30mm si es canto rodado y 20mm si es piedra triturada, la consistencia del hormigón debe ser fluida con un revenimiento en el cono de Abrams del orden de 16 a 22cm y las dosificaciones de 350kg/cm³ para resistencia a compresión simple mayores de 200kg/cm². Es necesario destacar que la gran fluidez del hormigón, unida a la extrema limpieza de la zanja y de la lechada bentonitita, son condiciones indispensables para lograr un hormigonado integral del muro, es decir, libre de discontinuidades, de contaminación, impermeable y estructuralmente resistente.

2.10.4. Equipo requerido para la construcción de Muros Milán En este caso se hará uso de retroexcavadoras que son capaces de excavar zanjas de 7m de profundidad que equipadas con extensiones hidráulicas llegan hasta 12m de profundidad.

2.10.5. Seguridad en excavaciones profundas

La mayor parte de los trabajos de construcción comprenden algún tipo de excavación para cimientos. El cavado de zanjas o fosos puede ser sumamente peligroso y hasta los trabajadores más experimentados han sido sorprendidos por el derrumbe súbito e inesperado de las paredes sin apuntalar de una excavación. Una persona sepultada bajo un metro cúbico de tierra no podrá respirar debido a la presión sobre su pecho, y dejando de lado las lesiones físicas que pueda haber sufrido, pronto se sofocará y morirá, pues esa cantidad de tierra pesa más de una tonelada. La tarea de excavación implica extraer tierra o una mezcla de tierra y roca. El agua casi siempre está presente. Aunque más no sea en forma de humedad del suelo. La posibilidad de anegamiento es otro riesgo a tener siempre en cuenta. La liberación de presiones a medida que se va retirando material, causa la aparición de grietas.

2.10.5.1. Causas de accidentes Las principales causas de accidentes en las excavaciones son las siguientes: - Trabajadores atrapados y enterrados en una excavación debido al derrumbe de los costados - Trabajadores golpeados y lesionados por materiales que caen dentro de la excavación;



56

- Trabajadores que caen dentro de la excavación; - Medios de acceso inseguros y medios de escape insuficientes en caso de anegamiento; - Vehículos llevados hasta el borde de la excavación, o muy cerca del mismo (sobre todo en marcha atrás), que causan desprendimiento de paredes; - Asfixia o intoxicación causados por gases más pesados que el aire que penetran en la excavación, por ejemplo los gases de caños de escape de motores diesel y de gasolina.

2.10.5.2. Medidas de seguridad para impedir derrumbamientos

Debe darse a los lados de la excavación o zanja una inclinación segura, generalmente con un ángulo de 45° en reposo. La clase de soporte dependerá del tipo de excavación, la índole del terreno y el agua subterránea existente. La excavación e instalación de soportes deberá continuar por etapas, hasta llegar a la profundidad deseada. Es preciso que los trabajadores conozcan bien los procedimientos para rescatar a un compañero atrapado por un desprendimiento de tierra.

2.10.5.3. Orillas

No se deben almacenar ni mover materiales o equipos cerca de las orillas de las excavaciones, ya que ello acarrea el peligro de que caigan materiales sobre los que trabajan abajo, o que aumente la carga en el terreno circundante y se derrumbe los soportes de sostén. Las pilas de desechos o descartes deben también estar lejos de las orillas de las zanjas.

2.10.5.4. Vehículos

Deben colocarse bloques de tope adecuado y bien anclado en la superficie para impedir que los vehículos volquetes se deslicen dentro de las excavaciones, riesgo que corren en especial cuando dan marcha atrás para descarga. Los bloques deben estar a suficiente distancia de la orilla para evitar los peligros de un desprendimiento bajo el peso de los vehículos.

2.10.5.5. Accesos

Cuando se trabaja en una excavación, es preciso asegurarse de que existan medios seguros de ingreso y salida, como por ejemplo una escalera de mano bien sujeta. Esto adquiere particular importancia cuando hay riesgo de anegamiento, y el escape rápido es esencial.

2.10.5.6. Puntos a recordar

- No se debe trabajar nunca por delante de los soportes laterales de una excavación, aún cuando se están colocando los puntales. - Las apariencias engañan. La poca profundidad de una excavación o el aspecto sólido del terreno no son garantía de seguridad. - Las excavaciones profundas parecen peligrosas, pero la mayoría de los accidentes fatales ocurren en excavaciones de menos de 2,5 m de profundidad. - Siempre debe usarse el casco de seguridad cuando se trabaja en una excavación.



57

2.11. RECOMENDACIONES Del estudio realizado para el uniforme geotécnico de la cimentación para el edificio de cinco niveles destinado para “Centro Cultural Artístico” ubicado en la av. Moran de Buitrón en el norte de la ciudad de Guayaquil, se puede recomendar lo siguiente: Se acepta la alternativa como definitiva, la que consiste en una cimentación semi compensada mediante la construcción de una losa rígida de sótano asentada a unos 3m de profundidad y se deberá comprobar que en el diagrama de esfuerzos de la descarga del edificio a nivel de la cimentación menos el alivio de presiones de la excavación del suelo sea uniforme y no mayor a 4.9 Ton/m

2, de tal forma minimizar los

asentamientos por consolidación primaria y comprensión secundaria, evitando que se produzcan asentamientos diferenciales. Para el cálculo de la capacidad portante de subsuelo, se utilizó la formulación propuesta por k.Terzaghi en 1941, para cimentaciones semi compensada asentada en suelos cohesivos blandos que cumplen la condición 0 y 0c En la determinación de la capacidad admisible del subsuelo, para las cargas muertas (cargas permanentes), se uso un factor de seguridad FS=3 y para las cargas permanentes mas el efecto símico, se utilizó un factor de seguridad de FS=1.5, debido a que la fuerza sísmica es transitoria.

2.11.1. Medidas a adoptar durante la realización de las excavaciones

- Instalar señalización vial y de seguridad tanto diurna como nocturna. - Colocar protección perimetral a una distancia prudencial de los bordes de la excavación. - Instalar barreras y topes de seguridad señalizados en las proximidades de borde de la excavación para evitar sobrecargas en el terreno y posibles vuelcos de la maquinaria. - Permanecer fuera del radio de acción de las máquinas. - Utilizar los maquinistas los estabilizadores de las máquinas de elevación y excavación. - Evitar en todo momento la permanencia del trabajador en el interior de una excavación mientras excava la máquina y, sobre todo, la situación de éste en aquellas zonas muertas de visibilidad para el maquinista. - Disponer de escaleras portátiles normalizadas y estables que rebasen en 1 metro el borde superior de la excavación para el ascenso y descenso de los trabajadores al fondo de la excavación y posibles casos de emergencia en cada uno de los tajos de la obra. - Contar con la presencia de personal capacitado y competente en estos trabajos. - Informar al trabajador en lo relativo a los trabajos de la excavación y adoptar las medidas establecidas en los códigos de seguridad sobre las excavaciones. - Realizar los acopios de materiales y tierras procedentes de la excavación a una distancia de los bordes, acorde con la justificación técnica de la dirección facultativa. - Instalar rampas o pasarelas con un ancho mínimo de 60 centímetros y protección perimetral en aquellas zonas de paso transversales a la excavación cuyo desnivel alcance los 2 metros de altura. - Comprobar en las zonas de acometida a colectores y fosas sépticas, con los equipos de detección adecuados, la posible existencia de gases nocivos, inflamables, explosivos o la posible ausencia de oxígeno, antes del acceso del trabajador a la zona de riesgo. - Dotar al trabajador de los equipos autónomos o semiautónomos de protección respiratoria, si son necesarios, y de los equipos de protección individual adecuados al riesgo. - Mantener una persona de retén en el exterior de la excavación equipada con los medios de salvamento adecuados para permitir que los trabajadores puedan ponerse a salvo en casos de emergencia.

2.12. CONCLUSIONES



58

Después de haber analizado el esfuerzo admisible del suelo se llega a la conclusión de realizar una cimentación compensada con la finalidad de reducir el esfuerzo de contacto a 2,46T/m2 para que se use este nivel como parqueaderos. Con respecto a los asentamientos diferenciales según los cálculos que se encuentran adjuntos y analizando con la tabla de asentamientos tolerables según Bjerrum la distorción angular esta en un límite seguro para edificios en los que no se permiten gritas. En cuanto al análisis del comportamiento dinámico de las estructuras frente al sismo, determinando las excentricidades y los esfuerzos máximos y mínimos que este ocasiona, se concluye que la edificación es estable frente al volcamiento y la capacidad de carga del suelo resiste a los esfuerzos adicionales producidos. Las excavaciones profundas para cimentaciones es un tema de aplicación de las teorías generales de la Mecánica de Suelo y la Geotecnia. El análisis de las excavaciones profundas estará en función de las condiciones geotécnicas en las que se pretenda realizar el corte de excavación, estudiando el comportamiento del suelo y posteriormente aplicar los conocimientos y criterios ingenieriles. Por otra parte, el problema fundamental de las excavaciones profundas es el estudio y análisis de su estabilidad general. Se deberán analizar todas las posibilidades de falla en las paredes y en el fondo de la excavación. Su solución estará relacionada con los factores de seguridad, previa obtención de los parámetros geotécnicos de las pruebas de resistencia al corte realizadas para el caso particular de excavaciones. Dependiendo del resultado análisis de la estabilidad de las paredes verticales se aplicaran las alternativas que podrán ser rígidas o flexibles. Los Muros Milán ejemplifican el caso de un sistema mixto que podrá ser incluido como parte integral de la edificación a construirse, el cual va a ser empleado en este caso, así queda construido definitivamente En lo referente al proceso constructivo de los sistemas rígidos, se recomienda que su avance sea mediante secciones alternadas, destacando la sincronización entre el continuado de la excavación y el fundido u hormigonado del muro. Además deberá prestarse mucha atención a la puesta en marcha en obra de los sistemas de contención, ya que al momento de ejecutarse este tipo de trabajos, los obreros y demás personal deberán tener conocimiento de los riesgos laborales que aquello implica. La seguridad industrial será aplicada como medio de protección personal en todo momento para evitar tragedias o prevención de accidentes.



59

3. fPREDIMENSIONAMIENTO PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO.

3.1. EDIFICIO DE HORMIGON ARMADO

3.1.1. PREDISEÑO DE LA ESTRUCTURA La estructura está constituida por cuatro luces en el sentido X y por tres en el sentido Y, con un volado en el sentido Y.

Contará de marcos rígidos conformado por columnas y vigas con losas contínuas que serán en una dirección. (Figura 2) La altura libre de entrepisos se ha considerado de 3.30 metros y el primero de 4.50m. Se trata de un edificio, que será centro cultural artístico, ubicado en el sector norte de la ciudad de Guayaquil, en la Av. Moran de Buitrón, frente al Hospital Psiquiátrico Lorenzo Ponce. Tiene aproximadamente 490 m2 de construcción por planta. En planta baja se encuentra la administración y salas destinadas para internet, en el primer piso alto están las salas de cine y el auditorio, en el segundo piso alto se desarrollarán las áreas de exposiciones temporales y permanentes, en el tercer piso alto estarán las divisiones de las diferentes salas de conferencias y en el cuarto piso alto estarán la cafetería, locales comerciales e información. (Ver anexo. Planos arquitectónicos). 3.1.2. PREDISEÑO DEL TIPO DE LOSA ADOPTADA EL Código ACI-318-08 en su sección 9.5.2.1 y en la tabla 9.5(a) establece para el prediseño de losas lo siguiente: El peralte mínimo estipulado en la tabla 9.5(a) se debe aplicar a los elementos en una dirección que no soportan o no estén ligados a divisiones u otro tipo de construcciones susceptibles de dañarse por grandes deflexiones, a menos que el cálculo de las deflexiones indique que se puede utilizar un peralte menor sin provocar efectos adversos.

Tabla 1. Tipos de vigas (Referencia tabla 9.5(a))

Tipo Caso H mínimo (m)

Simplemente apoyada 1 L/16

En voladizo 2 L/8

Con un extremo contínuo 3 L/18.5

Ambos extremos contínuos 4 L/21



60

Figura 1. Tipos de vigas

Para nuestra estructura a analizar las luces mas criticas son:

Tabla 2. Tipos de vigas en la estructura

Tipo L/coeficiente H mínimo (m)

En voladizo 2.5/8 0.31

Con un extremo contínuo 5/18.5 0.27

Ambos extremos continuos 7/21 0.23

Según este análisis realizado, se debería tener una losa de 30 centímetros de espesor, con ello incrementamos mas carga muerta a la estructura, lo cual es inconveniente sísmicamente y económicamente, por esta razón se decide bajar el espesor de la losa, mediante la colocación de las vigas secundarias en sentido X, con esto conseguimos bajar la luz de 5m a 2,50m aproximadamente, con lo que se podrá adoptar una losa de espesor menor e igual a 15cm. Por tanto se transforman en extremo contínuo.


Con un extremo contínuo 2,5/18.5 0.135

Y en los volados se dispondrá también de una viga de borde (VS) para cumplir con los requerimientos del código, ya que para el volado se tendrá:


Con un extremo contínuo 2,5/18.5 0.135

En este edificio se adopta dos tipos de losas de hormigón armado: nervadas en un sentido con cajones huecos y fabricados en sitio, para los pisos altos h=15cm; y otra losa maciza, para sótano con h=25cm.

Tabla 3. Tipos de losas en el edificio

Losas

Losa nervada en un sentido Pisos altos h=15cm

Losa maciza Sótano h=25cm



61

Figura 2. Corte del edificio, sentido Y

Figura 3. Corte del edificio, sentido X



62

Tabla 4. Tabla 9.5(a) según ACI 318-08

Tabla (9.5-a del A.C.I.) ALTURAS O ESPESORES MÍNIMOS DE VIGAS NO PRESFORZADA O LOSAS REFORZADAS EN UNA DIRECCIÓN, A MENOS QUE SE CALCULEN LAS DEFLEXIONES

Espesor mínimo, h

Simplemente apoyadas

Con un extremo continuo

Ambos extremos continuos

En voladizo

Elementos Elementos que no soporten o estén ligados a divisiones u otro tipo de elementos susceptibles de dañarse debido a deflexiones grandes.

Losas macizas en una dirección

l/20 l/24 l/28 l/10

Vigas o losas nervadas en una dirección

l/16 l/18.5

l/21 l/8

Nota: Los valores dados en esta tabla se deben usar directamente en elementos de concreto de peso normal (densidad = 2320 Kg/cm3 y refuerzo grado 420MPa. (1MPa=10kg/cm2)

Figura 4. Corte tipo de losa pisos altos.



63

3.1.3. PREDISEÑO DE LAS VIGAS Para realizar el prediseño de las vigas, la geometría de las mismas se establece en base al ACI 318-08 sección 21.3.1.3 donde se establece:

Figura 5

Según los requisitos del ACI de la sección 21.3 son aplicables a elementos de pórticos resistentes a momentos especiales. a) Que resisten fuerzas inducidas por sismo b) Diseñados principalmente para resistir flexión Estos elementos de pórticos resistentes, también deben satisfacer las siguientes condiciones:

La fuerza mayorada de compresión axial en elemento (viga) debe cumplir la condición:

10

´* cfAgPu

Donde Ag es la sección total o área gruesa de la viga

La luz libre para el elemento viga no debe ser menor de cuatro veces su peralte efectivo, es decir Ln<4d.

La relación ancho peralte debe cumplir 4

3

10

3

h

b

El ancho no debe ser menor de 25 centímetros, ni mayor que el ancho del elemento de apoyo (medido en un plano perpendicular al eje longitudinal del elemento en flexión), mas las distancias a cada lado del elemento de apoyo, ni exceder las tres cuartas partes del peralte del elemento en flexión. Por tanto, la relación ancho peralte debe cumplir los siguientes límites:

bh3

10max hb

10

3min

bh3

4min hb

4

3max



64

Este diseño se limita a la relación ancho y peralte de las vigas, para evitar que la excesiva esbeltez de la sección provoque problemas de pandeo local que determinan la ductilidad que puede desarrollarse. Se pretende garantizar que la transmisión de momentos entre vigas y columnas puedan realizarse sin que aparezcan esfuerzos importantes de cortante y torsión, con el fin de evitar la excentricidad que puede tener el eje de la viga con respecto al de la columna para evitar fallas estructurales graves.

Figura 6. Relación ancho-peralte de vigas.

A continuación se ilustra las tablas para prediseño de vigas, tanto para peraltes y anchos mínimos y máximos.

Tabla 5. Peraltes y anchos de vigas

VIGA h min h max VIGA b min b max

b 4b/3 10b/3 h 3h/10 3h/4

cm. cm. cm. cm. cm. cm.

25 34 83 35 25 26

30 41 100 40 25 30

35 47 116 45 25 33

40 54 133 50 25 37

45 61 150 55 25 41

50 67 166 60 25 45

Referencia:

ACI 318-08, Sección 21.3.1

Elementos a flexión en marcos



65

3.1.4. PREDISEÑO DE LAS COLUMNAS Para el prediseño de columnas se trata propiamente de un problema de revisión o chequeo, el tamaño de estas serán de vital importancia al momento del diseño de las mismas con la finalidad de que la relación de rigideces entre vigas y columnas sea satisfactoria, en base a esto tenemos la seguridad de que no será necesario modificar el tamaño de las columnas. Una columna es un elemento estructural que resiste carga axial de compresión y esfuerzos de flexión, por lo que debe ser de mayor resistencia que las vigas. Un desplazamiento lateral causado por la articulación de columnas puede resultar un gran peligro en la estabilidad de la estructura. Para elementos de pórticos sujetos a flexión y carga axial de acuerdo al ACI 318-08 sección 21.3 muestra varias condiciones:

La fuerza mayorada de compresión axial en elemento (columna) debe cumplir la

condición: 10

´* cfAgPu

Figura 7

21 CC

Figura 8

El código ACI 318-08 establece que la relación de la armadura longitudinal de una columna no debe ser menor a 0.01 ni mayor de 0.06 (0.01<ρ<0.06) con relación a la sección total de hormigón.



66

Se usaran por lo menos seis varillas para columnas zunchadas y por lo menos cuatro varillas para columnas con estribos.

La dimensión más corta de la sección transversal, medida sobre una línea que pase a través del centroide geométrico, no debe ser menor de 30cm.

bccmc ,30

La relación entre la dimensión más corta de sección transversal a la dimensión perpendicular no debe ser menor de 2/5.

2

5

2

1

5

2

C

C

Por tanto la relación entre C1 y c2 debe cumplir los siguientes límites:

15

2min2 CC

12

5max2 CC

Figura 9. Relación de los lados de las columnas.

Según la referencia ACI 318-08, sección 21.3. Flexo compresión, el predimensionamiento de columnas para diferentes valore de C

Tabla 6

PILAR C2min C2max

C1 2/5.C1 5/2.C1

cm. cm. cm.

30 30 75

35 30 87,5

40 30 100

45 30 112,5

50 30 125

55 30 137,5

60 30 150

65 30 162,5

70 30 175

75 30 187,5

80 32 200

85 34 212,5

90 36 225

95 38 237,5



67

3.1.5. RELACION DE RIGIDECES ENTRE VIGAS Y COLUMNAS Uno de los puntos más importantes en el diseño de la estructura, es el chequeo que se debe hacer entre las rigideces de vigas y columnas. La rigidez de entrepiso es la relación que existe entre la fuerza cortante, resistida por un marco, muro o contraviento de un entrepiso y el desplazamiento horizontal relativo entre los dos niveles consecutivos. La rigidez así definida no es independiente del sistema de fuerzas laterales. Es conveniente tener columnas fuertes para evitar en lo posible la formación de articulaciones plásticas en las columnas debido a que la energía se disipa con mayor eficiencia en las articulaciones plásticas de las vigas. En el chequeo de rigideces se empleara una expresión que se encuentra en el texto de BAZAN & MELI, Capitulo 2, sección 2.5.1 la cual dice “la rigidez de un entrepiso, R, es el cociente de la fuerza cortante obrando sobre el entrepiso entre su desplazamiento relativo”. En rigor, R es independiente del sistema de cargas laterales solo cuando las vigas son infinitamente rígidas a flexión y las deformaciones axiales en las columnas son despreciables.

00.120.0

c

v

Donde Kv y Kc son valores de rigideces a flexión de vigas y columnas respectivamente que convergen al nudo i. El valor de rigideces para elementos sujetos a flexión esta dado por:

L

bh

L

IK 12

3

Con el predimensionamiento dado a las diferentes secciones de cada entrepiso se determina las rigideces comprobando que estas se encuentren en un rango no tan riguroso de 0.20 y 1.00



68

Tabla 7(A). Rigideces de vigas y columnas y de entrepisos en sentido X

f'c [Kg/cm2]= 280 Ec = 250998

DATOS [cm]: X LUCES: 700 700 700 700 1E+10

5 COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

b[cm]=

h[cm]=

H[cm]= 1 ƩKv/ƩKc= 0,36 0,72 0,72 0,72 0,36

4 COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 1035,5 372,0 372,0 372,0 372,0 0,0

b[cm]= 45 25

h[cm]= 45 50

H[cm]= 330 ƩKv/ƩKc= 0,30 0,59 0,59 0,59 0,30

3 COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 1578,3 771,4 771,4 771,4 771,4 0,0

b[cm]= 50 30

h[cm]= 50 60

H[cm]= 330 ƩKv/ƩKc= 0,23 0,46 0,46 0,46 0,23

2 COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 2310,8 900,0 900,0 900,0 900,0 0,0

b[cm]= 55 35

h[cm]= 55 60

H[cm]= 330 ƩKv/ƩKc= 0,20 0,41 0,41 0,41 0,20

1 COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 3272,7 1144,3 1144,3 1144,3 1144,3 0,0

b[cm]= 60 35

h[cm]= 60 65

H[cm]= 330 ƩKv/ƩKc= 0,17 0,35 0,35 0,35 0,17

PB COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 3305,7 1144,3 1144,3 1144,3 1144,3 0,0

b[cm]= 65 35

h[cm]= 65 65

H[cm]= 450 ƩKv/ƩKc=

RIGIDECES DE VIGAS, COLUMNAS Y DE ENTREPISO - X

Tabla 7(B). Rigideces de vigas y columnas y de entrepisos en sentido Y

f'c [Kg/cm2]= 280 Ec = 252671,33 1E10 = Infinito, para Volados o Luz nula)

DATOS [cm]: Y LUCES: 500 500 500 1E+10

5 COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

b[cm]=

h[cm]=

H[cm]= 1 ƩKv/ƩKc= 0,50 1,01 1,01 0,50

4 COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 1035,5 520,8 520,8 520,8 0,0

b[cm]= 45 25

h[cm]= 45 50

H[cm]= 330 ƩKv/ƩKc= 0,42 0,83 0,83 0,41

3 COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 1578,3 1080,0 1080,0 1080,0 0,0

b[cm]= 50 30

h[cm]= 50 60

H[cm]= 330 ƩKv/ƩKc= 0,32 0,65 0,65 0,32

2 COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 2310,8 1260,0 1260,0 1260,0 0,0

b[cm]= 55 35

h[cm]= 55 60

H[cm]= 330 ƩKv/ƩKc= 0,29 0,57 0,57 0,29

1 COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 3272,7 1602,0 1602,0 1602,0 0,0

b[cm]= 60 35

h[cm]= 60 65

H[cm]= 330 ƩKv/ƩKc= 0,24 0,49 0,49 0,24

PB COLUMNAS VIGAS

K=I/L= 3305,7 1602,0 1602,0 1602,0 0,0

b[cm]= 65 35

h[cm]= 65 65

H[cm]= 450 ƩKv/ƩKc=

RIGIDECES DE VIGAS, COLUMNAS Y DE ENTREPISO - Y



69

Notas:

En vista que las secciones cumplen con la relación de rigideces establecidas, asignamos a los elementos estructurales del edificio, aquellos que no cumplen, se les puede cambiar de sección, según sea el caso, si fuera mayor que 1.00, se debe hacer un detallado especial para “garantizar” a que sean las vigas que primero fallen, en lugar de las columnas, esto es colocando unas llaves de corte en donde se produciría la rótula plástica.

El valor de la rigidez

C

V

K

KR donde

L

bh

K 12

3

El valor de R en la hoja de cálculo se lo obtiene aplicando la formula siguiente. Por ejemplo para R=0,23; en la primera viga del segundo nivel en el sentido X

lqqd23,01,3889

900

8,23103,1578

900023,0

En volados como luz se a puesto que L=1E+10, para insinuar que es infinita, con lo que su rigidez será cero

Para truncar un piso superior a los Npisos, en ese entrepiso es necesario poner

(b=h=0) tanto para columna como viga; pero H 0. Siempre y cuando para 10N 3.1.6. ASIGNACION DE SECCIONES A LA ESTRUCTURA EN EL ETABS A continuación se realiza una breve explicación de la asignación de secciones a la estructura en el programa Etabs: En la barra de menú principal en Define escogemos la opción Frame Section para crear las secciones de Vigas y Columnas que vamos a utilizar en la estructura como se muestra en las figuras: Una vez obtenida la geometría de la estructura se procede a dibujar las barras para luego proceder a asignar a cada una de ellas de la siguiente manera:



70

Para crear las losas escogemos en Define la opción Wall/slab/deck-section: En la ventana Wall/Slab Section, asignamos los datos como se muestra en la figura anterior teniendo mucha importancia que escogiendo el tipo Membrana las cargas que se asignarán por metro cuadrado solamente las transmitirá a las vigas en el sentido que uno las desee colocando el visto en la opción: Use Special One-Way Load Distribución Para asignar las losas se procede de la siguiente manera:

Realizado todos estos procesos se obtiene la estructuración de la torre:

Figura 10. Estructuración del Centro cultural artístico en el Etabs.



71

4. CARGAS DE SERVICIO Y DE DISEÑO

4.1. REGULACIONES GENERALES DEL CODIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCION

El código prescribe los requisitos generales de diseño aplicables a todas las estructuras reguladas por este. La carga muerta es la carga vertical, debida al peso de todos los componentes estructurales y no estructurales permanentes de un edificio, como muros, pisos, techos y equipo fijo de servicio. La carga viva es la carga sobrepuesta por el uso y ocupación del edificio, sin incluir la carga debido al viento, la carga por movimientos sísmicos o la carga muerta. La duración de la carga es el período de aplicación continua de una carga dada, o la suma de los períodos de aplicación intermitente de una misma carga. El Código Ecuatoriano de la Construcción, especifica en sus generalidades que todos los edificios y cada una de sus partes deben diseñarse y construirse para sostener, dentro de las limitaciones de los esfuerzos especificados en el código, todas las cargas: muertas, vivas y accidentales, determinadas en esta parte o cualquier otra del código.

4.2. CARGAS MUERTAS Las cargas muertas (D) se refieren al peso de los elementos estructurales, losas, paredes, porcelanato, enlucidos, tumbados e instalaciones. En este caso, para el centro cultural artístico, el peso de columnas y vigas el programa los asimila, mientras que los pesos adicionales se los asignará a la losa tipo membrana que repartirá estas cargas según el sentido de los nervios. El cálculo de la carga muerta requiere de la determinación de los volúmenes de los distintos componentes de la construcción y su multiplicación por los pesos volumétricos de los materiales constructivos. En su mayoría las cargas muertas se representan por medio de las cargas uniformemente distribuidas sobre las distintas áreas de la construcción. El peso propio de los elementos estructurales, vigas, losas, columnas, los determina el propio Etabs, (F=1 en el ingreso de datos) y para otras cargas muertas se adoptaran las cargas uniformes por metro cuadrado ya descritas.



72

4.3. SOBRECARGAS MINIMAS REGLAMENTARIAS La carga viva es la que se debe a la operación y uso de la construcción. Incluye, por tanto, todo aquello que no tiene una posición fija y definitiva dentro de la misma y no puede considerarse carga muerta. Por tanto se considerarán como cargas vivas: muebles, mercancías, equipos y personas. La carga viva es la principal acción variable que debe considerarse en el diseño. En la gran mayoría de los casos, las cargas vivas de diseño especificadas por los códigos están fijadas con bases esencialmente subjetivas: se trata de postular una condición de operación suficientemente desfavorable para que la probabilidad de que se presente una situación más grave sea pequeña y determinar luego una carga uniforme equivalente cuyos efectos sean similares a los de la acción real. Todos los esfuerzos permisibles, especificados en el código pueden incrementarse en un tercio cuando se considere fuerzas de viento o sismo, sea actuando solas o cuando se combinen con cargas verticales. No se permite este incremento para cargas verticales actuando solas. A continuación se presenta las Cargas Vivas (L) mínimas con las que se debe diseñar según el CEC 2002 en su tabla 4.1. En nuestro edificio será de 250Kg/pm2 por tratarse de oficinas o similares.

CARGA

UNIFORME

CARGA

CONCENTRADA

CATEGORIA DESCRIPCION (1)Kg/m2 Kg

Armerías 750 0

Área de reuniones Áreas de asientos fijos 250 0

(4) Auditorios y Áreas de asientos

galerías móviles y otras áreas

Escenarios y plataformas 600 0

Comisas,

marquesinas y

balcones de

residencias

300 0

Facilidades de

salida píblicas500 0

Alamacenaje general

de reparación

Almacenaje particular 250 (3)

Hospitales Salas y cuartos 300 450(2)

Salas de lectura 300 450(2)

Cuartos de anaqueles 600 700(2)

Livianas 400 900(2)

Pesadas 600 1400(2)

Oficinas 250 900(2)

Cuartos de Impresión 750 1200(2)

Cuartos de Composición

y linotipos

Residencias 200 0

Salas de descanso

(7) Plataformas de

revisión Gradas

tribunas y graderíos

Escuelas 200 450(2)

Veredas y

Calzadas

Livianas 600

Pesadas 1200

Minoristas 400 900(2)

Mayoristas 500 1400(2)

USO U OCUPACION

Garajes

TABLA 3 (4,1 DEL CEC) CARGAS UNIFORMES Y CONCENTRADAS

500 (3)

0500

500

500

1200 (3)

0

900(2)

Almacenes

Imprentas

Fábricas

Bibliotecas

Bodegas



73

4.4. FACTORES DE COMBINACIONES GENERALES DE CARGAS DE SERVICIO Y DE LA ENVOLVENTE DE DISEÑO

La resistencia requerida U se expresa en términos de cargas mayoradas o de las fuerzas y momentos internos correspondientes. Las cargas mayoradas son las cargas especificadas en el reglamento general de construcción multiplicadas por los factores de carga apropiados. El factor asignado a cada carga está influenciado por el grado de precisión con el cual normalmente se puede calcular la carga y por las variaciones esperadas para dicha carga durante la vida de la estructura. Por esta razón, a las cargas muertas que se determinan con mayor precisión y son menos variables, se les asigna un factor de carga más bajo que a las cargas vivas. Los factores de carga también toman en cuenta variabilidades inherentes al análisis estructural empleado al calcular los momentos y cortantes. Según el reglamento ACI – 318 – 08 en su capítulo 9 sección 9.2, para combinaciones de carga especifica lo siguiente: 9.2.1. La resistencia requerida U debe ser por lo menos igual al efecto de las cargas mayoras en las ecuaciones (9-1) a (9-7). Debe investigarse el efecto de una o más cargas que no actúan simultáneamente.

U = 1.4 (D+F) Ec. (9-1) U = 1,2 (D + F + T) + 1,6 (L + H) + 0,5 (Lr ó S ó R) Ec. (9-2) U = 1,2 D + 1,6 (Lr ó S ó R) + (1,0 L ó 0,8 W) Ec. (9-3) U = 1,2 D + 1,6 W + 1,0 L + 0,5 (Lr ó S ó R) Ec. (9-4) U = 1,2 D + 1,0 E + 1,0 L + 0,2 S Ec. (9-5) U = 0,9 D + 1,6 W + 1,6 H Ec. (9-6) U = 0,9 D + 1,0 E + 1,6 H Ec. (9-7) Donde:

D = Cargas permanentes, o las solicitaciones correspondientes.

E = Efectos de carga de las fuerzas sísmicas, o las solicitaciones correspondientes.

F = Cargas debidas al peso y presión de fluidos con densidades bien definidas y alturas máximas controlables, o las solicitaciones correspondientes.

H = Cargas debidas al peso y presión lateral del suelo, del agua en el suelo, u otros materiales, o las solicitaciones correspondientes.

L = Sobrecargas, o las solicitaciones correspondientes.

Lr = Sobrecargas en las cubiertas, o las solicitaciones correspondientes.

R = Cargas provenientes de la lluvia, o las solicitaciones correspondientes.

S = Carga de nieve, o las solicitaciones correspondientes.

T = Efectos acumulativos de la contracción o expansión resultante de las variaciones de temperatura, la fluencia lenta, la contracción y el hormigón de contracción compensada.



74

U = Resistencia requerida para resistir las cargas mayoradas o las solicitaciones correspondientes.

W = Carga de viento, o las solicitaciones correspondientes.

El reglamento proporciona factores de carga para combinaciones específicas de carga. En cierta medida, se toma en consideración la probabilidad de la ocurrencia simultánea al asignar factores a las combinaciones de carga. Aunque las combinaciones de cargas más usuales están incluidas, el diseñador no debe suponer que estén cubiertos todos los casos. Al determinar U para las diferentes combinaciones de cargas se deben considerar adecuadamente los signos, ya que un determinado tipo de carga puede producir efectos de sentido contrario a los producidos por otro tipo de carga diferente. Las combinaciones de cargas en que aparece 0,9 D se indican específicamente para el caso en que una carga permanente muy importante reduzca los efectos de otras cargas. El tema de la carga puede ser también crítico para las secciones de las columnas controladas por compresión. En tal caso una reducción de la carga axial y un incremento del momento pueden resultar una combinación de carga crítica. Con el objeto de determinar la condición de diseño más crítica, se deben considerar las diversas combinaciones de carga. Esto resulta particularmente válido, cuando la resistencia depende de más de un efecto de carga, como en el caso de la resistencia a la flexión y carga axial combinadas o la resistencia al esfuerzo de corte, en elementos con carga axial. Si por alguna circunstancia especial se requiere, para la resistencia de uno o más elementos en particular, mayor confiabilidad que la utilizada en la práctica habitual, puede resultar apropiado disminuir los factores de reducción de la resistencia φ establecidos, o aumentar los factores de carga especificados.

COMBO MUERTA(D) VIVA(L) SISMO X(Ex) SISMO Y(Ey)

U1 1,4 1,7 0 0

U2 1,05 1,275 1,4025 0,4208

U3 1,05 1,275 -1,4025 0,4208

U4 1,05 0 1,4025 0,4208

U5 1,05 0 -1,4025 0,4208

U6 0,9 0 1,43 0,429

U7 0,9 0 -1,43 0,429

U8 1,05 1,275 0,4208 1,4025

U9 1,05 1,275 0,4208 -1,4025

U10 1,05 0 0,4208 1,4025

U11 1,05 0 0,4208 -1,4025

U12 0,9 0 0,429 1,43

U13 0,9 0 0,429 -1,43

U14 1,05 1,275 1,4025 -0,4208

U15 1,05 1,275 -1,4025 -0,4208

U16 1,05 0 1,4025 -0,4208

U17 1,05 0 -1,4025 -0,4208

U18 0,9 0 1,43 -0,429

U19 0,9 0 -1,43 -0,429

U20 1,05 1,275 -0,4208 1,4025

U21 1,05 1,275 -0,4208 -1,4025

U22 1,05 0 -0,4208 1,4025

U23 1,05 0 -0,4208 -1,4025

U24 0,9 0 -0,429 1,43

U25 0,9 0 -0,429 -1,43

U26 ENVOLVENTE: EL MAYOR VALOR DE (U1,U2,U3,..,U25)

TABLA 4, FACTORES DE MAYORACION DE CARGAS

Nota: Hasta: U7, pórtico plano; U13, en un sentido



75

5. ANÁLISIS Y DISEÑO DE LAS LOSAS

5.1. PESO DE LAS LOSAS Y SOBRECARGAS VIVAS

Para este análisis dividiremos al edificio en dos plantas tipos, una destinada a oficinas y la otra destinada a parqueadero. Pesos de losas y sobrecargas vivas: Para calcular el peso de la losa se necesita conocer las características de la misma, es decir, tipos de losas, altura de losa, altura de la placa de compresión, ancho de nervios. Para obtener este cálculo por metro cuadrado, es necesario calcular los volúmenes de hormigón y multiplicarlo por su peso específico, y luego dividirlo para el área de la misma. En la figura siguiente se detallan los parámetros para obtener el peso de losas.

Figura 1. Parámetros de una losa tipo.

De donde: h = Altura estructural de la losa. hf = Altura de la placa de compresión. Wd = Peso propio de la losa.

c = Peso volumétrico del hormigón. Pesos de losas de planta tipo para oficinas: En el capítulo anterior se decidieron los valores de los parámetros de esta planta: h = 15cm. hf = 5cm.

c = 2400 Ton/m2.



76

Con estos valores y haciendo uso de una hoja electrónica, obtenemos Wd que es peso de la losa en Kg/m2:

TABLA 1, PESO DE LOSA UNIDIRECCIONAL [Kg/m2]

Dh[cm]= 0 Peso específico de bloques [Kg/m3]

h [cm] hf 0 500 600 700 800 900 1.000 1.200 1.400 2.400

10 5 144 164 168 172 176 180 184 192 200 240

15 5 168 208 216 224 232 240 248 264 280 360

20 5 192 252 264 276 288 300 312 336 360 480

25 7 580 326 341 355 370 384 398 427 456 600

30 7 278 370 389 407 426 444 462 499 536 720

35 8 322 430 451 473 494 516 538 581 624 840

40 8 346 474 499 525 550 576 602 653 704 960

45 8 370 518 547 577 606 636 666 725 784 1.080

50 10 432 592 624 656 688 720 752 816 880 1.200

Con esta tabla se demuestra que para:

Losa planta tipo Wlosa=170 Kg/m2

Losa de sótano Wlosa=600 Kg/m2

Los pesos de paredes y porcelanato presentan en detalle en las siguientes tablas.

TABLA 2, DETERMINACION DE CARGA MUERTA POR CONCEPTO DE PAREDES (Para 1m 2)

MATERIALES UNIDAD CANTIDAD P.U. P. TOTAL (KG/M2)

BLOQUES U 12,5 b/m2 7,2 90

MORTERO PARA UNIR PAREDES

8MX0.010X0.1 M3 0,00072 1800 kg/m3 15

MORTERO DE ENLUCIDO

2M2X0.015 M3 0,03 m3/m2 1801 kg/m3 90

200KG/M2

TABLA 3, DETERMINACION DE CARGA MUERTA POR CONCEPTO DE BALDOSAS

Material Unidad Cantidad Peso unitario(Kg/m3) Peso total (Kg/m2)Baldosa u 6,25 5,36 23,5Mortero para pegar

baldosas:1m2*0,02

59,5

m3 0,02 1800 36

Para determinar los valores de paredes se realizo la cuantificación de paredes por cada planta en metros lineales y obtuvimos los valores siguientes.

TOTAL DE PAREDES

PLANTA

LONGITUD

POR

PLANTA

ALTURA m2

1 m2=

0,200ton

(TON)

AREA m2

17,50X28,00TON / M2

4to PISO 76,080 3,300 251,060 50,210 490,000 0,100

3er PISO 103,400 3,300 341,220 68,240 490,000 0,140

2do PISO 124,900 3,300 412,170 82,430 490,000 0,170

1er PISO 135,300 3,300 446,490 89,300 490,000 0,180

PB 100,300 4,500 451,350 90,270 490,000 0,180

Total paredes h=3m 463,900 3,300 1530,870 306,170 490,000 0,620

0,800Total paredes



77

Por tanto las cargas para planta tipo en Ton/m2 son: Peso de Losa = 0.17 Ton/m2 Bloque= 0,075 Ton/m2 Porcelanato (60x60) = 0.06 Ton/m2 Paredes(3*620.6*0.157/1346.2) = 0.10 Ton/m2 Ductos y varios= 0.02 Ton/m2 Total Carga Muerta (Wd) = 0.425 Ton/m2 La sobrecarga viva la obtenemos de la tabla 4.1 del CEC 2000, que para el uso de oficinas nos da una sobrecarga Wl= 0.250 Ton/m2.

Carga muerta planta tipo Wd= 0.425 Ton/m2

Carga viva planta tipo Wl= 0.250 Ton/m2

Peso de losa de planta para Parqueaderos, en losa de sótano: En el capítulo anterior se decidieron los valores de los parámetros de esta planta: h = 25cm. hf = 7cm.

c = 2400 Ton/m2 Total Carga Muerta (Wd) = 0.60 Ton/m2 En este piso se contará de un muro de hormigón armado el cual forma parte de la cimentación semicompensada. L= 28m A= 17,5m H= 3m e= 25cm

c= 2,4Ton/m2 Muro= (((28+28+17,5+17,5)*3)*0,25*2,4)/490 Peso del muro= 0.39 Ton/m2 La sobrecarga viva la obtenemos de la tabla 4.1 del CEC, que para el uso de parqueaderos privados nos da una sobrecarga Wl= 0.250 Ton/cm2.

Carga muerta losa de sótano Wd= 0.99 Ton/m2

Carga viva losa de sótano Wl= 0.39 Ton/m2

En el capítulo anterior se asignaron las secciones tanto de vigas como columnas para cada piso, por tanto el Etabs lo diseña por default y estas cargas son sobreimpuestas a cada losa.



78

5.2. ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE LOS NERVIOS Este análisis lo haremos en el programa SAP 2000, y lo realizaremos considerando a los nervios como vigas contínuas con apoyos simples, sometidos a cargas repartidas que se colocarán en el área tributaria o de aportación de cada nervio. Carga Uniformemente repartida en los Nervios:

Figura 2, Detalle de un nervio tipo.

En la figura se demuestra el ancho de influencia de cada nervio para establecer la carga uniformemente repartida así: Primero se mayora las cargas según el A.C.I. 318-SR-08

mTonWul

amTonWul

mTonWu

WlWdWu

/455.0

5.0*91.0*/91.0

/91.0

)25.0(6.1)425.0(2.16.12.1

2

2

Entrada de datos en el SAP 2000:

Asignación de carga uniformemente repartida en el nervio



79

Obtención de los momentos para el diseño:

Obtención de las áreas de acero requeridas para soportar los momentos.

5.3. DETALLADO DEL REFUERZO DE LAS LOSAS Una vez determinadas las áreas de acero que deberán llevar los nervios se procede al detallado de las losas, cuya configuración se muestra adjunta en los planos estructurales y pertenece a la planta del nivel 4



80

5.4. ASIGNACION DE CARGAS EN EL ETABS Existen muchas maneras de idealizar un modelo en el programa, llegando a los mismos resultados, para el edificio de proyecto Centro Cultural Artístico se utilizó la opción membrana que es de espesor tan pequeño ya que tiene la única función de repartir las cargas a las vigas cargadoras ( en un solo sentido ). Para el efecto en la opción Wall-Slab se procede como se muestra a continuación:

Obsérvese que la opción Use Special One Way Load Distribución esta activada, lo que verifica que las cargas se repartirán solamente en un sentido. Las cargas mostradas anteriormente en este capítulo que se han asignado en la estructura son por área, dependiendo obviamente el uso al que esté destinado cada piso. Para ello se selecciona la membrana ya creada y se le da la carga muerta y viva en la opción Asign Shell-Area-Loads Posteriormente se comprobará la manera como distribuye esta membrana las cargas uniformemente a las vigas.



81

6. CARGAS ACCIDENTALES POR SISMO

6.1. REGULACIONES SISMO RESISTENTES DEL CEC 2002 Como premisa fundamental es necesario contar con un documento actualizado, para el cálculo sismo-resistente de estructuras, que refleje lo que se conoce actualmente de la realidad sísmica del Ecuador, y que permita, por un lado, poner al alcance de los calculistas y diseñadores herramientas sencillas de cálculo utilizando conceptos actuales de Ingeniería Sísmica, y por otro lado, conocer claramente las hipótesis de cálculo, para que el diseñador tome conciencia de la responsabilidad que implica tomar ciertas decisiones a la hora de aceptar tales hipótesis. Consecuentemente se ha establecido claramente la filosofía de diseño sismo-resistente que se persigue mediante el cumplimiento estricto de los requisitos mínimos de cálculo y diseño especificados en este código. Dichos requisitos se aplicara con base en las hipótesis que el calculista haya decidido adoptar, las cuales deberán estar estrictamente en la memoria de calculo que deberá acompañar a los planos estructurales de detalle. En la actualidad existen varias maneras de modelar a una estructura para una eventualidad sísmica, como en el CEC 2002 se encuentra los requisitos mínimos a aplicarse para el cálculo y diseño de las mismas. El programa Etabs ofrece dos maneras prácticas para realizar el análisis sísmico: el análisis estático equivalente en donde calcula las fuerzas laterales en cada entrepiso adoptado para el centro cultural artístico y el análisis dinámico espectral que constituye un análisis elástico de la estructura, que utiliza la máxima respuesta de todos los modos de vibración que contribuyan significativamente a la respuesta total de la estructura. Las respuestas modales máximas son calculadas utilizando las ordenadas de un espectro de respuesta apropiado que corresponde a los períodos de vibración. Las combinaciones modales máximas son combinadas de una forma estadística para obtener una aproximación de la respuesta estructural total. En el anexo se encuentran expuestos los requerimientos y requisitos necesarios para el diseño dados por el Código Ecuatoriano de la Construcción (CEC 2002).

6.2. EVALUACION DE CARGAS ACCIDENTALES SISMICAS. ANALISIS SISMO ESTATICO

La estructura debe diseñarse para resistir fuerzas sísmicas provenientes de cualquier dirección horizontal. Puede asumirse que las fuerzas sísmicas de diseño actúan de manera no concurrente en la dirección de cada eje principal de la estructura. La carga sísmica reactiva W, para el análisis, es igual a la carga muerta total de la estructura.



82

En el caso de estructuras de bodegas o almacenaje, W se calcula como la carga muerta más un 25% de la carga viva de piso. La expresión matemática que representa al cortante basal de la estructura, incluirá todos los factores de diseño para el análisis estructural resístete, así como su distribución espacial de masas y rigideces en la estructura, de acuerdo con la siguiente fórmula:

Wd

EPR

ZICV

Tabla 1. Significado de factores de la formula

6.2.1. DEDUCCION DEL FACTOR Z El sitio donde se construirá la estructura determinara una de cuatro zonas sísmicas del Ecuador, de acuerdo co la definición de zonas ver tabla 2, una vez identificada la zona sísmica correspondiente, se adoptara el valor del factor de zona (Z).

Tabla 2. Valor de Z según el CEC 2002.

Zona sísmica I II III IV

Valor factor Z 015 0,25 0,30 0,40

El valor de Z de cada zona representa la aceleración máxima efectiva en roca esperada para el sismo, expresada como la fracción de la aceleración de la gravedad. El Código Ecuatoriano de la Construcción establece cuatro zonas de peligro sísmico para Ecuador, encontrándose nuestra edificación en la zona 3, por tanto Z=0.3

FACTOR DESCRIPCION

W Peso de la estructura (ton)

C Perfil del Espectro de diseño

CmT

SC

S

*25.1

5.0

S Coeficiente por tipo de Suelo se obtiene en tabla

Cm Valor máximo de C de acuerdo al tipo de suelo

T Periodos de vibración

Z Factor de zona sísmica su valor se obtiene en tabla 2

I Factor de importancia de la estructura

R Factor de reducción de respuesta espectral

P Coeficiente de configuración estructural en planta

E Coeficiente de configuración estructural en elevación



83

Figura 1. Zonas sísmicas en que está dividido el país.

6.2.2. DEDUCCION DEL FACTOR I (IPORTANCIA DE LA ESTRUCTURA)

La estructura a construirse se clasificara en la categoría 3 (I=1) que establece la tabla 6,3 y se adoptara el correspondiente factor de importancia I (ver *)

Tabla 3. Valor de I según el CEC 2002.

6.2.3. DEDUCCION DEL FACTOR C Y S (ESPECTRO DE DISEÑO Y PERFIL DEL SUELO)

Los requisitos establecidos tiene como finalidad tomar en cuenta la geología local para propósitos de diseño, son requisitos mínimos y no substituyen los estudios de geología de detalle, los cuales son necesarios para el caso de proyector de infraestructura y otros proyectos distintos a loa de edificación.

Categoría Tipo de uso, destino e importancia Factor

Edificaciones esenciales y/o peligrosas

Hospitales, clínicas, Centros de salud o de emergencia sanitaria. Instalaciones militares, de policía, bomberos, defensa civil. Garajes o estacionamientos para vehículos y aviones que atienden emergencias. Torres de control aéreo. Estructuras de centros de telecomunicaciones u otros centros de atención de emergencias. Estructuras que albergan equipos de generación y distribución eléctrica. Tanques u otras estructuras utilizadas para depósito de agua u otras substancias anti-incendio . Estructuras que albergan depósitos tóxicos, explosivos, químicos u otras substancias peligrosas.

1,5

Estructuras de ocupación especial

Museos, iglesias, escuelas y centros de educación o deportivos que albergan más de trescientas personas. Todas las estructuras que albergan más de cinco mil personas. Edificios públicos que requieren operar continuamente

1,3

* Otras estructuras

Todas las estructuras de edificación y otras que no clasifican dentro de las categorías anteriores

1,0

#

#

##

#

##

###

## # ##

###

#

###

#

## ## ####

##

## ## # #

# # # ## #

##

##

##

##

#

##

####

#

# #

##

#

## #

#

#

#

#

#

#

#ESMERALDAS

#

PORTOVIEJO

#

GUAYAQUIL

#BABAHOYO

# TULCAN

#

NUEVA LOJA

#TENA

#

PUYO

#

MACAS

#

AZOQUES#

CUENCA

#

ZAMORA

#

LOJA

#MACHALA

#

IBARRA

#QUITO

#LATACUNGA

#

AMBATO

#

RIOBAMBA

#GUARANDA

#

SAN L ORENZO

#PEDERNAL ES

#BAHIA D E CARAQUEZ#

CHONE

#

JU NIN

#

JIPIJAPA

#

PAJAN

#

SALIN AS

#

GENERAL VILLAM IL

#

HUAQUIL LAS#

ARENILLAS

#

CAT AC OC HA#

GON ZAN AM A

#

SARAGURO

#

NAR AN JAL

#

EL TRIU NFO

#

DAU LE

#

QU EVEDO

#BALZAR

#

OTAVALO

#EL AN GEL

#

LA BON ITA

#

CAYAMBE

#

TABACUND O

#

SANTO D OMINGO DE L OS COLOR AD OS#

EL CARM EN#

BAEZA

#

SANGOLQU I#

MACHACH I

# PIL LARO

#

PALOR A

#

MERA

#

SUC UA

#

SIGSIG

#

PALL ATANGA

#

ATACAMES

#LIM ONES

#

ANC ONCITO

#BALAO

#MALDON AD O

#

FR ANC ISCO D E ORELLAN A (COCA)

N

EW

S

-8 3

-8 3

-8 2

-8 2

-8 1

-8 1

-8 0

-8 0

-7 9

-7 9

-7 8

-7 8

-7 7

-7 7

-7 6

-7 6

-7 5

-7 5

-7 4

-7 4

-5 -5

-4 -4

-3 -3

-2 -2

-1 -1

0 0

1 1

2 2

-8 3

-8 3

-8 2

-8 2

-8 1

-8 1

-8 0

-8 0

-7 9

-7 9

-7 8

-7 8

-7 7

-7 7

-7 6

-7 6

-7 5

-7 5

-7 4

-7 4

-5 -5

-4 -4

-3 -3

-2 -2

-1 -1

0 0

1 1

2 2

-9 1

-9 1

-9 0

-9 0

-8 9

-8 9

-1 -1

0 0

Zona Sismica

I

II

III

IV



84

Las condiciones geotécnicas de los sitios o perfiles de suelo se las clasifica de acuerdo con las propiedades mecánicas del sitio. El factor C no debe exceder del valor de Cm establecido en la tabla 3, no debe ser menor a 0,5 y puede utilizarse para cualquier estructura. Esta dada por la siguiente expresión

CmT

SC

S

*25.1

),( STfC Tabla 4. Parámetros del espectro de diseño según el CEC 2002.

Factores X e Y

Z 0,30

I 1,00

R 6,00

S 1,50

Ct 0,08

Cm 2,80

hn 17,70

Periodo Fundamental 0,69

;0.5<C<Cm 2,80

FP 1,00

FE 1,00

0,12d

EP

WR

ZICV

T

SC

S25.1

Tabla 5. Espectro elástico

T C0,69 3,332,00 1,152,25 1,022,50 0,922,75 0,843,00 0,773,25 0,713,50 0,663,75 0,614,00 0,574,25 0,544,50 0,51

Espectro Elástico

El factor S, su valor y el de su exponente se obtienen de la tabla 5, para nuestro caso tomamos S3=1,5, por estar en suelo blando



85

Tabla 6. Valore de S

Perfil tipo Descripción S Cm

S1 Roca o suelo firme 1,0 2,5

S2 Suelos intermedios 1,2 3,0

S3 Suelos blandos y estrato profundo 1,5 2,8

S4 Condiciones especiales de suelo 2,0* 2,5

Este valor debe tomarse como mínimo, y no substituye los estudios de detalles necesarios para construir sobre este tipo de suelos.

6.2.4. CALCULO DEL PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACION DE LA ESTRUCTURA

El valor puede ser determinado a partir de algunos métodos, como el que se describe a continuación: Para estructuras de edificación, el valor de T puede determinarse de manera aproximada mediante la expresión: T= Ct (hn) 3/4 Donde: Ct = 0.08 para pórticos espaciales de hormigón armado hn =altura máxima de la edificación de n pisos, medida desde la base de la estructura= 17.70m. Con hn=17,70m y Ct=0,08 entonces

4/3)70.17(08.0T segT 69.0

Figura 2.

Obtenido el valor del periodo Y hallamos el valor C reemplazando los valores en la siguiente expresión:



86

8.2

8.23.369.0

59.1(25.125.1 5.1

C

T

SC

S

Como el valor de C resulta mayor a 2.8 se toma como dato valido C=2.8

6.2.5. FACTOR DE REDUCCION DE RESISTENCIA SISMICA

El factor R a considerarse en el cálculo del cortante basal aplicado a una estructura de edificación, en cualquiera de las direcciones de cálculo adoptadas, se escogerá de la tabla 6 tomándose el menor de los valores para los casos en los cuales el sistema resistente estructural resulte en una combinación de varios sistemas como los descritos en la tabla 6. Para otro tipo de estructuras diferentes a las de edificación, se deberá cumplir con los requisitos establecidos de acuerdo a este código. El valor de R podrá aplicarse en el cálculo del cortante basal, siempre y cuando la estructura sea diseñada cumpliendo con todos los requisitos de diseño sismoresistente acodes con la filosofía del presente código. Para nuestro caso el valor de R=10, pero se ha considerado un valor de R=8 por razones prácticas.

Tabla 7. Valor de R según el CEC 2002.

Sistema estructural R

Sistemas de pórticos espaciales sismo-resistentes, de hormigón armado con vigas descolgadas o de acero laminado en caliente, con muros estructurales de hormigón armado (sistemas duales).

12

Sistemas de pórticos espaciales sismo-resistentes, de hormigón armado con vigas descolgadas o de acero laminado en caliente.

10

Sistemas de pórticos espaciales sismo-resistentes, de hormigón armado con vigas banda y muros estructurales de hormigón armado (sistemas duales).

10

Sistemas de pórticos espaciales sismo-resistentes, de hormigón armado con vigas descolgadas y diagonales rigidizadoras.*

10

Sistemas de pórticos espaciales sismo-resistentes de hormigón armado con vigas banda y diagonales rigidizadoras. *

9

Sistemas de pórticos espaciales sismo-resistentes de hormigón armado con vigas banda.

8

Estructuras de acero con elementos armados de placas o con elementos de acero conformados en frío. Estructuras de aluminio.

7

Estructuras de madera 7

Estructura de mampostería reforzada o confinada 5

Estructuras con muros portantes de tierra reforzada o confinada 3



87

6.2.6. COEFICIENTE DE CONFIGURACION EN PLATA Cuando una estructura no contempla ninguno de los tipos de irregularidades descritos en la tabla 7 en ninguno de sus pisos Φp tomara el valor de 1.En nuestro caso se tomara Φp=1

Tabla 8. Valor de ΦP según el CEC 2002.

Tipo Descripción de las irregularidades en planta Φpi

1

Irregularidad Torsional Existe irregularidad por torsión, cuando la máxima deriva de piso de un extremo de la estructura calculada incluyendo la torsión accidental y medida perpendicularmente a un eje determinado, es mayor que 1,2 veces la deriva promedio de los extremos de la estructura con respecto al mismo eje de referencia. La torsión accidental se define en el numeral 6.4.2 del presente código.

0,9

2

Entrantes excesivos en las esquinas La configuración de una estructura se considera irregular cuando presenta entrantes excesivos en sus esquinas. Un entrante en una esquina se considera excesivo cuando las proyecciones de la estructura, a ambos lados del entrante, son mayores que el 15% de la dimensión de la planta de la estructura en la dirección del entrante.

0,9

3

Discontinuidad en el sistema de piso La configuración de la estructura se considera irregular cuando el sistema de piso tiene discontinuidades apreciables o variaciones significativas en su rigidez, incluyendo las causadas por aberturas, entrantes o huecos, con áreas mayores al 50% del área total del piso o con cambios en la rigidez en el plano del sistema de piso de más del 50% entre niveles consecutivos.

0,9

4

Desplazamiento del plano de acción de elementos verticales Una estructura se considera irregular cuando existen discontinuidades en los ejes verticales, tales como desplazamientos del plano de acción de elementos verticales del sistema resistente.

0,8

5

Ejes estructurales no paralelos La estructura se considera irregular cuando los ejes estructurales no son paralelos o simétricos con respecto a los ejes ortogonales principales de la estructura.

0,9

6

Sistema de piso flexible Cuando la relación de aspecto en planta de la edificación es mayor que 4:1 o cuando el sistema de piso no sea rígido en su propio plano se deberá revisar la condición de piso flexible en el modelo estructural.

-



88

6.2.7. COEFICIENTE DE CONFIGURACION EN ELEVACION

Cuando una estructura no contempla ninguno de los tipos de irregularidades descritos en la tabla 8 en ninguno de sus pisos Φe tomara el valor de 1. En nuestro caso se tomara Φp=1

Tabla 9. Valor de ΦE según el CEC 2002.

Tipo Descripción de las irregularidades en elevación

Pórticos espaciales y pórticos con vigas banda ΦEi

Sistemas duales o con

diagonales ΦEi

1

Piso blando (irregularidad en rigidez) La estructura se considera irregular cuando la rigidez lateral de un piso es menor que el 70% de la rigidez lateral del piso superior o menor que el 80 % del promedio de la rigidez lateral de los tres pisos superiores.

0,9

1,0

2

Irregularidad en la distribución de las masas La estructura se considera irregular cuando la masa de cualquier piso es mayor que 1,5 veces la masa de uno de los pisos adyacentes, con excepción del piso de cubierta que sea más liviano que el piso inferior.

0,9

1,0

3

Irregularidad geométrica La estructura se considera irregular cuando la dimensión en planta del sistema resistente en cualquier piso es mayor que 1,3 veces la misma dimensión en un piso adyacente, exceptuando el caso de los altillos de un solo piso.

0,9

1,0

4

Desalineamiento de ejes verticales La estructura se considera irregular cuando existen desplazamientos en el alineamiento de elementos verticales del sistema resistente, dentro del mismo plano en el que se encuentran, y estos desplazamientos son mayores que la dimensión horizontal del elemento. Se exceptúa la aplicabilidad de este requisito cuando los elementos desplazados solo sostienen la cubierta de la edificación sin otras cargas adicionales de tanques o equipos.

0,8

0,9

5

Piso débil-Discontinuidad en la resistencia La estructura se considera irregular cuando la resistencia del piso es menor que el 70% de la resistencia del piso inmediatamente superior, (entendiéndose por resistencia del piso la suma de las resistencias de todos los elementos que comparten el cortante del piso para la dirección considerada).

0,8

1,0

6

Columnas cortas Se debe evitar la presencia de columnas cortas, tanto en el diseño como en la construcción de las estructuras.

-

-



89

6.3. CALCULO DEL PESO PROPIO DE LA ESTRUCTURA Para el cálculo del peso se considera el peso de las columnas, vigas, losa incluye paredes baldosa, enlucidos etc. Según el programa Etabs muestra la tabla siguiente:

Tabla 10. Cuantificación Peso muerto por piso

El peso total de la estructura por carga muerta W=1120Ton según el programa.

6.4. CALCULO DEL CORTANTE BASAL Para realizar el cálculo de la cortante basal nos ayudamos de la siguiente expresión matemática.

Wd

EPR

ZICV

Realizamos previamente los análisis correspondientes, por tanto tenemos como resultado los datos siguientes: Z= 0.3 Por tratarse de una zona sísmica correspondiente a la ciudad de Guayaquil I=1 Importancia de la estructura ya que se trata de un Centro Cultural Artístico Cm= 2,8 Coeficiente según tipo de suelo máximo W=1274 Ton Peso total de la estructura R= 6 Factor de reducción

P =1 Coeficiente de configuración en planta

E =1 Coeficiente de configuración en elevación

Reemplazando los datos, tenemos:

127412.01274116

8.213.0xx

xx

xxWd

EPR

ZICV



90

TonV 153 Con la siguiente expresión calculamos Ft que es la fuerza tope

bxTxV

tF 07.0

15369.007.0 xxt

F

Tont

F 38.7

6.5. FUERZAS CORTANTES TOTALES POR PISO Y CENTRO DE CORTANTES DE CADA PISO

La fuerza cortante que debe ser resistida por un elemento cualquiera, es igual a la suma de los efectos, debido a la fuerza cortante de piso supuesta, actuando en el centro de torsión y debido al momento torsionante de piso. El cortante total en cualquier plano horizontal debe distribuirse entre los diversos elementos del sistema resistentes a la fuerza, e proporción a sus rigideces, tomando en consideración la rigidez del sistema de arriostramiento horizontal o diafragma.

ih

iW

ih

iW

tF

bV

iF

*

*)(

Se obtiene por equilibrio estático el cortante sísmico en cada entrepiso para las dos

direcciones ortogonales paralelas a los sistemas resistentes utilizando las formulas

siguientes:

)( xxV

FixYgY

iv

)( xyV

FixXgX

iv

Para comprobación del peso muerto mostrado anteriormente, establecidos en el

programa, se hace uso de la siguiente hoja electrónica.

Se determina el peso total del edificio que resulta de 1274Ton, se hará el calculo con este

valor pues resulta mas factible por ser mayor.

Tabla 11. Peso muerto de pisos



91

Tabla 12. Distribución del corte basal y centro de cortantes

Wi hi Wi.hi Fi Vi Xgi Ygi Fiy.Xm Fix.Ym &Fiy.Xm &Fix.Ym Xv Yv

T M T.m. T T m m T.m. T.m. T.m. T.m. m m

Vb= 153,860 Ft= 7,38 153,86

5 204,44 17,70 3618,50 39,70 193,56 14,00 8,75 555,74 347,34 555,74 347,34 2,87 1,79

4 235,61 14,40 3392,83 37,22 230,78 14,00 8,75 521,08 325,67 1076,82 673,01 4,67 2,92

3 256,27 11,10 2844,54 31,21 261,98 14,00 8,75 436,87 273,04 1513,69 946,05 5,78 3,61

2 272,08 7,80 2122,23 23,28 285,26 14,00 8,75 325,94 203,71 1839,63 1149,77 6,45 4,03

1 305,44 4,50 1374,47 15,08 300,34 14,00 8,75 211,09 131,93 2050,72 1281,70 6,83 4,27

Suma 1273,83 13352,57 146,48 1271,91 2050,72 1281,70

DISTRIBUCION DEL CORTE BASAL Y CENTRO DE CORTANTES

NIVEL

6.6. CENTRO DE GRAVEDAD

Se supondrá que la masa del nivel esta repartida uniformemente en el área de la losa, por lo que el centroide de la losa se supondrá igual al centroide de la masa. El área de la estructura tiene 290m2 por planta

Ai

AixXiX gv

Ai

AixYiYgv

Tabla 13. Centro de Gravedad

CENTRO DE GRAVEDAD

Xg Yg 5 Ai Xi Yi Ai.Xi Ai.Yi

14,00 8,75 490,00 14,00 8,75 6860,00 4287,50

14,00 8,75 4 Ai Xi Yi Ai.Xi Ai.Yi

14,00 8,75 490,00 14,00 8,75 6860,00 4287,50


14,00 8,75 490,00 14,00 8,75 6860,00 4287,50


490,00 14,00 8,75 6860,00 4287,50

1 Ai Xi Yi Ai.Xi Ai.Yi

490,00 14,00 8,75 6860,00 4287,50

PB Ai Xi Yi Ai.Xi Ai.Yi

490,00 14,00 8,75 6860,00 4287,50

6.7. MOMENTO DE VOLCAMIENTO

Toda estructura debe ser diseñada para resistir los efectos de volcamiento causados por

las fuerzas sísmicas especificadas en base al código.



92

En cualquier nivel, los momentos de volcamiento a ser resistidos deben determinarse

utilizando las fuerzas sísmicas (Ft y Fx), las cuales actúan en los niveles sobre el piso

considerado

En cualquier nivel, los cambios incrementales de momento de volcamiento de diseño

deben ser distribuidos hacia los diferentes elementos resistentes.

Los efectos de volcamiento en cada elemento deben transmitir hacia la cimentación.

Donde:

Mr= Momento estabilizante o resistente

Mv= Momento de volcamiento

2

LxWxM r

HxiFvM

Donde:

W= Peso total de la estructura

L= Longitud del edificio en sentido x o y

Fi= Fuerza horizontal que actúa en cada piso

H= Altura de cada nivel

Figura 3. Sentido x

Con la ayuda de la Tabla 12 donde se detallaron los valores para determinar la

distribución del corte basal, obtenemos:

mTxr

M 178362

281274

mTxvM 25937.1748.146

OKMv

MrFs 26



93

7. ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO

7.1. ANALISIS ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO MEDIANTE EL PROGRAMA ETABS

Esta sección corresponde al ingreso de datos (Figura 1) las unidades están en Ton-m, las unidades se eligen de forma más conveniente. a) Selección de unidades (Ton-m)

Figura 1

b) Geometría del modelo estructural

Para nuestro caso es un edificio de 5 niveles, destinado a múltiples usos, modelado en 3D en el programa Etabs c) Obtenido el modelo estructural, ingresamos los datos como se muestra a

continuación. Ver figura 2 Figura 2

Numero de ejes en x Numero de ejes en y Distancia en el eje x Distancia en el eje y Número de pisos Altura del primer piso Altura del segundo pisos o tipo



94

d) Modelo general de acuerdo al plano arquitectónico Figura 3

Para modificar o corregir las coordenadas del sistema en sentido X y Y, iniciamos por la siguiente operación:

Figura 4. Sistema X y Y

Figura 5. Formulario editor de grillas



95

Para definir alturas y/o aplicaciones particulares entre los pisos del modelo estructural, se tiene el siguiente cuadro

Figura 6. Generación particular de alturas de piso

e) Selección del material Mediante la siguiente operación se devine los materiales ya sea de concreto, acero entre otros

Figura 7. Propiedades de los materiales



96

f) Definición de los materiales

La dimensión de las columnas, vigas, se lo hace mediante las siguientes opciones:

Figura 8. Propiedades de los materiales

g) Consideración de las cargas de servicio

Se define Static Load Cases para ingresar la carga Muerta (D) + Viva (L) + Sismo (X) + Sismo (Y) como se indica en la figura siguiente

Figura 9.

h) Combinación de carga

Las cargas se definen de acuerdo al ACI que se denomina combos, esto se lo hace a partir de la siguiente opción: Define Load Combination Modifif./show Combo



97

Figura 10

.

i) Asignación de los apoyos

Los apoyos se los define como simplemente apoyados y doblemente empotrados mediante la siguiente Operación: Assign Joint Restraints

Figura 11



98

j) Ingreso de cargas D,L y Q Para asignar las cargas de un pórtico, que se lo hace en T/m. La dirección de la carga es por gravedad. Mediante el comando Define Wall/Slab/Deck Section se crea la membrana de la losa (Figura 12) de este modo se dibuja con Draw areas dando clic en cada intersion colocando la opción de All Story

Figura 12

k) Definición de la fuerza sísmica Elegimos el punto de aplicación de carga, la dirección de la fuerza esta en x como en y se lo realiza mediante la siguiente operación

Figura 13

l) Construcción de los nudos Seleccionamos los nudos de cada uno de los niveles luego con el comando Assign joint Constraints; click en Add Diaphragn

Figura 14



99

m) Opción de análisis La operación consiste en seleccionar las coordenadas 2D o 3D de acuerdo al modelo propuesto, se lo hace con el comando Analyze Set Options.

Figura 15

1. 2. 3. 4. 5.

Elegimos el tipo de estructura ya sea para Acero o Concreto, Desing/Concrete Desing y procedemos al análisis oprimiendo F5 o desde el panel de control Analyze/Run. Del análisis del programa obtenemos las deformaciones de acuerdo a los tipos de cargas, apreciación visual del movimiento oscilatorio por cargas sísmicas, gráficos de cortantes, momentos, tanto para vigas y columnas, obtención del acero de refuerzo para vigas y columnas

Figura 16

n) Diagramas de esfuerzos de diseño



100

Para obtener los diagramasen relación a los diferentes combos, asi como de envolventes procedemos de la siguiente manera; Display Show Element Forces/Stresses Frames Para envolvente de cortante en columnas Shear 3-3 Para envolvente de cortante en vigas Shear 2-2 Para envolvente de momento en columnas Shear 2-2- Para envolvente de momento en vigas Shear 3-3 Para mostrar los valores en los diagramas seleccionamos: Show Values on Diagram.

Figura 17

o) Diagramas de esfuerzos de diseño

El diagrama de las deformaciones producidas por fuerzas laterales, se lo obtendrá:

Figura 18

7.2. OBTENCION DE LOS RESULTADOS DEL ANALISIS: GRAFICOS Y TABLAS DE LOS ESFUERZOS INTERNOS, DEFORMACIONES Y DE DATOS NECESARIOS PARA EL DISEÑO DE LA CIMENTACIÓN

Como resultado del análisis se puede obtener los diagramas y tablas de esfuerzos internos y deformaciones de cada uno de los elementos estructurales, que nos pueden ilustrar su comportamiento para luego diseñarlos según el código y criterios de hormigón armado. A continuación se ilustra los diagramas obtenidos por el programa Etabs: Resultado de análisis de las vigas en el nivel 4 para la combinación 1.2D+1.6L(Ton-m):



101

Tabla 1. Resultado de análisis en Etabs de vigas Centro Cultural Artístico

Story Beam Load Loc V2 T M3 Story Beam Load Loc V2 T M3

STORY4 B12 DCON2 0,25 -5,52 0,1 -5,104 STORY4 B17 DCON2 1,25 -6,4 -0,01 -0,51

STORY4 B12 DCON2 0,75 -4,67 0,1 -2,555 STORY4 B17 DCON2 1,75 -4,97 -0,01 2,333

STORY4 B12 DCON2 1,25 -3,83 0,1 -0,429 STORY4 B17 DCON2 2,25 -3,53 -0,01 4,458

STORY4 B12 DCON2 1,75 -2,98 0,1 1,273 STORY4 B17 DCON2 2,75 -2,1 -0,01 5,867

STORY4 B12 DCON2 2,25 -2,14 0,1 2,552 STORY4 B17 DCON2 3,25 -0,67 -0,01 6,559

STORY4 B12 DCON2 2,75 -1,29 0,1 3,409 STORY4 B17 DCON2 3,75 0,77 -0,01 6,534

STORY4 B12 DCON2 3,25 -0,44 0,1 3,842 STORY4 B17 DCON2 4,25 2,2 -0,01 5,793

STORY4 B12 DCON2 3,75 0,4 0,1 3,852 STORY4 B17 DCON2 4,75 3,63 -0,01 4,336

STORY4 B12 DCON2 4,25 1,25 0,1 3,439 STORY4 B17 DCON2 5,25 5,06 -0,01 2,161

STORY4 B12 DCON2 4,75 2,1 0,1 2,602 STORY4 B17 DCON2 5,75 6,5 -0,01 -0,73

STORY4 B12 DCON2 5,25 2,94 0,1 1,343 STORY4 B17 DCON2 6,25 7,93 -0,01 -4,34

STORY4 B12 DCON2 5,75 3,79 0,1 -0,34 STORY4 B17 DCON2 6,75 9,36 -0,01 -8,66

STORY4 B12 DCON2 6,25 4,63 0,1 -2,445 STORY4 B19 DCON2 0,25 -9,26 -0 -9,1


STORY4 B13 DCON2 0,25 -5,47 -0,01 -5,378 STORY4 B19 DCON2 1,25 -6,4 -0 -1,27

STORY4 B13 DCON2 0,75 -4,62 -0,01 -2,854 STORY4 B19 DCON2 1,75 -4,96 -0 1,57

STORY4 B13 DCON2 1,25 -3,78 -0,01 -0,753 STORY4 B19 DCON2 2,25 -3,53 -0 3,692

STORY4 B13 DCON2 1,75 -2,93 -0,01 0,925 STORY4 B19 DCON2 2,75 -2,1 -0 5,099

STORY4 B13 DCON2 2,25 -2,09 -0,01 2,179 STORY4 B19 DCON2 3,25 -0,66 -0 5,789

STORY4 B13 DCON2 2,75 -1,24 -0,01 3,011 STORY4 B19 DCON2 3,75 0,77 -0 5,762

STORY4 B13 DCON2 3,25 -0,39 -0,01 3,419 STORY4 B19 DCON2 4,25 2,2 -0 5,019

STORY4 B13 DCON2 3,75 0,45 -0,01 3,405 STORY4 B19 DCON2 4,75 3,64 -0 3,559

STORY4 B13 DCON2 4,25 1,3 -0,01 2,967 STORY4 B19 DCON2 5,25 5,07 -0 1,383

STORY4 B13 DCON2 4,75 2,15 -0,01 2,106 STORY4 B19 DCON2 5,75 6,5 -0 -1,51

STORY4 B13 DCON2 5,25 2,99 -0,01 0,821 STORY4 B19 DCON2 6,25 7,94 -0 -5,12

STORY4 B13 DCON2 5,75 3,84 -0,01 -0,886 STORY4 B19 DCON2 6,75 9,37 -0 -9,45

STORY4 B13 DCON2 6,25 4,68 -0,01 -3,016 STORY4 B20 DCON2 0,25 -9,36 0,013 -8,66


STORY4 B14 DCON2 0,25 -5,53 0,01 -5,57 STORY4 B20 DCON2 1,25 -6,5 0,013 -0,73

STORY4 B14 DCON2 0,75 -4,68 0,01 -3,016 STORY4 B20 DCON2 1,75 -5,06 0,013 2,161


STORY4 B14 DCON2 1,75 -2,99 0,01 0,821 STORY4 B20 DCON2 2,75 -2,2 0,013 5,793

STORY4 B14 DCON2 2,25 -2,15 0,01 2,106 STORY4 B20 DCON2 3,25 -0,77 0,013 6,534

STORY4 B14 DCON2 2,75 -1,3 0,01 2,967 STORY4 B20 DCON2 3,75 0,67 0,013 6,559


STORY4 B14 DCON2 3,75 0,39 0,01 3,419 STORY4 B20 DCON2 4,75 3,53 0,013 4,458


STORY4 B14 DCON2 4,75 2,09 0,01 2,179 STORY4 B20 DCON2 5,75 6,4 0,013 -0,51


STORY4 B14 DCON2 5,75 3,78 0,01 -0,753 STORY4 B20 DCON2 6,75 9,27 0,013 -8,34

STORY4 B14 DCON2 6,25 4,62 0,01 -2,854 STORY4 B29 DCON2 0,25 -9,36 -0,01 -8,64

STORY4 B14 DCON2 6,75 5,47 0,01 -5,378 STORY4 B29 DCON2 0,75 -7,92 -0,01 -4,32

STORY4 B15 DCON2 0,25 -5,48 -0,1 -4,974 STORY4 B29 DCON2 1,25 -6,49 -0,01 -0,71

STORY4 B15 DCON2 0,75 -4,63 -0,1 -2,445 STORY4 B29 DCON2 1,75 -5,06 -0,01 2,176

STORY4 B15 DCON2 1,25 -3,79 -0,1 -0,34 STORY4 B29 DCON2 2,25 -3,63 -0,01 4,347

STORY4 B15 DCON2 1,75 -2,94 -0,1 1,343 STORY4 B29 DCON2 2,75 -2,19 -0,01 5,801

STORY4 B15 DCON2 2,25 -2,1 -0,1 2,602 STORY4 B29 DCON2 3,25 -0,76 -0,01 6,539

STORY4 B15 DCON2 2,75 -1,25 -0,1 3,439 STORY4 B29 DCON2 3,75 0,67 -0,01 6,561

STORY4 B15 DCON2 3,25 -0,4 -0,1 3,852 STORY4 B29 DCON2 4,25 2,11 -0,01 5,866

STORY4 B15 DCON2 3,75 0,44 -0,1 3,842 STORY4 B29 DCON2 4,75 3,54 -0,01 4,454

STORY4 B15 DCON2 4,25 1,29 -0,1 3,409 STORY4 B29 DCON2 5,25 4,97 -0,01 2,326

STORY4 B15 DCON2 4,75 2,14 -0,1 2,552 STORY4 B29 DCON2 5,75 6,41 -0,01 -0,52

STORY4 B15 DCON2 5,25 2,98 -0,1 1,273 STORY4 B29 DCON2 6,25 7,84 -0,01 -4,08

STORY4 B15 DCON2 5,75 3,83 -0,1 -0,429 STORY4 B29 DCON2 6,75 9,27 -0,01 -8,36



STORY4 B17 DCON2 0,25 -9,27 -0,01 -8,341 STORY4 B30 DCON2 1,25 -6,39 0,001 -1,27

STORY4 B17 DCON2 0,75 -7,83 -0,01 -4,066 STORY4 B30 DCON2 1,75 -4,96 0,001 1,57



102


STORY4 B30 DCON2 2,25 -3,53 0 3,693 STORY4 B35 DCON2 4,25 2,21 -0 5,03



STORY4 B30 DCON2 3,75 0,77 0 5,761 STORY4 B35 DCON2 5,75 6,51 -0 -1,51



STORY4 B30 DCON2 5,25 5,07 0 1,382 STORY4 B36 DCON2 0,25 -9,37 0,001 -9,45

STORY4 B30 DCON2 5,75 6,5 0 -1,511 STORY4 B36 DCON2 0,75 -7,94 0,001 -5,12

STORY4 B30 DCON2 6,25 7,94 0 -5,121 STORY4 B36 DCON2 1,25 -6,51 0,001 -1,51

STORY4 B30 DCON2 6,75 9,37 0 -9,447 STORY4 B36 DCON2 1,75 -5,07 0,001 1,389

STORY4 B31 DCON2 0,25 -9,37 -0 -9,447 STORY4 B36 DCON2 2,25 -3,64 0,001 3,568



STORY4 B31 DCON2 1,75 -5,07 -0 1,382 STORY4 B36 DCON2 3,75 0,66 0,001 5,805




STORY4 B31 DCON2 3,75 0,66 -0 5,788 STORY4 B36 DCON2 5,75 6,39 0,001 -1,24



STORY4 B31 DCON2 5,25 4,96 -0 1,57 STORY4 B44 DCON2 0 -8,47 0,041 -5,4

STORY4 B31 DCON2 5,75 6,39 -0 -1,269 STORY4 B44 DCON2 0,5 -7,11 0,041 -1,5

STORY4 B31 DCON2 6,25 7,83 -0 -4,825 STORY4 B44 DCON2 1 -5,76 0,041 1,719

STORY4 B31 DCON2 6,75 9,26 -0 -9,097 STORY4 B44 DCON2 1,5 -4,41 0,041 4,261

STORY4 B32 DCON2 0,25 -9,27 0,01 -8,357 STORY4 B44 DCON2 2 -3,05 0,041 6,126


STORY4 B32 DCON2 1,25 -6,41 0,01 -0,518 STORY4 B44 DCON2 3 -0,35 0,041 7,825


STORY4 B32 DCON2 2,25 -3,54 0,01 4,454 STORY4 B44 DCON2 4 2,36 0,041 6,818


STORY4 B32 DCON2 3,25 -0,67 0,01 6,561 STORY4 B44 DCON2 5 5,07 0,041 3,102


STORY4 B32 DCON2 4,25 2,19 0,01 5,801 STORY4 B44 DCON2 6 7,78 0,041 -3,32


STORY4 B32 DCON2 5,25 5,06 0,01 2,176 STORY4 B44 DCON2 7 10,48 0,041 -12,5

STORY4 B32 DCON2 5,75 6,49 0,01 -0,712 STORY4 B45 DCON2 0 -9,61 -0 -11,7


STORY4 B32 DCON2 6,75 9,36 0,01 -8,637 STORY4 B45 DCON2 1 -6,91 -0 -3,49

STORY4 B33 DCON2 0,25 -9,39 0,09 -8,772 STORY4 B45 DCON2 1,5 -5,55 -0 -0,37

STORY4 B33 DCON2 0,75 -7,96 0,09 -4,434 STORY4 B45 DCON2 2 -4,2 -0 2,067

STORY4 B33 DCON2 1,25 -6,53 0,09 -0,812 STORY4 B45 DCON2 2,5 -2,85 -0 3,829

STORY4 B33 DCON2 1,75 -5,09 0,09 2,093 STORY4 B45 DCON2 3 -1,49 -0 4,914

STORY4 B33 DCON2 2,25 -3,66 0,09 4,281 STORY4 B45 DCON2 3,5 -0,14 -0 5,321

STORY4 B33 DCON2 2,75 -2,23 0,09 5,753 STORY4 B45 DCON2 4 1,22 -0 5,052

STORY4 B33 DCON2 3,25 -0,79 0,09 6,509 STORY4 B45 DCON2 4,5 2,57 -0 4,106

STORY4 B33 DCON2 3,75 0,64 0,09 6,548 STORY4 B45 DCON2 5 3,92 -0 2,483

STORY4 B33 DCON2 4,25 2,07 0,09 5,871 STORY4 B45 DCON2 5,5 5,28 -0 0,184

STORY4 B33 DCON2 4,75 3,5 0,09 4,477 STORY4 B45 DCON2 6 6,63 -0 -2,79

STORY4 B33 DCON2 5,25 4,94 0,09 2,366 STORY4 B45 DCON2 6,5 7,98 -0 -6,45

STORY4 B33 DCON2 5,75 6,37 0,09 -0,461 STORY4 B45 DCON2 7 9,34 -0 -10,8

STORY4 B33 DCON2 6,25 7,8 0,09 -4,004 STORY4 B46 DCON2 0 -9,34 0,002 -10,8

STORY4 B33 DCON2 6,75 9,24 0,09 -8,264 STORY4 B46 DCON2 0,5 -7,98 0,002 -6,45

STORY4 B35 DCON2 0,25 -9,26 -0 -9,066 STORY4 B46 DCON2 1 -6,63 0,002 -2,79


STORY4 B35 DCON2 1,25 -6,39 -0 -1,243 STORY4 B46 DCON2 2 -3,92 0,002 2,483

STORY4 B35 DCON2 1,75 -4,96 -0 1,594 STORY4 B46 DCON2 2,5 -2,57 0,002 4,106

STORY4 B35 DCON2 2,25 -3,52 -0 3,714 STORY4 B46 DCON2 3 -1,22 0,002 5,052


STORY4 B35 DCON2 3,25 -0,66 -0 5,805 STORY4 B46 DCON2 4 1,49 0,002 4,914

STORY4 B35 DCON2 3,75 0,78 -0 5,776 STORY4 B46 DCON2 4,5 2,85 0,002 3,829



103


STORY4 B46 DCON2 5 4,2 0 2,067 STORY4 B52 DCON2 4,5 3,73 -0 5,341

STORY4 B46 DCON2 5,5 5,55 0 -0,371 STORY4 B52 DCON2 5 5,08 -0 3,14

STORY4 B46 DCON2 6 6,91 0 -3,486 STORY4 B52 DCON2 5,5 6,43 -0 0,262

STORY4 B46 DCON2 6,5 8,26 0 -7,278 STORY4 B52 DCON2 6 7,79 -0 -3,29

STORY4 B46 DCON2 7 9,61 0 -11,75 STORY4 B52 DCON2 6,5 9,14 -0 -7,53

STORY4 B47 DCON2 0 -10,5 -0,04 -12,45 STORY4 B52 DCON2 7 10,49 -0 -12,4

STORY4 B47 DCON2 0,5 -9,13 -0,04 -7,547 STORY4 B53 DCON2 0 -9,61 0,001 -11,7

STORY4 B47 DCON2 1 -7,78 -0,04 -3,321 STORY4 B53 DCON2 0,5 -8,26 0,001 -7,26

STORY4 B47 DCON2 1,5 -6,42 -0,04 0,229 STORY4 B53 DCON2 1 -6,9 0,001 -3,47

STORY4 B47 DCON2 2 -5,07 -0,04 3,102 STORY4 B53 DCON2 1,5 -5,55 0,001 -0,36

STORY4 B47 DCON2 2,5 -3,72 -0,04 5,298 STORY4 B53 DCON2 2 -4,2 0,001 2,078

STORY4 B47 DCON2 3 -2,36 -0,04 6,818 STORY4 B53 DCON2 2,5 -2,84 0,001 3,837

STORY4 B47 DCON2 3,5 -1,01 -0,04 7,66 STORY4 B53 DCON2 3 -1,49 0,001 4,92

STORY4 B47 DCON2 4 0,35 -0,04 7,825 STORY4 B53 DCON2 3,5 -0,13 0,001 5,326

STORY4 B47 DCON2 4,5 1,7 -0,04 7,314 STORY4 B53 DCON2 4 1,22 0,001 5,054

STORY4 B47 DCON2 5 3,05 -0,04 6,126 STORY4 B53 DCON2 4,5 2,57 0,001 4,106

STORY4 B47 DCON2 5,5 4,41 -0,04 4,261 STORY4 B53 DCON2 5 3,93 0,001 2,481

STORY4 B47 DCON2 6 5,76 -0,04 1,719 STORY4 B53 DCON2 5,5 5,28 0,001 0,18

STORY4 B47 DCON2 6,5 7,11 -0,04 -1,5 STORY4 B53 DCON2 6 6,63 0,001 -2,8

STORY4 B47 DCON2 7 8,47 -0,04 -5,396 STORY4 B53 DCON2 6,5 7,99 0,001 -6,46

STORY4 B48 DCON2 0 -8,47 -0 -5,335 STORY4 B53 DCON2 7 9,34 0,001 -10,8

STORY4 B48 DCON2 0,5 -7,11 -0 -1,439 STORY4 B54 DCON2 0 -9,34 -0 -10,8

STORY4 B48 DCON2 1 -5,76 -0 1,779 STORY4 B54 DCON2 0,5 -7,99 -0 -6,46

STORY4 B48 DCON2 1,5 -4,41 -0 4,321 STORY4 B54 DCON2 1 -6,63 -0 -2,8

STORY4 B48 DCON2 2 -3,05 -0 6,186 STORY4 B54 DCON2 1,5 -5,28 -0 0,18

STORY4 B48 DCON2 2,5 -1,7 -0 7,374 STORY4 B54 DCON2 2 -3,93 -0 2,481

STORY4 B48 DCON2 3 -0,35 -0 7,885 STORY4 B54 DCON2 2,5 -2,57 -0 4,106

STORY4 B48 DCON2 3,5 1,01 -0 7,719 STORY4 B54 DCON2 3 -1,22 -0 5,054

STORY4 B48 DCON2 4 2,36 -0 6,876 STORY4 B54 DCON2 3,5 0,13 -0 5,326

STORY4 B48 DCON2 4,5 3,72 -0 5,356 STORY4 B54 DCON2 4 1,49 -0 4,92

STORY4 B48 DCON2 5 5,07 -0 3,16 STORY4 B54 DCON2 4,5 2,84 -0 3,837

STORY4 B48 DCON2 5,5 6,42 -0 0,287 STORY4 B54 DCON2 5 4,2 -0 2,078

STORY4 B48 DCON2 6 7,78 -0 -3,264 STORY4 B54 DCON2 5,5 5,55 -0 -0,36

STORY4 B48 DCON2 6,5 9,13 -0 -7,491 STORY4 B54 DCON2 6 6,9 -0 -3,47

STORY4 B48 DCON2 7 10,5 -0 -12,4 STORY4 B54 DCON2 6,5 8,26 -0 -7,26

STORY4 B51 DCON2 0 -10,5 0 -12,4 STORY4 B54 DCON2 7 9,61 -0 -11,7

STORY4 B51 DCON2 0,5 -9,13 0 -7,491 STORY4 B55 DCON2 0 -10,5 0,002 -12,4

STORY4 B51 DCON2 1 -7,78 0 -3,264 STORY4 B55 DCON2 0,5 -9,14 0,002 -7,53

STORY4 B51 DCON2 1,5 -6,42 0 0,287 STORY4 B55 DCON2 1 -7,79 0,002 -3,29

STORY4 B51 DCON2 2 -5,07 0 3,16 STORY4 B55 DCON2 1,5 -6,43 0,002 0,262

STORY4 B51 DCON2 2,5 -3,72 0 5,356 STORY4 B55 DCON2 2 -5,08 0,002 3,14

STORY4 B51 DCON2 3 -2,36 0 6,876 STORY4 B55 DCON2 2,5 -3,73 0,002 5,341

STORY4 B51 DCON2 3,5 -1,01 0 7,719 STORY4 B55 DCON2 3 -2,37 0,002 6,865

STORY4 B51 DCON2 4 0,35 0 7,885 STORY4 B55 DCON2 3,5 -1,02 0,002 7,713

STORY4 B51 DCON2 4,5 1,7 0 7,374 STORY4 B55 DCON2 4 0,34 0,002 7,883

STORY4 B51 DCON2 5 3,05 0 6,186 STORY4 B55 DCON2 4,5 1,69 0,002 7,377

STORY4 B51 DCON2 5,5 4,41 0 4,321 STORY4 B55 DCON2 5 3,04 0,002 6,194

STORY4 B51 DCON2 6 5,76 0 1,779 STORY4 B55 DCON2 5,5 4,4 0,002 4,333

STORY4 B51 DCON2 6,5 7,11 0 -1,439 STORY4 B55 DCON2 6 5,75 0,002 1,796

STORY4 B51 DCON2 7 8,47 0 -5,335 STORY4 B55 DCON2 6,5 7,1 0,002 -1,42

STORY4 B52 DCON2 0 -8,46 -0 -5,308 STORY4 B55 DCON2 7 8,46 0,002 -5,31

STORY4 B52 DCON2 0,5 -7,1 -0 -1,417 STORY4 B56 DCON2 0 -4,82 0,4 -2,46

STORY4 B52 DCON2 1 -5,75 -0 1,796 STORY4 B56 DCON2 0,5 -4,05 0,4 -0,24


STORY4 B52 DCON2 2 -3,04 -0 6,194 STORY4 B56 DCON2 1,5 -2,52 0,4 3,049


STORY4 B52 DCON2 3 -0,34 -0 7,883 STORY4 B56 DCON2 2,5 -0,99 0,4 4,801

STORY4 B52 DCON2 3,5 1,02 -0 7,713 STORY4 B56 DCON2 3 -0,22 0,4 5,103

STORY4 B52 DCON2 4 2,37 -0 6,865 STORY4 B56 DCON2 3,5 0,55 0,4 5,02



104

Resultado de análisis de la columna número 20 en todos los niveles para la combinación 1.2D+1.6L (Ton-m):

Tabla 2. Resultado de análisis en Etabs de columnas Centro Cultural Artístico

Story Column Load Loc P V2 V3 T M2 M3

STORY5 C20 DCON2 0 -30,77 0,09 -1,62 0 -2,614 0,056

STORY5 C20 DCON2 1,4 -29,96 0,09 -1,62 0 -0,348 -0,064

STORY5 C20 DCON2 2,8 -29,14 0,09 -1,62 0 1,917 -0,183

STORY4 C20 DCON2 0 -72,46 -0,06 -1,36 0 -2,357 -0,076

STORY4 C20 DCON2 1,35 -71,48 -0,06 -1,36 0 -0,523 0,003

STORY4 C20 DCON2 2,7 -70,51 -0,06 -1,36 0 1,31 0,081

STORY3 C20 DCON2 0 -117,89 -0,06 -1,58 0 -2,758 -0,109

STORY3 C20 DCON2 1,35 -116,71 -0,06 -1,58 0 -0,623 -0,031

STORY3 C20 DCON2 2,7 -115,54 -0,06 -1,58 0 1,511 0,047

STORY2 C20 DCON2 0 -165,47 -0,05 -1,73 0 -3,024 -0,043

STORY2 C20 DCON2 1,325 -164,1 -0,05 -1,73 0 -0,733 0,022

STORY2 C20 DCON2 2,65 -162,72 -0,05 -1,73 0 1,558 0,088

STORY1 C20 DCON2 0 -216,07 0,13 -1,37 0 -3,597 0,391

STORY1 C20 DCON2 1,925 -213,73 0,13 -1,37 0 -0,969 0,138

STORY1 C20 DCON2 3,85 -211,38 0,13 -1,37 0 1,659 -0,116

STORY0 C20 DCON2 0 -267,81 0,26 -1,53 0 -3,627 0,241

STORY0 C20 DCON2 1,175 -266,38 0,26 -1,53 0 -1,826 -0,065

STORY0 C20 DCON2 2,35 -264,95 0,26 -1,53 0 -0,024 -0,37

Datos de Cimentación

Los datos que servirán para el diseño de la cimentación son las reacciones, para la cual se deberá crear una combinación para cargas D+L, puesto que para este objetivo se requiere la descarga del edificio sin mayorar A continuación se presenta estas tablas, que muestran las reacciones en los apoyos:

Tabla 3. Datos de cimentación en Etabs. Centro Cultural Artístico



105

El programa muestra tablas de análisis, que se pueden trasladar a una hoja electrónica agilitando el proceso de diseño de la cimentación.

Tabla 3. Datos de reacciones en los apoyos. Centro Cultural Artístico

7.3. DISEÑO DE VIGAS DE UNA PLANTA TIPO

Una vez analizada la estructura se procede a diseñarla, para obtener de esta manera las áreas de acero requeridas para las diferentes secciones de vigas. El programa diseña a la estructura conforme a los requerimientos de algunos códigos, en este caso el más actual es el ACI 318-08. Además es necesario asignarle las combinaciones de carga anteriormente expuestas, para obtener la envolvente que ayudará a optimizar el diseño.

Figura 19

Story Point Load FZ

BASE 16 CIMENT 60,32




















CARGAS D+L



106

Los resultados que se pueden obtener del programa no siempre pueden ser los más confiables, por esta razón, en este capítulo se comprobará si los datos de salida están congruentes con lo esperado para el ingeniero calculista así: El detallamiento que se realizará, será para la planta tipo, motivo por el cual se tomará un elemento viga de este piso en la que se mostrará su carga uniformemente distribuida, el diagrama de cortantes, momentos y sus deflexiones, para ser comparadas con el diseño: La viga se encuentra en el eje 4 entre los ejes A y B

Figura 20

Determinación de la carga uniformemente repartida en la viga:

Se ha tomado como referencia la combinación 2:

Figura 21

Carga por peso propio de la viga:



107

D1= 0.30X0.60X2.4=0.432 T/m

Carga que se reparte uniformemente por peso de losa y paredes: A la membrana se le asignó una carga de 0.425 T/m2 Ancho de influencia = 2.5m. D2=0.42X2.5=1.05 T/m. Dtotal = 0.432+1.05 =1.482 T/m. La carga viva se asignó a la membrana es de 0.250 T/m2 L=0.250X2.5=0.625T/m. De acuerdo a la combinación 2 tenemos: Wu=1.2(1.482)+1.6(0.625)=2.86T/m Lqqd. Que es lo que se tiene en el cuadro anterior y queda comprobado que la carga se ha repartido uniformemente a la viga cargadora.

Diseño por Cortante En El Diagrama de Cortante se tiene un valor máximo de 10.08 Ton, según el A.C.I. SR-05 se tiene:

)**

**´53.0(s

dfyAvdbcf

Se utilizará varillas mm10 para los Estribos As=0.79 cm2 Av=2*0.79=1.58cm2

)10

56*4200*58.156*30*28053.0(85.0

44.25Ton Ton08.10 Ok Los estribos irán separados a una distancia de 10 cm. para L/4 en el extremo y cada 20 cm. en L/2

Diseño por Flexión:

Los elementos de pórticos deberán dimensionarse para resistir flexión y corte, para lo cual haremos referencia al ACI -318 S-08 en su Capítulo 21, sección 21.3 donde se especifican los requisitos para el diseño de elementos flexionantes de pórticos espaciales.



108

El Momento máximo que se produce en la viga es de 11.09 T-m., ahora se comprobará las áreas de acero con las que se ha manejado el programa:

Con una hoja electrónica e ingresando los datos necesarios se tiene:

Para determinar el valor de a y el área de acero se aplica:

Datos:

Mu(T-m)= 1,11E+01

b(cm)= 30

d(cm)= 56

f`c(Kg/cm2)= 280

fy= 4200

Fi= 0,9

Análisis

a= 3,2

As (cm2)= 5,39

Según el Código A.C.I las cuantías deberán estar entre los límites siguientes:

0032.056*30

39.5

*

db

Asreal

0033.04200

1414min

fy

028.06000

600085.0*

´85.0

fyfy

cfb

014.0028.0*5.0*5.0max b

maxmin real

Por tanto los valores de momento con el área de acero están correctos. 7.4. DISEÑO DE COLUMNAS DE UN PORTICO PLANO

El programa diseña a los elementos sometidos a flexión y carga axial pertenecientes a pórticos espaciales resistentes a momento según los requerimientos del ACI 318-08 capítulo 21 En la siguiente tabla se muestran los detalles obtenidos del diseño de una columna cuya sección es de 40cmx40cm.

bcf

Mudda

*`*85.0*

22

)2/(** adfy

MuAs



109

El área de refuerzo longitudinal no debe ser menor que 0.01 Ag ni mayor que 0.06 Ag

Comprobación de acero mínimo transversal (estribo), en columna superior

Datos generales: hc = 45 cm bc = 45 cm r = 4 cm As = 4Φ20mm +8Φ16mm=4x3.14+8x2.01=28.64cm2 f’c =280kg/cm² fyestr =4200kg/cm² El área de acero mínima para estribos es la menor de estas ecuaciones: Datos:

220254545 cmxcxhcbgA

21369)2)(2( cmrcbrchchA

cmrefuerzo

estribocrchestribod 2.392

6.11445

2

2.9xS

24.3´

130.0min

cmxxSestrxdestrfy

cf

chA

gAAv

216.2

´09.0min cmsxsestrxd

estrfy

cfAv

Avmin = 2.16cm² siendo este el valor mínimo para estribos, el cual lo dividiremos para 4, ya que en el grafico adjunto estamos estableciendo 4 ramales de estribos en ambas direcciones lo cual nos da un área de estribo por ramal de 0.54cm². Ya que estamos utilizando estribos Φ10mm y su área de acero es 0.785 cm² y es mayor que 0.54cm² pasamos el valor necesitado.



110

Figura 22. Detalle de la columna presentada

7.5. RELACION DE COLUMNA FUERTE VIGA DEBIL, conforme al Cap. 21 de Código

ACI-08

La resistencia a la flexión de cualquier columna diseñada para resistir un Pu que exceda Ag f´c/10 debe satisfacer lo siguiente ecuación:

Figura 23.- Muestra que según la dirección de la carga sísmica, el sentido del momento en las columnas es horario mientras que el sentido del momento en las vigas en anti-horario.

MnbMnc5

6

Según la ecuación: Pu = Carga axial mayorada

Ag f´c/ 10 = el 10% del área gruesa por el esfuerzo a la compresión simple del hormigón



111

ФMnc = Suma de los momentos nominales de flexión de las columnas que llegan al nudo, evaluados en las caras del nudo. La resistencia a la flexión de la columna debe calcularse para la fuerza axial mayorada, congruente con la dirección de las fuerzas laterales consideradas, que conduzca a la resistencia a la flexión más baja. ФMnb = Suma de los momentos resistentes nominales a flexión de las vigas que llegan al nudo, evaluadas en la cara del nudo. En vigas T, cuando la losa está en tracción debida a momento en la cara del nudo, el refuerzo de la losa dentro del ancho efectivo de losa debe suponerse que contribuye a Mnb siempre que el refuerzo de la losa esté desarrollado en la sección crítica para flexión. Las resistencias a la flexión deben sumarse de tal manera que los momentos de las columnas se opongan a los momentos de la viga. Debe satisfacerse la ecuación para momentos de vigas que actúen en ambas direcciones en el plano vertical del pórtico que se considera. El propósito de este capítulo I, es reducir la posibilidad de fluencia de las columnas que se consideren como parte del sistema resistente a fuerzas laterales. Si las columnas no son más resistentes que las vigas que llegan a un nudo, existe la posibilidad de acción inelástica en ellas. En el peor caso de columnas débiles se puede producir fluencia por flexión en ambos extremos (o rotulas plásticas) de todas las columnas en un piso dado ocasionando un mecanismo de falla de columnas que puede conducir al colapso.

7.5.1. En el siguiente pórtico Sismo resistente, comprobar que se cumple la condición de Columna fuerte - Viga débil, para así evitar fluencia por flexión en ambos extremos o Rotulas Plásticas.

Figura 24. Detalles de los aceros de refuerzo en la viga del eje 4

La viga está localizada en el eje 4 en la losa de 4to.piso alto (N+14.40 m), del edificio (ver anexo planos estructurales) Cuyas dimensiones están en la Figura 24, la viga fue diseñada en su acero longitudinal considerando el efecto de las fuerzas sísmicas.

Especificaciones: La viga que se analiza es de sección constante y tiene como base (bv) 30cm, altura (hv) 55cm y peralte (dv) 50cm, el detalles de la armadura correspondiente a cada uno de los nudos a analizar se encuentra detallado en la figura anterior



112

Figura 25. Sección transversal de viga

Las columnas superiores a todo lo largo de la viga son de base (bc) 45cm, de altura (hc) 45cm y peralte (dc) 39cm, con su armado longitudinal.

Figura 26. Sección transversal de la columna superior

Las columnas inferiores a todo lo largo de la viga son de base (bc) 50cm, de altura (hc) 50cm y peralte (dc) 44cm, con su armado longitudinal

Figura 13. Sección transversal de la columna inferior

Nomenclatura a utilizar: bv = ancho de viga hv = altura de viga dv = peralte de viga bc = base de columna hc =altura de columna dc =peralte de columna fy = esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo f’c = esfuerzo a la compresión simple del hormigón f’’c = esfuerzo reducido del hormigón = 0.85f*c f*c=esfuerzo reducido del hormigón 0.80f´c Pu(s) – Pu(i) =Carga axiales ultimas del nudo en la parte superior- inferior de la combinación (12D+L+Sx) As(s) - As(i) = aceros de las columna superior - inferior



113

dc/hc = relación entre peralte y altura en la columna ρ = cuantía de acero en columnas k= factor que depende de: Pu, bc, hc, f’c q = valor que depende de: ρ, f”c, fy FR=el valor del factor de resistencia se supone igual a 0.65 según código. R = valor escogido de tabla y que depende de algunos valores ya expuestos Mu(s) – Mu(i) = momento flexionante ultimo posible en la columna superior - inferior As(1) - As(2)= acero en las vigas, el acero depende de la dirección del sismo a = altura del bloque de compresión en la viga Mp(1) – Mp(2) = Momentos ultimo probable o posible ante la presencia del sismo, su dirección depende del sismo Propiedades de los materiales: Esfuerzos de compresión en el hormigón y fluencia en acero de refuerzo

2280´

cm

kgcf

24200´

cm

kgyf

Nudo 4A Viga (0.30X0.55) bv = 30cm hv = 55cm dv = 49cm

Tmxxa

vdyfSAPM 74.212

4.74942007.129.0

2)2(9.0)2(

2

)2( 7.1254.25185 cmxAs

cmxx

x

vbcf

fyAsa 4.7

3028085.0

42007.12

´85.0

)2(

TmPMvigasM 74.21)2()(

Columna Superior (0.45x0.45) bc = 45cm hc = 45cm dc = 39cm

264.2814.3401.28204168 cmxxmmsAs



114

2224´80.0*

24.190*85.0"

cm

kgcfcf

cm

kgcfcf

TsPu 76.8)(

85.086.045

39

ch

cd

01.04545

64,28)(

xcxhcb

sAs

3.04.190

420001.0

"´

cf

yfq

02.028045459.0

76.8

´

)(

xxxcxfcxhcbRF

sPuk

08.0R

TmxxxxcxfcxhcxbRRxFsMu 37.182802025459.008.0´2

Para hallar el valor de tenemos que basarnos en los diagramas típicos de interacción para calculo de resistencia ultima en columnas, elaborados por González Cuevas y Cano, estos diagramas están basados en la hipótesis relativas al bloque equivalente de esfuerzos de compresión. Donde cada una de las figuras incluye un conjunto de diagramas adimensionales para diferentes valores del parámetro (Ver anexo).

En el cual se proporcionan graficas para distintos valores cercanos a h

d que

interactuando el valor de k en las ordenadas y el valor de q en la curva obtenemos el

valor de R que será reemplazado en cxfcxhcxbR

RxFiMu ´2

para hallar el momento

flexionante ultimo de la columna. El valor de la carga Pu se obtiene del análisis del edificio modelado con anterioridad en el programa estructural Etabs para la combinación de carga 1.2D+L+Sx.

8.76 T 19.73 T 18.77 T 19.60 T 10.12 T

24.57 T 58.81 T 56.02 T 58.17 T

30.45 T

10.12 T

30.45 T



115

Diagramas típicos de interacción para cálculo de resistencia ultima en columnas



116

Columna Inferior (0.50x0.50) bc = 50cm hc = 50cm dc = 44cm

264.2814.3401.28204168 cmxxmmsAs

2224´80.0*

24.190*85.0"

cm

kgcfcf

cm

kgcfcf

TiPu 57.24)(

90.088.050

44

ch

cd

01.05050

64,28)(

xcxhcb

iAs

3.04.190

420001.0

"´

cf

yfq

04.028050509.0

57.24

´

)(

xxxcxfcxhcbRF

iPuk

1.0R

TmxxxxcxfcxhcxbRRxFiMu 50.312802500509.01.0´2

TmiuMsuMcolumnasM 87.49)()(

2.1

vigasM

columnasM

OK

vigasM

columnasM

2.129.2

Nudo 4B Viga (0.30X0.55) bv = 30cm hv = 55cm dv = 49cm



117

Tmxxa

vdyfAsMp 5.212

38.749420056.129.0

2)1(9.0)1(

256.1214.34204)1( cmxAs

cmxx

x

vbcf

fyAsa 38.7

3028085.0

420056.12

´85.0

)1(

Tmxxa

vdyfSAPM 4.132

48.449420062.79.0

2)2(9.0)2(

262.754.23183)2( cmxAs

cmxx

x

vbcf

fyAsa 48.4

3028085.0

420062.7

´85.0

)2(

TmPMPMvigasM 9.34)2()1()(


264.2814.3401.28204168 cmxxmmsAs

2224´80.0*

24.190*85.0"

cm

kgcfcf

cm

kgcfcf

TsPu 73.19)(

85.086.045

39

ch

cd

01.04545

64,28)(

xcxhcb

sAs

3.04.190

420001.0

"

cf

yfq

05.028045459.0

73.19

´

)(

xxxcxfcxhcbRF

sPuk

09.0R



264.2814.3401.28204168 cmxxmmsAs



118

2224´80.0*

24.190*85.0"

cm

kgcfcf

cm

kgcfcf

TiPu 81.58)(

90.088.050

44

ch

cd

01.05050

64,28)(

xcxhcb

iAs

3.04.190

420001.0

"

cf

yfq

09.028050509.0

81.58

´

)(

xxxcxfcxhcbRF

iPuk

1.0R


TmiuMsuMcolumnasM 17.52)()(

2.1

vigasM

columnasM

OK

vigasM

columnasM

2.150.1

Nudo 4E Viga (0.30X0.55) bv = 30cm hv = 55cm dv = 49cm



119

Tmxx

avdyfSAPM 34.26

2

23.949420070.159.0

2)1(9.0)1(

270.1514.35205)1( cmxAs

cmxx

x

vbcf

fyAsa 23.9

3028085.0

420070.15

´85.0

)1( TmPMvigasM 34.26)1()(


264.2814.3401.28204168 cmxxmmsAs

2224´80.0*

24.190*85.0"

cm

kgcfcf

cm

kgcfcf

TsPu 12.10)(

85.086.045

39

ch

cd

01.04545

64,28)(

xcxhcb

sAs

3.04.190

420001.0

"´

cf

yfq

02.028045459.0

12.10

´

)(

xxxcxfcxhcbRF

sPuk

08.0R



264.2814.3401.28204168 cmxxmmsAs

2224´80.0*

24.190*85.0"

cm

kgcfcf

cm

kgcfcf

TiPu 45.30)(

90.088.050

44

ch

cd

01.05050

64,28)(

xcxhcb

iAs



120

3.04.190

420001.0

"

cf

yfq

05.028050509.0

45.30

´

)(

xxxcxfcxhcbRF

iPuk

09.0R


TmiuMsuMcolumnasM 72,46)()(

2.1

vigasM

columnasM

OK

vigasM

columnasM

2.177.1

7.6. RESISTENCIA AL CORTANTE EN NUDOS EN PORTICOS ESPECIALES

RESISTENTES A MOMENTOS

Vn en el nudo no debe ser mayor que los valores especificadas a continuación, para concreto de peso normal:

Para nudos confinados en las cuatro caras Para nudos confinados en tres caras o en dos caras opuestas

Para otros casos Se considera que un elemento proporciona confinamiento al nudo si al menos las tres cuartas partes de la cara del nudo están cubiertas por el elemento que llega al nudo. Se permite considerar como elementos de confinamiento a las extensiones de las vigas que se extienden al menos una altura total h de la viga más allá de la cara del nudo. Un nudo se considera confinado si tales elementos de confinamiento llegan a todas las caras del nudo. Aj es el área de la sección transversal dentro del nudo, calculada como el producto de la profundidad del nudo por su ancho efectivo. La profundidad del nudo es la altura total de la sección de la columna, h. El ancho efectivo del nudo debe ser el ancho total do la columna. excepto que cuando la viga llega a una columna más ancha, el ancho efectivo del nudo no debe exceder el menor de (a) y (b): a) el ancho de la viga más la altura del nudo.

Sistema SI esfuerzos en MPa

Sistema mks esfuerzos en kgf/cm2

Ajcf ´7.1 Ajcf ´3.5 Ajcf ´2.1 Ajcf ´4

Ajcf ´0.1 Ajcf ´2.3



121

b) dos veces la distancia perpendicular más pequeña del eje longitudinal de la viga ni lado de Ia columna.

El área efectiva del nudo A¡ se ilustra en Ia siguiente figura En ningún caso Aj puede ser mayor que el área de la sección transversal de la columna. Nota: El área efectiva del nudo para las fuerzas en cada dirección del pórtico se considera por separado

7.6.1. Comprobar que se cumple la condición VuVn para el diseño sismoresistente del nudo B del la viga del 4to. Piso alto del proyecto de Tesis.

Propiedades de los materiales:

2280´

cm

kgcf

24200

cm

kgfy

24200

cm

kgfyestribos

Especificaciones: La viga en nudo es de base bv 30cm y de altura hv=55cm La columna superior en el nudo es de base (bc) 45cm, de altura (hc) 45cm

Profundidad del nudo=h en el plano del refuerzo que genera el cortante

Ancho efectivo del nudo b+h B+2x

Área efectiva Aj del nudo

Refuerzo que genera el cortante

Dirección de las fuerzas que genera cortante



122

La columna inferior en el nudo es de base (bc) 50cm, de altura (hc) 50cm Nomenclatura: hc = altura de columna bc = base de la columna T=fuerza de tracción en la viga C=fuerza de compresión en la viga As = área de acero de refuerzo en la columna fy = Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo Vc = fuerza cortante de la columna f’c = esfuerzo a la compresión simple del hormigón Ag = área gruesa de la sección Aj= área efectiva de la sección transversal dentro de nudo Nudo B Datos generales: La fuerza cortante es igual a:

h

MMVc

)(2

)(1

cmxx

x

cbvf

Asa

Tmxa

dAsfyM v

38.73028085.0

420056.12

´85.0

)1(

90.232

38.749420056.12

2

)(1

cmxx

x

cbvf

Asa

Tmxa

dAsfyM v

48.43028085.0

420062.7

´85.0

)1(

96.142

48.449420062.7

2

)(2

kgxh

MMVc 7.117751000

3.3

96.149.23)(

2)(

1

El área de acero superior de la viga

256.1214.34204 cmxAs



123

El área de acero de inferior de la viga 262.754.23183 cmxAs

Datos: Por medio del equilibrio de fuerzas

VcCTVu )()(

VcTTVu )()(

Deduciendo del nudo B tenemos: VcAsfyAsfyVu

)7.11775()/420062.7()/420056.12( 2222 kgcmkgxcmcmkgxcmVu TonkgVu 98.723.72980

Determinamos el valor de Aj que es el producto de la profundidad del nudo por su ancho efectivo; La profundidad es la altura de la columna, h. h=45 El ancho efectivo del nudo debe ser el ancho total de la columna. excepto que cuando la viga llega a una columna más ancha, el ancho efectivo del nudo no debe exceder el menor de (a) y (b): el ancho de la viga más la altura del nudo. dos veces la distancia perpendicular más pequeña del eje longitudinal de la viga al lado de la columna.

754530 hbbefectivo 45)5.7(2302 xbbefectivo

20254545 xbxhAj La resistencia al cortante en el nudo según el ACI 318-08

AjcfVn ´3.5 TonxVn 69.13420252803.5

Se comprueba que la resistencia de diseño sea mayor a la resistencia requerida VuVn

TonTon 98.7269.134 OK



124

7.7. VIGAS DEBILES EN FLEXIÓN Y FUERTE EN CORTANTE

7.6.1. Diseño de refuerzos por cortante en vigas, conforme al capítulo 21 de código ACI-08

Se debe evitar la falla por corte. La respuesta dúctil requiere que los miembros lleguen a la cedencia en flexión. La seguridad adicional respecto al cortante se considera necesaria en lugares donde potencialmente se puede producir rotulas plásticas de flexión. La falla por cortante es relativamente frágil y puede conducir a la perdida rápida de la resistencia lateral y la capacidad de carga axial en las columnas. Para que las vigas sean fuertes en flexión y para evitar la falla por corte se emplea el uso de un diseño por capacidad. El enfoque es identificar los momentos probables Mp en los extremos de la viga, donde el sentido esta en función de la dirección del sismo que dividiendo para la luz tendremos el esfuerzo cortante probable Vp. Teniendo en cuenta que en el momento que llega el sismo el hormigón se fisura no se lo considera, por lo tanto el diseño se realizara por acero y así logro que la viga sea débil a flexión y muy resistente a cortante y evito la falla por cortante Revisando el diseño del acero por esfuerzo cortante de la siguiente viga, localizada el Eje #4 en la losa de 4to. Piso alto del edificio analizado. Cuyas dimensiones están en la siguiente figura, la viga fue diseñada en su acero longitudinal considerando las fuerzas sísmicas, esta soportara cargas gravitacionales por metro lineal de: Carga viva DL = 0.25 t/m. Por Carga por peso propio D = 0.425 t/m Propiedades de los materiales:

Detalles de los aceros de refuerzos en la viga del eje 4

2280´

cm

kgcf

2232.671,252´15100

cm

kgcfEc

24200

cm

kgfy

24200

cm

kgfyestribos



125

Momentos en los extremos de las viga(Mpi(+/-),Mpd(+/-), el sentido de los momentos está en función de la dirección del sismo

Nomenclatura: Mpi(+/-) = Momento probable Izquierdo, positivo o negativo en función de la dirección del sismo Mpd(+/-) = Momento probable Derecho, positivo o negativo en función de la dirección del sismo As = área de acero en analizar dependiendo del sentido del momento Φb = Coeficiente del acero de refuerzo = 1 a = Altura del bloque de compresión f’c = esfuerzo del hormigón a compresión fy = Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo b = ancho de la viga h = altura de la viga d = peralte de la viga Ln = luz libre de la viga Vu = esfuerzo cortante ultimo Vp = esfuerzo cortante probable debido a los momentos probables de la viga V(D+L)= esfuerzo cortante debido a las cargas gravitacionales o de servicio Para el análisis se tomara en cuenta sismo en dos direcciones Sx (+/-) Datos generales h=55 cm b=30 cm d=49 cm f´c=280kg/cm2 fy=4200kg/cm2



126



127

7.5. ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE ESCALERAS

El análisis estructural de la escalera se lo ha realizado en una hoja electrónica con la carga impuesta por el código de 500 Kg/m2, y con una luz de 3.00m según el plano arquitectónico.

. Detalle de escalera en planta



128

Para un tramo de la escalera se tiene: Luz= 4.00m h= 12cm d= 10cm f´c= 280 Kg/cm2 fy= 4200 Kg/cm2 huella= 30cm contrahuella= 18cm sobrecarga= 500 Kg/m2

En el análisis la hoja electrónica calcula con las siguientes fórmulas: p= 18*Cos310 =16.2 cm

mTWu

Wu

WLhphWu

/69.1

5.0*7.1100/4.2*)52/2.1612(4.1

7.1100/4.2*)2/(4.1

Se ha considerado como una viga de 1.00m de ancho que se encuentra empotrada en los extremos para momento negativo y como una viga simplemente apoyada para momento positivo

12

*)(

2

)(

lWuNegativoMu suoerior

8

*)(

2

(inf

lWuPositivoMu erior

Para el diseño se ha considerado que:

cfbd

MuQ

´2

18.1/)36.21( QW bdfy

cfWAs

**

´*

Se decide h= 12cm y para estos valores adoptamos:

As superior: 12mm cada 20cm.

As inferior: 10mm cada 125cm.

Guías: 10mm cada 20cm.



129

Según los resultados del análisis el diseño de un tramo de escalera queda de la siguiente manera:

Figura 24. Corte de la escalera

El detallado completo de la escalera se encuentra como detalle en los planos estructurales adjuntos.

P A S O D E A C E R O E N E S C A L E R A S: S [cm]

SUP(-) Æ Smáx L U Z D E L A L O S A D E E S C A L E R A ( m. )

INF(+) mm cm 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,80

h = 10 SUP. 10 50 44,4 28,2 19,5 14,2 10,7 8,4 6,6 5,4

d = 8 (-) 12 71 63,7 40,4 27,8 20,2 15,2 11,8 9,4 7,5

Wu= 1,59 14 97 86,5 54,9 37,7 27,3 20,6 15,9 12,5 10,0

INF. 10 50 29,4 18,7 12,8 9,3 7,0 5,3 4,1 3,2 ######

0,002 (+) 12 71 42,2 26,7 18,2 13,1 9,8 7,5 5,7 4,3 ######

S8= 32 14 97 57,2 36,1 24,7 17,7 13,1 10,0 7,6 5,7 ######

h = 12 SUP. 10 40 53,5 34,1 23,6 17,3 13,2 10,4 8,3 6,8 4,3

d = 10 (-) 12 57 76,8 48,9 33,8 24,7 18,8 14,7 11,8 9,6 6,0

Wu= 1,66 14 77 104,3 66,4 45,8 33,4 25,4 19,8 15,8 12,9 7,9

INF. 10 40 35,6 22,7 15,7 11,4 8,7 6,8 5,4 4,4

0,002 (+) 12 57 51,0 32,4 22,3 16,3 12,3 9,6 7,6 6,1

S8= 26 14 77 69,2 44,0 30,2 21,9 16,5 12,8 10,1 8,1

h = 15 SUP. 10 33 60,6 38,8 26,9 19,7 15,1 11,9 9,6 7,9 5,1

d = 12 (-) 12 48 87,1 55,6 38,5 28,2 21,5 16,9 13,6 11,2 7,1

Wu= 1,76 14 65 118,3 75,5 52,2 38,2 29,1 22,8 18,3 15,0 9,5

INF. 10 33 40,4 25,8 17,9 13,1 10,0 7,9 6,3 5,2 3,3

0,002 (+) 12 48 57,9 36,9 25,5 18,7 14,2 11,1 8,9 7,3 4,5

S8= 21 14 65 78,7 50,1 34,6 25,2 19,1 14,9 11,9 9,7 5,9

h = 18 SUP. 10 27 71,8 46,0 31,9 23,5 18,0 14,2 11,5 9,5 6,2

d = 15 (-) 12 38 103,2 66,0 45,8 33,6 25,7 20,2 16,3 13,5 8,7

Wu= 1,86 14 52 140,3 89,6 62,1 45,5 34,7 27,4 22,1 18,1 11,7

INF. 10 27 47,9 30,7 21,3 15,6 12,0 9,5 7,7 6,3 4,1

0,002 (+) 12 38 68,7 43,9 30,4 22,3 17,0 13,4 10,8 8,9 5,7

S8= 17 14 52 93,4 59,6 41,3 30,2 23,0 18,1 14,5 11,9 7,6

h = espesor[cm] f'c = 280 Kg/cm2 Wu=carga[T/m2]huella = 30 cm. Sobrecarga = 0,5 T/m2

d = peralte[cm] fy = 4200 Kg/cm2 S8; Guías 8mm c.huella= 18 cm. revestimiento = 4 cm.



130

8. ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL

8.1. PRESENTACION DEL PROYECTO

8.1.1. ANTECEDENTES

La cultura es un medio que ayuda al ser humano a desarrollarse, a elevar su autoestima y a canalizar su

energía positivamente, que permitirá en este caso, a nuestra población a encontrar su identidad cultural.

Para ello debe tener un espacio adecuado en donde pueda completar su labor con los chicos que forman

parte de los talleres de arte, en donde pueda traer eventos culturales particulares y con toda la población

de la ciudad.

Ese espacio donde se puedan impartir capacitaciones para los docentes de las escuelas particulares,

fiscales y municipales de la ciudad de Guayaquil y además es un espacio disponible para otro tipo de usos

como deportivos con lo que lograríamos un lugar multifuncional; siendo un proyecto de transformación

para el Arte y la Cultura.

El proyecto que se analiza en esta tesis se refiere a la construcción de un centro cultural artístico, que se

encuentra ubicado en el sector norte de la ciudad de Guayaquil en la Av. Morán de Buitrón frente al

Hospital Psiquiátrico Lorenzo Ponce. Este espera recibir a personas de todas las edades en el momento de

su funcionamiento.

El estudio de Impacto Ambiental busca cuantificar y minimizar los impactos negativos dentro de los

diferentes procesos en su diseño, construcción, operación y mantenimiento de los edificios y es un

requisito para realizar cualquier actividad, cuya finalidad es el de evitar alteraciones en el ambiente físico y

humano.



131

Este informe ambiental trata de ubicarnos en el área de trabajo y exponer los entornos ambientales dentro

de las alternativas que se han presentado para las diferentes áreas escogidas.

8.1.2. OBJETIVOS

8.1.2.1. OBJETIVO GENERAL El centro cultural artístico tiene como objetivo fundamental mejorar la calidad integral de la población

juvenil infantil del sector donde estará ubicado; que por su contenido temático y su belleza será un polo de

atracción para toda la ciudadanía.

Es necesario notar que la construcción de este centro cultural artístico servirá como espacio cultural,

educativo, de reunión y recreación para la comunidad educativa del sector y de la población en general.



132

8.1.2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Los objetivos específicos del impacto ambiental son:

1. Descripción de las condiciones ambientales existentes en la zona del proyecto.

2. Indicación y valorización de la magnitud e importancia de los impactos ambientales positivos y negativos del proyecto sobre el medio ambiente.

3. Elaboración de un plan de manejo ambiental indicando las medidas de mitigación, responsables de su ejecución y los costos correspondientes.

8.1.3. METODOLOGIA La idea sistemática que se plantea para el avance del actual trabajo, se manifiesta en las sucesivas fases:

1. Recopilación de información básica pertinente para el desarrollo del proyecto.

2. Visitas de campo para la confirmación de la autenticidad de los informes recopilados.

3. La identificación de los impactos y formulación de las alternativas posibles.

4. Selección de la alternativa óptima para establecer los impactos ambientales negativos, luego para

identificar la alternativa óptima desde el punto de vista ambiental, para esto se aplicará la alternativa de las matrices diferenciales.

5. El plan de manejo ambiental se deberá manejar de tal manera que cause el menor impacto a la

cobertura vegetal, la selección de la mejor ruta para abaratar costos y realizar la obra en el menor tiempo posible.

6. Elaboración del informe final.

8.1.4. MARCO LEGAL AMBIENTAL El marco legal ambiental en el que se desarrollan los estudios, construcción y operación del proyecto del

centro cultural artístico, está constituido por una serie de normas que rigen a nivel provincial y nacional.



133

El marco jurídico vigente en el país incluye un conjunto de leyes y sus reglamentos, decretos ejecutivos;

acuerdos ministeriales y ordenanzas municipales y disposiciones, que tienen vigencia dentro de los límites

de la obra a realizarse y durante el periodo de tiempo de misma.

El proyecto está ubicado en la jurisdicción de la provincia del Guayas, cantón Guayaquil

El estudio de impacto ambiental para le ejecución de la construcción del centro cultural artístico, se

sustenta en los siguientes dispositivos legales:

1. Constitución Política de la República del Ecuador

2. Ley de Gestión Ambiental

3. Ley de Régimen Municipal

4. Ley de Educación

5. Ley de Aguas

6. Ley Orgánica de Salud

7. Ley de Conservación del Patrimonio Cultural

8. Texto Unificado de la Legislación Ambiental (TULAS).

9. Ordenanzas promulgadas por la M.I. Municipalidad de Guayaquil.

8.1.4.1. CONSTITUCIÓN POLÍTICA DE LA REPUBLICA DEL ECUADOR

La constitución política del Ecuador, publicada en el R.O. Nº 449 del 20 de Octubre del 2008 contempla

disposiciones del estado sobre el tema ambiental e inicia el desarrollo del derecho Constitucional

Ambiental Ecuatoriano.



134

TITULO II

DERECHOS

Capitulo segundo. Derechos del buen vivir

Sección segunda. Ambiente sano

Art. 14.- se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado,

que garantice la sostenibilidad y el buen vivir.

Se declara de interés público la preservación del ambiente, la conservación de los ecosistemas, la

biodiversidad y la integridad del patrimonio genético del país, la prevención del daño ambiental y la

recuperación de los espacios naturales degradados.

Art. 15.- El estado promoverá, en el sector público y privado, el uso de tecnologías ambientalmente limpias

y de energías alternativas no contaminantes y de bajo impacto. La soberanía energética no se alcanzara en

detrimento de la soberanía alimentaria, ni afectara el derecho del agua.

Se prohíbe el desarrollo, producción, tenencia, comercialización, importación, transporte, almacenamiento

y uso de armas químicas, biológicas y nucleares, de contaminantes orgánicos persistentes altamente

tóxicos, agroquímicos internacionalmente prohibidos, y las tecnologías y agentes biológicos

experimentales nocivos y organismos genéticamente modificados perjudiciales para la salud humana o que

atenten contra la soberanía alimentaria o los ecosistemas, así como la introducción de residuos nucleares y

desechos tóxicos al territorio nacional.

Capitulo séptimo. Derechos de la naturaleza



135

Art. 72.- la naturaleza tiene derecho a la restauración. Esta restauración será independiente de la

obligación que tienen el estado y las personas naturales o jurídicas de indemnizar a los individuos y

colectivos que dependan de los sistemas naturales afectados.

En los casos de impacto ambiental grave o permanente, incluidos los ocasionados por la explotación de los

recursos naturales no renovables, el estado establecerá los mecanismos más eficaces para alcanzar la

restauración, y adoptara las medidas adecuadas para eliminar o mitigar las consecuencias ambientales

nocivas.

TITULO VII

RÉGIMEN DEL BUEN VIVIR

Capítulo primero. Inclusión y equidad

Sección primera. Educación

Art. 343.- El sistema nacional de educación tendrá como finalidad el desarrollo de capacidades y

potencialidades individuales y colectivas de la población, que posibiliten el aprendizaje, y la generación y

utilización de conocimientos, técnicas, saberes, artes y cultura. El sistema tendrá como centro al sujeto

que aprende, y funcionará de manera flexible y dinámica, incluyente, eficaz y eficiente. El sistema nacional

de educación integrará una visión intercultural acorde con la diversidad geográfica, cultural y lingüística del

país, y el respeto a los derechos de las comunidades, pueblos y nacionalidades.

Art.347.- Será responsabilidad del Estado



136

2. Garantizar que los centros educativos sean espacios democráticos de ejercicio de derechos y

convivencia pacífica. Los centros educativos serán espacios de detección temprana de requerimientos

especiales.

5. Garantizar el respeto del desarrollo psicoevolutivo de los niños, niñas y adolescentes, en todo el proceso

educativo.

6. Erradicar todas las formas de violencia en el sistema educativo y velar por la integridad física, psicológica

y sexual de las estudiantes y los estudiantes.

7. Erradicar el analfabetismo puro, funcional y digital, y apoyar los procesos de post-alfabetización y

educación permanente para personas adultas, y la superación del rezago educativo.

Sección quinta. Cultura

Art. 377.- El sistema nacional de cultura tiene como finalidad fortalecer la identidad nacional; proteger y

promover la diversidad de las expresiones culturales; incentivar la libre creación artística y la producción,

difusión, distribución y disfrute de bienes y servicios culturales; y salvaguardar la memoria social y el

patrimonio cultural. Se garantiza el ejercicio pleno de los derechos culturales.

Art. 378.- El sistema nacional de cultura estará integrado por todas las instituciones del ámbito cultural que

reciban fondos públicos y por los colectivos y personas que voluntariamente se vinculen al sistema. Las

entidades culturales que reciban fondos públicos estarán sujetas a control y rendición de cuentas. El

Estado ejercerá la rectoría del sistema a través del órgano competente, con respeto a la libertad de



137

creación y expresión, a la interculturalidad y a la diversidad; será responsable de la gestión y promoción de

la cultura, así como de la formulación e implementación de la política nacional en este campo.

Art. 379.- Son parte del patrimonio cultural tangible e intangible relevante para la memoria e identidad de

las personas y colectivos, y objeto de salvaguarda del Estado, entre otros:

1. Las lenguas, formas de expresión, tradición oral y diversas manifestaciones y creaciones culturales,

incluyendo las de carácter ritual, festivo y productivo.

2. Las edificaciones, espacios y conjuntos urbanos, monumentos, sitios naturales, caminos, jardines y

paisajes que constituyan referentes de identidad para los pueblos o que tengan valor histórico, artístico,

arqueológico, etnográfico o paleontológico.

3. Los documentos, objetos, colecciones, archivos, bibliotecas y museos que tengan valor histórico,

artístico, arqueológico, etnográfico o paleontológico.

4. Las creaciones artísticas, científicas y tecnológicas. Los bienes culturales patrimoniales del Estado serán

inalienables, inembargables e imprescriptibles.

El Estado tendrá derecho de prelación en la adquisición de los bienes del patrimonio cultural y garantizará

su protección. Cualquier daño será sancionado de acuerdo con la ley.

Art. 380.- Serán responsabilidades del Estado:



138

1. Velar, mediante políticas permanentes, por la identificación, protección, defensa, conservación,

restauración, difusión y acrecentamiento del patrimonio cultural tangible e intangible, de la riqueza

histórica, artística, lingüística y arqueológica, de la memoria colectiva y del conjunto de valores y

manifestaciones que configuran la identidad plurinacional, pluricultural y multiétnica del Ecuador.

2. Promover la restitución y recuperación de los bienes patrimoniales expoliados, perdidos o degradados, y

asegurar el depósito legal de impresos, audiovisuales y contenidos electrónicos de difusión masiva.

3. Asegurar que los circuitos de distribución, exhibición pública y difusión masiva no condicionen ni

restrinjan la independencia de los creadores, ni el acceso del público a la creación cultural y artística

nacional independiente.

4. Establecer políticas e implementar formas de enseñanza para el desarrollo de la vocación artística y

creativa de las personas de todas las edades, con prioridad para niñas, niños y adolescentes.

5. Apoyar el ejercicio de las profesiones artísticas.

6. Establecer incentivos y estímulos para que las personas, instituciones, empresas y medios de

comunicación promuevan, apoyen, desarrollen y financien actividades culturales.

7. Garantizar la diversidad en la oferta cultural y promover la producción nacional de bienes culturales, así

como su difusión masiva.

8. Garantizar los fondos suficientes y oportunos para la ejecución de la política cultural.



139

Sección octava. Ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales

Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales, en el marco del

respeto al ambiente, la naturaleza, la vida, las culturas y la soberanía, tendrá como finalidad:

1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.

2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales.

3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción nacional, eleven la eficiencia y

productividad, mejoren la calidad de vida y contribuyan a la realización del buen vivir.



140

Capítulo segundo. Biodiversidad y recursos naturales

Sección primera. Naturaleza y ambiente

Art. 395.- La Constitución reconoce los siguientes principios ambientales:

1. El Estado garantizará un modelo sustentable de desarrollo, ambientalmente equilibrado y respetuoso de

la diversidad cultural, que conserve la biodiversidad y la capacidad de regeneración natural de los

ecosistemas, y asegure la satisfacción de las necesidades de las generaciones presentes y futuras.

2. Las políticas de gestión ambiental se aplicarán de manera transversal y serán de obligatorio

cumplimiento por parte del Estado en todos sus niveles y por todas las personas naturales o jurídicas en el

territorio nacional.

3. El Estado garantizará la participación activa y permanente de las personas, comunidades, pueblos y

nacionalidades afectadas, en la planificación, ejecución y control de toda actividad que genere impactos

ambientales.

4. En caso de duda sobre el alcance de las disposiciones legales en materia ambiental, éstas se aplicarán en

el sentido más favorable a la protección de la naturaleza.

Art. 396.- El Estado adoptará las políticas y medidas oportunas que eviten los impactos ambientales

negativos, cuando exista certidumbre de daño. En caso de duda sobre el impacto ambiental de alguna

acción u omisión, aunque no exista evidencia científica del daño, el Estado adoptará medidas protectoras

eficaces y oportunas.



141

La responsabilidad por daños ambientales es objetiva. Todo daño al ambiente, además de las sanciones

correspondientes, implicará también la obligación de restaurar integralmente los ecosistemas e

indemnizar a las personas y comunidades afectadas.

Cada uno de los actores de los procesos de producción, distribución, comercialización y uso de bienes o

servicios asumirá la responsabilidad directa de prevenir cualquier impacto ambiental, de mitigar y reparar

los daños que ha causado, y de mantener un sistema de control ambiental permanente. Las acciones

legales para perseguir y sancionar por daños ambientales serán imprescriptibles.

Art. 397.- En caso de daños ambientales el Estado actuará de manera inmediata y subsidiaria para

garantizar la salud y la restauración de los ecosistemas. Además de la sanción correspondiente, el Estado

repetirá contra el operador de la actividad que produjera el daño las obligaciones que conlleve la

reparación integral, en las condiciones y con los procedimientos que la ley establezca. La responsabilidad

también recaerá sobre las servidoras o servidores responsables de realizar el control ambiental. Para

garantizar el derecho individual y colectivo a vivir en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado, el

Estado se compromete a:

1. Permitir a cualquier persona natural o jurídica, colectividad o grupo humano, ejercer las acciones legales

y acudir a los órganos judiciales y administrativos, sin perjuicio de su interés directo, para obtener de ellos

la tutela efectiva en materia ambiental, incluyendo la posibilidad de solicitar medidas cautelares que

permitan cesar la amenaza o el daño ambiental materia de litigio. La carga de la prueba sobre la

inexistencia de daño potencial o real recaerá sobre el gestor de la actividad o el demandado.



142

2. Establecer mecanismos efectivos de prevención y control de la contaminación ambiental, de

recuperación de espacios naturales degradados y de manejo sustentable de los recursos naturales.

3. Regular la producción, importación, distribución, uso y disposición final de materiales tóxicos y

peligrosos para las personas o el ambiente.

4. Asegurar la intangibilidad de las áreas naturales protegidas, de tal forma que se garantice la

conservación de la biodiversidad y el mantenimiento de las funciones ecológicas de los ecosistemas. El

manejo y administración de las áreas naturales protegidas estará a cargo del Estado.

5. Establecer un sistema nacional de prevención, gestión de riesgos y desastres naturales, basado en los

principios de inmediatez, eficiencia, precaución, responsabilidad y solidaridad.

Art. 398.- Toda decisión o autorización estatal que pueda afectar al ambiente deberá ser consultada a la

comunidad, a la cual se informará amplia y oportunamente. El sujeto consultante será el Estado. La ley

regulará la consulta previa, la participación ciudadana, los plazos, el sujeto consultado y los criterios de

valoración y de objeción sobre la actividad sometida a consulta.

El Estado valorará la opinión de la comunidad según los criterios establecidos en la ley y los instrumentos

internacionales de derechos humanos. Si del referido proceso de consulta resulta una oposición

mayoritaria de la comunidad respectiva, la decisión de ejecutar o no el proyecto será adoptada por

resolución debidamente motivada de la instancia administrativa superior correspondiente de acuerdo con

la ley.



143

Art. 399.- El ejercicio integral de la tutela estatal sobre el ambiente y la corresponsabilidad de la ciudadanía

en su preservación, se articulará a través de un sistema nacional descentralizado de gestión ambiental, que

tendrá a su cargo la defensoría del ambiente y la naturaleza.



144

8.1.4.2. LEY DE GESTIÓN AMBIENTAL

Expedida el 10 de septiembre del 2004, en el R.O. 418, esta ley establece los principios y directrices de

política ambiental; determina las obligaciones, responsabilidades, niveles de participación de los sectores

público y privado en la gestión ambiental; y señala los límites permisibles, controles y sanciones en esta

materia.

Capítulo II

De la evaluación de Impacto Ambiental y del Control Ambiental.

Art. 19.- Las obras públicas, privadas o mixtas, y los proyectos de inversión públicos o privados que

puedan causar impactos ambientales, serán calificados previamente a su ejecución, por los organismos

descentralizados de control, conforme el Sistema Único de Manejo Ambiental, cuyo principio rector será

el precautelatorio.

Art. 20.- Para el inicio de toda actividad que suponga riesgo ambiental se deberá contar con la licencia

respectiva, otorgada por el Ministerio del ramo.

Art. 21.- Los sistemas de manejo ambiental incluirán estudios de línea base; evaluación del impacto

ambiental; evaluación de riesgos; planes de manejo; planes de manejo de riesgo; sistemas de monitoreo;

planes de contingencia y mitigación; auditorías ambientales y planes de abandono. Una vez cumplidos

estos requisitos y de conformidad con la calificación de los mismos, el Ministerio del ramo podrá otorgar o

negar la licencia correspondiente.



145

Art.22.- Los sistemas de manejo ambiental en los contratos que requieran estudios de impacto ambiental

y en las actividades para las que se hubiere otorgado licencia ambiental, podrán ser evaluados en

cualquier momento, a solicitud del Ministerio del ramo o de las personas afectadas.

La evaluación del cumplimiento de los planes de manejo ambiental aprobados se realizará mediante la

auditoría ambiental, practicada por consultores previamente calificados por el Ministerio del ramo, a fin

de establecer los correctivos que deban hacerse.

Art. 23.- La evaluación del impacto ambiental comprenderá:

La estimación de los efectos causados a la población humana, la biodiversidad, el suelo, el aire, el agua,

el paisaje y la estructura y función de los ecosistemas presentes en el área previsiblemente afectada;

Las condiciones de tranquilidad públicas, tales como: ruido, vibraciones, olores, emisiones luminosas,

cambios térmicos y cualquier otro perjuicio ambiental derivado de su ejecución; y,

La incidencia que el proyecto, obra o actividad tendrá en los elementos que componen el patrimonio

histórico, escénico y cultural.



146

8.1.4.3. LEY DE RÉGIMEN MUNICIPAL

Ley de Régimen Municipal (ROl Supo 331 del 15 -10-1971).

Los artículos del Capítulo I de la ley de régimen municipal que tienen que ver con el presente estudio son

los siguientes:

Art 164.- tiene relación con la salud y el saneamiento ambiental, establece que dentro de este ámbito el

Municipio debe coordinar su actividad con otros entes públicos competentes, con los que actua en forma

compartida o excluyente, y en muchos de los casos subordinados a dichos organismos. Asi, este articulo

establece:

Literal a, inciso 1.- “En materia de higiene y asistencia, la municipalidad coordina su acción con la autoridad

de salud, de acuerdo a lo dispuesto en el Titulo XIV del Código de la materia y al efecto le compete”.

Literal j.- “Velar por el fiel cumplimiento de las normas legales sobre saneamiento ambiental y

especialmente de las que tienen relación con ruidos, olores desagradables, humo, gases tóxicos, polvo

atmosférico, emanaciones y demás factores que puedan afectar la salud y bienestar de la población”.

Art. 212.- literal d.- Análisis de estructuras físicas fundamentales: morfología, geología, naturaleza de

suelos, climatología, flora y fauna terrestre acuatica.

Art. 215.- Ordenanzas y reglamentaciones sobre el uso del suelo, condiciones de seguridad, materiales,

condiciones sanitarias y de otras de naturaleza similar.



147

Art. 216.- podrá contemplar estudios parciales para la conservación y ordenamiento de ciudades o zonas

de ciudad de gran valor artístico e histórico o protección de paisaje urbano.

En el Capítulo II, de los fines municipales, en el artículo 12, numeral 2º expresa que se debe: “Planificar e

impulsar el desarrollo físico del cantón y sus áreas urbanas y rurales”. En el mismo capítulo, en el art. 15,

en el numeral 2º expresa que entre las funciones primordiales del Municipio está la: “Construcción,

mantenimiento, aseo, embellecimiento y reglamentación del uso de carreteras, calles, parques, plazas y

demás espacios públicos”.

8.1.4.4. LEY DE EDUCACION La Asamblea Nacional en el Oficio No. SAN-2010-672 en la ciudad de Quito el 4 de octubre de 2010 en el

Pleno.

Art. 27.- De la Constitución vigente establece que la educación se centrará en el ser humano y garantizará

su desarrollo holístico, en el marco del respecto a los derechos humanos, al medio ambiente sustentable y

a la democracia; será participativa, obligatoria, intercultural, democrática, incluyente y diversa, de calidad

y calidez; impulsará la equidad de género, la justicia, la solidaridad y la paz.

Estimulará el sentido crítico, el arte y la cultura física, la iniciativa individual y comunitaria, y el desarrollo

de competencias y capacidades para crear y trabajar.

TÍTULO I

ÁMBITO, OBJETO, FINES Y PRINCIPIOS DEL SISTEMA DE EDUCACIÓN



148

CAPÍTULO 2. Fines de la educación superior.

Art. 8.- Serán Fines de la Educación Superior.- La educación superior tendrá los siguientes fines:

f) Fomentar y ejecutar programas de investigación de carácter científico, tecnológico y pedagógico que

coadyuven al mejoramiento y protección del ambiente y promuevan el desarrollo sustentable nacional.

CAPÍTULO 3. Principios del Sistema de Educación Superior.

Art. 13.- Funciones del Sistema de Educación Superior.- Son funciones del Sistema de Educación Superior:

m) Promover el respeto de los derechos de la naturaleza, la preservación de un ambiente sano y una

educación y cultura ecológica

TÍTULO IV

IGUALDAD DE OPORTUNIDADES

CAPÍTULO 2. De la garantía de la igualdad de oportunidades.

Art. 86.- Unidad de bienestar estudiantil.- Las instituciones de educación superior mantendrán una unidad

administrativa de Bienestar Estudiantil destinada a promover la orientación vocacional y profesional,

facilitar la obtención de créditos, estímulos, ayudas económicas y becas, y ofrecer los servicios

asistenciales que se determinen en las normativas de cada institución. Esta unidad, además, se encargará

de promover un ambiente de respeto a los derechos y a la integridad física, psicológica y sexual de las y los



149

estudiantes, en un ambiente libre de violencia, y brindará asistencia a quienes demanden por violaciones

de estos derechos.

8.1.4.5. LEY DE AGUAS El H. Congreso Nacional y la Comisión de Legislación y Codificación en el Registro Oficial 339 de 20 de

Mayo del 2004. Resuelve expedir la siguiente codificación de la ley de aguas:



150

TITULO II

DE LA CONSERVACION Y CONTAMINACION DE LAS AGUAS

CAPITULO 1. De la conservación.

Art. 20.- A fin de lograr las mejores disponibilidades de las aguas, el Consejo Nacional de Recursos Hídricos,

prevendrá, en lo posible, la disminución de ellas, protegiendo y desarrollando las cuencas hidrográficas y

efectuando los estudios de investigación correspondientes.

Las concesiones y planes de manejo de las fuentes y cuencas hídricas deben contemplar los aspectos

culturales relacionados a ellas, de las poblaciones indígenas y locales.

Art. 21.- El usuario de un derecho de aprovechamiento, utilizará las aguas con la mayor eficiencia y

economía, debiendo contribuir a la conservación y mantenimiento de las obras e instalaciones de que

dispone para su ejercicio.

CAPITULO 2. De la contaminación.

Art. 22.- Prohíbase toda contaminación de las aguas que afecte a la salud humana o al desarrollo de la flora

o de la fauna.

El Consejo Nacional de Recursos Hídricos, en colaboración con el Ministerio de Salud Pública y las demás

entidades estatales, aplicará la política que permita el cumplimiento de esta disposición.

TITULO XIV



151

DE LOS ESTUDIOS Y OBRAS

Art. 58.- Las obras que permitan ejercitar un derecho de aprovechamiento de aguas se sujetarán a las

especificaciones técnicas y generales, estudios y proyectos aprobados por el Consejo Nacional de Recursos

Hídricos; su incumplimiento, será sancionado con la suspensión, retiro, modificación, reestructuración o

acondicionamiento de las obras o instalaciones.

Art. 59.- El Consejo Nacional de Recursos Hídricos dispondrá el cerramiento de pozos o galerías cuando

interfieran el flujo subterráneo que alimenta a otros de más antiguo funcionamiento.

Art. 60.- Todo el que se halla incurso en los casos comprendidos en los artículos precedentes, deberá

cumplir lo dispuesto por el Consejo Nacional de Recursos Hídricos, dentro del plazo que éste fije y, de no

hacerlo, el Consejo lo hará por cuenta y cargo exclusivos de aquél. El obligado será responsable de los

daños y perjuicios que ocasione.



152

TITULO XVII

DE LAS INFRACCIONES Y PENAS

Art. 79.- Quien infrinja las disposiciones de esta Ley, o de sus Reglamentos, será sancionado con una multa

no menor a dos centavos de dólar de los Estados Unidos de América, según la gravedad y circunstancias de

la infracción, y no mayor del 100% del beneficio obtenido por este medio ilícito o del 100% del perjuicio

que hubiera ocasionado.

La reincidencia será sancionada además con la suspensión temporal del uso de las aguas.

8.1.4.6. LEY ORGANICA DE SALUD

Ley orgánica de salud según Registro Oficial Suplemento 423 de 22 de Diciembre del 2006. Emitido por el

Congreso Nacional. Considerando:

LIBRO II

SALUD Y SEGURIDAD AMBIENTAL

Disposición común

Art. 95.- La autoridad sanitaria nacional en coordinación con el Ministerio de Ambiente, establecerá las

normas básicas para la preservación del ambiente en materias relacionadas con la salud humana, las

mismas que serán de cumplimiento obligatorio para todas las personas naturales, entidades públicas,

privadas y comunitarias.



153

El Estado a través de los organismos competentes y el sector privado está obligado a proporcionar a la

población, información adecuada y veraz respecto del impacto ambiental y sus consecuencias para la salud

individual y colectiva.

CAPITULO II

De los desechos comunes, infecciosos, especiales y de las radiaciones ionizantes y no ionizantes

Art. 97.- La autoridad sanitaria nacional dictará las normas para el manejo de todo tipo de desechos y

residuos que afecten la salud humana; normas que serán de cumplimiento obligatorio para las personas

naturales y jurídicas.

Art. 98.- La autoridad sanitaria nacional, en coordinación con las entidades públicas o privadas, promoverá

programas y campañas de información y educación para el manejo de desechos y residuos.

Art. 100.- La recolección, transporte, tratamiento y disposición final de desechos es responsabilidad de los

municipios que la realizarán de acuerdo con las leyes, reglamentos y ordenanzas que se dicten para el

efecto, con observancia de las normas de bioseguridad y control determinadas por la autoridad sanitaria

nacional.

El Estado entregará los recursos necesarios para el cumplimiento de lo dispuesto en este artículo.

Art. 101.- Las viviendas, establecimientos educativos, de salud y edificaciones en general, deben contar con

sistemas sanitarios adecuados de disposición de excretas y evacuación de aguas servidas.



154

Los establecimientos educativos, públicos y privados, tendrán el número de baterías sanitarias que se

disponga en la respectiva norma reglamentaria.

El Estado entregará a los establecimientos públicos los recursos necesarios para el cumplimiento de lo

dispuesto en este artículo.

Art. 102.- Es responsabilidad del Estado, a través de los municipios del país y en coordinación con las

respectivas instituciones públicas, dotar a la

Población de sistemas de alcantarillado sanitario, pluvial y otros de disposición de excretas y aguas

servidas que no afecten a la salud individual, colectiva y al ambiente; así como de sistemas de tratamiento

de aguas servidas.

8.1.4.7. LEY DE CONSERVACION DE PATRIMONIO CUTURAL

Esta ley regula la protección de sitios históricos, arqueológicos y culturales, que podrían ser afectados por

proyectos de desarrollo o de servicios de infraestructura básica.

El instituto del Patrimonio Histórico y Cultural es el organismo encargado del cumplimiento de las normas

legales incluidas en la ley pertinente.

El H. Congreso Nacional de la comisión de legislación y codificación resuelve expedir.- CODIFICACIÓN DE LA

LEY DE PATRIMONIO CULTURAL CODIFICACIÓN 2004 - 027

Esta codificación fue elaborada por la Comisión de Legislación y Codificación, de acuerdo con lo dispuesto

en el número 2 del Art. 139 de la Constitución Política de la República.



155

Art. 1.- Mediante Decreto No. 2600 de 9 de junio de 1978, publicado en el Registro Oficial No. 618 de 29

de los mismos mes y año, se creó el Instituto de Patrimonio Cultural con personería jurídica, adscrito a la

Casa de la Cultura Ecuatoriana, que reemplaza a la Dirección de Patrimonio Artístico y se financiará con los

recursos que anualmente constarán en el Presupuesto del Gobierno Nacional, a través del capítulo

correspondiente al Ministerio de Educación y Cultura.

Art. 7.- Declárense bienes pertenecientes al Patrimonio Cultural del Estado los comprendidos en las

siguientes categorías:

d) Los objetos y documentos que pertenecieron o se relacionan con los precursores y próceres de la

Independencia Nacional o de los personajes de singular relevancia en la Historia Ecuatoriana;

e) Las monedas, billetes, señas, medallas y todos los demás objetos realizados dentro o fuera del País y en

cualquier época de su Historia, que sean de interés numismático nacional.

Art. 8.- Los propietarios, administradores y tenedores de objetos comprendidos en la enumeración del

artículo anterior, están obligados a poner en conocimiento del

Instituto de Patrimonio Cultural, por medio de una lista detallada la existencia de dichos objetos dentro del

plazo que determine el Instituto y permitir la realización de su inventario cuando el Instituto lo determine.

Art. 20.- No se impondrá gravamen alguno sobre los objetos muebles que constan en el inventario del

Patrimonio Cultural del Estado, quedando exonerados del pago de los tributos vigentes que les pudiera



156

afectar, tales como el impuesto a la renta, es decir, gozan de total y automática excepción y exoneración

de toda clase de imposiciones fiscales, provinciales y municipales.

Art. 21.- Serán exonerados del 50% de los impuestos prediales y sus anexos los edificios y construcciones

declarados bienes pertenecientes al Patrimonio Cultural del Estado que tengan un correcto

mantenimiento y se encuentren inventariados.

Cuando estos edificios hayan sido restaurados con los respectivos permisos del Instituto de Patrimonio

Cultural y de las municipalidades, y siempre que el valor de las obras de restauración llegaren por lo menos

al 30% del avalúo catastral del inmueble, la exoneración de los impuestos será total por el lapso de cinco

años a contarse desde la terminación de la obra. Si se comprobare que el correcto mantenimiento ha sido

descuidado, estas exoneraciones se darán por terminadas.

Art. 22.- Los bienes pertenecientes al Patrimonio Cultural que corrieren algún peligro podrán ser retirados

de su lugar habitual, temporalmente por resolución del Instituto, mientras subsista el riesgo.

Art. 23.- Ningún objeto perteneciente al Patrimonio Cultural del Estado puede salir del país, excepto en los

casos en que se trate de exposiciones o de otros fines de divulgación, en forma temporal, siempre con

permiso del Directorio, previo informe técnico del Instituto.

Todo acto que manifieste intención de sacar bienes culturales del país será sancionado conforme a lo

dispuesto en la Ley.



157

En los casos en que de hecho se hubiere sacado del país dichos bienes éstos serán decomisados; se

sancionará a los responsables con prisión de hasta dos años y las demás que se establecieren en la Ley.

8.1.4.8. TEXTO UNIFICADO DE LEGISLACION AMBIENTAL (TULAS)

LIBRO VI: DE LA CALIDAD AMBIENTAL

TÍTULO I. Del Sistema Único de Manejo Ambiental (SUMA)

CAPITULO IV. Del control ambiental

Sección I. Estudios Ambientales

Art.58.- Estudio de Impacto Ambiental

Toda obra, actividad o proyecto nuevo o ampliaciones o modificaciones de los existentes, emprendidos por

cualquier persona natural o jurídica, públicas o privadas, y que pueden potencialmente causar

contaminación, deberá presentar un Estudio de Impacto Ambiental, que incluirá un plan de manejo

ambiental, de acuerdo a lo establecido en el Sistema Único de Manejo Ambiental (SUMA). El EIA deberá

demostrar que la actividad estará en cumplimiento con el presente Libro VI De la Calidad Ambiental y sus

normas técnicas, previa a la construcción y a la puesta en funcionamiento del proyecto o inicio de la

actividad.

Art. 59.- Plan de Manejo Ambiental

El plan de manejo ambiental incluirá entre otros un programa de monitoreo y seguimiento que ejecutará

el regulado, el programa establecerá los aspectos ambientales, impactos y parámetros de la organización,

a ser monitoreados, la periodicidad de estos monitoreos, la frecuencia con que debe reportarse los

resultados a la entidad ambiental de control. El plan de manejo ambiental y sus actualizaciones aprobadas

tendrán el mismo efecto legal para la actividad que las normas técnicas dictadas bajo el amparo del

presente Libro VI De la Calidad Ambiental.



158

LIBRO VI: DE LA CALIDAD AMBIENTAL

Introducción

La presente norma técnica es dictada bajo el amparo de la Ley de Gestión Ambiental y del Reglamento a la

Ley de Gestión Ambiental para la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental y se somete a las

disposiciones de éstos, es de aplicación obligatoria y rige en todo el territorio nacional.

Anexo 1: NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL Y DE DESCARGA DE EFLUENTES: RECURSO AGUA

La presente norma técnica determina o establece:

Los límites permisibles, disposiciones y prohibiciones para las descargas en cuerpos de aguas o sistemas de

alcantarillado. Los criterios de calidad de las aguas para sus distintos usos; métodos y procedimientos para

determinar la presencia de contaminantes en el agua.

Objetivo

La norma tiene como objetivo la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental, en lo relativo al

recurso agua.

El objetivo principal de la presente norma es proteger la calidad del recurso agua para salvaguardar y

preservar la integridad de las personas, de los ecosistemas y sus interrelaciones y del ambiente en general.



159

Cuadro 1. Factores indicativos de contaminación

Factor de contaminación

(Concentración presente/ valor

de fondo)

Grado de

perturbación.

Denominación

< 1,5 0 Cero perturbación

insignificante

1,5 – 3,0 1 Perturbación

evidente.

3,0 – 10,0 2 Perturbación

severa.

> 10,0 3 Perturbación muy

severa.

Fuente: Texto Unificado De Legislación Ambiental, Libro VI, Anexo 1

Anexo 3: NORMA DE EMISIONES AL AIRE DESDE FUENTES FIJAS DE COMBUSTION


Los límites permisibles, disposiciones y prohibiciones para emisiones de contaminantes del aire hacia la

atmósfera desde fuentes fijas de combustión. Los métodos y procedimientos destinados a la

determinación de las cantidades emitidas de contaminantes del aire desde fuentes fijas de combustión.



160

Objetivo

La presente norma tiene como objetivo principal el preservar o conservar la salud de las personas, la

calidad del aire ambiente, el bienestar de los ecosistemas y del ambiente en general. Para cumplir con

este objetivo, esta norma establece los límites permisibles de emisiones al aire desde diferentes

actividades.

La norma provee los métodos y procedimientos destinados a la determinación de las emisiones al aire que

se verifiquen desde procesos de combustión en fuentes fijas. Se provee también de herramientas de

gestión destinadas a promover el cumplimiento con los valores de calidad de aire ambiente establecidos

en la normativa pertinente.

Cuadro 2. Límites máximos permisibles de emisiones al aire para fuentes

fijas de combustión. Norma para fuentes en operación a partir de enero

de 2003

Contaminante

Emitido

Combustible

Utilizado

Valor Unidades[1]

Sólido 150 mg/Nm3

Partículas Totales Líquido[2] 150 mg/Nm3

Gaseoso No Aplicable No Aplicable

Sólido 850 mg/Nm3



161

Óxidos de Nitrógeno Líquido[2] 550 mg/Nm3

Gaseoso 400 mg/Nm3

Sólido 1 650 mg/Nm3

Dióxido de Azufre Líquido [2] 1 650 mg/Nm3

Gaseoso No Aplicable No Aplicable


Notas:

[1] mg/Nm3: miligramos por metro cúbico de gas, a condiciones normales, de mil trece milibares de

presión (1 013 mbar) y temperatura de 0 °C, en base seca y corregidos a 7% de oxígeno.

[2] combustibles líquidos comprenden los combustibles fósiles líquidos, tales como diesel, kerosene,

búnker C, petróleo crudo, naftas

Cuadro 3. Límites máximos permisibles de emisiones al aire para motores de combustión interna

Contaminante

Emitido

Observaciones Fuentes

Existentes

Fuentes

Nuevas

Unidades[1]

Partículas

Totales

– – 350 150 mg/m3

Óxidos de

Nitrógeno

– – 2300 2000 mg/m3



162

Dióxido de

Azufre

– – 1500 1500 mg/m3




163

Notas:

[1] mg/m3: miligramos por metro cúbico de gas a condiciones normales de de 1 013 milibares de presión y

temperatura de 0 °C, corregidos a 15% de O2, en base seca.

Anexo 5: LIMITES PERMISIBLES DE NIVELES DE RUIDO AMBIENTE PARA FUENTES FIJAS Y FUENTES

MÓVILES, Y PARA VIBRACIONES.


Los niveles permisibles de ruido en el ambiente, provenientes de fuentes fijas.

Los límites permisibles de emisiones de ruido desde vehículos automotores.

Los valores permisibles de niveles de vibración en edificaciones. Los métodos y procedimientos destinados

a la determinación de los niveles de ruido.

Objetivo

La presente norma tiene como objetivo el preservar la salud y bienestar de las personas, y del ambiente en

general, mediante el establecimiento de niveles máximos permisibles de ruido.

La norma establece además los métodos y procedimientos destinados a la determinación de los niveles de

ruido en el ambiente, así como disposiciones generales en lo referente a la prevención y control de ruidos.



164

Se establecen también los niveles de ruido máximo permisibles para vehículos automotores y de los

métodos de medición de estos niveles de ruido.

Finalmente, se proveen de valores para la evaluación de vibraciones en edificaciones.

Anexo 6: NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL PARA EL MANEJO Y DISPOSICIÓN FINAL DE DESECHOS SÓLIDOS

NO PELIGROSOS

Esta Norma establece los criterios para el manejo de los desechos sólidos no peligrosos, desde su

generación hasta su disposición final.

La presente Norma Técnica no regula a los desechos sólidos peligrosos. La presente norma técnica

determina o establece:

De las responsabilidades en el manejo de desechos sólidos

De las prohibiciones en el manejo de desechos sólidos

Normas generales para el manejo de los desechos sólidos no peligrosos.

Normas generales para el almacenamiento de desechos sólidos no peligrosos.



165

Normas generales para la entrega de desechos sólidos no peligrosos.

Normas generales para el barrido y limpieza de vías y áreas públicas.

Normas generales para la recolección y transporte de los desechos sólidos no peligrosos.

Normas generales para la transferencia de los desechos sólidos no peligrosos.

Normas generales para el tratamiento de los desechos sólidos no peligrosos.

Normas generales para el saneamiento de los botaderos de desechos sólidos.

Normas generales para la disposición de desechos sólidos no peligrosos, empleando la técnica de relleno

manual.

Normas generales para la disposición de desechos sólidos no peligrosos, empleando la técnica de relleno

mecanizado.

Normas generales para la recuperación de desechos sólidos no peligrosos.

Objetivo



166

La norma tiene como objetivo la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental, en lo relativo al

recurso aire, agua y suelo.

El objetivo principal de la presente norma es salvaguardar, conservar y preservar la integridad de las

personas, de los ecosistemas y sus interrelaciones y del ambiente en general.

Las acciones tendientes al manejo y disposición final de los desechos sólidos no peligrosos deberán

realizarse en los términos de la presente Norma Técnica.

Cuadro 4. Niveles máximos permisibles de contaminantes

básicos a monitorear en el punto de control

Sustancia química Límite máximo

permitido (mg/l)

Arsénico 0.05

Bario 1.0

Benceno 0.005

Cadmio 0.01

Cloruro de vinilo 0.002

Cromo hexavalente 0.05

2,4 diclorofenil acido acético 0.1

1,4 Diclorobenceno 0.075



167

Sustancia química Límite máximo

permitido (mg/l)

1,2 Dicloroetano 0.005

1,1 Dicloroetileno 0.007

Endrin 0.0002

Fluoruros 4.0

Lindano 0.004

Mercurio 0.002

Metoxicloro 0.1

Nitratos 10.0

Plata 0.05

Plomo 0.05

Selenio 0.01

Tetracloruro de carbono 0.005

Toxafeno 0.005

1,1,1 Triclorometano 0.2

Tricloroetileno 0.005

2,4,5 Triclorofenil acido acético 0.01




168

8.1.4.9. ORDENANZAS PROMULGADAS POR LA M.I. MUNICIPALIDAD DE GUAYAQUIL

En la ciudad de Guayaquil, toda obra o proceso constructivo, tiene que someterse a las leyes, normativas, códigos y ordenanzas que tengan vigencia en el lugar de construcción. Por este motivo a continuación se detallarán las leyes y demás que se consideran de gran importancia para la buena realización del proyecto. Las competencias en materia ambiental que posee la M.I. Municipal de Guayaquil fueron ratificadas por el Ministerio del Ambiente en el “Convenio de transferencia de competencias entre el Ministerio del Ambiente y la Mi: Municipalidad de Guayaquil” firmado en el año 2002. Este convenio le otorga a la M.I. Municipalidad la delegación de las competencias y atribuciones que posee el Ministerio del Ambiente, convirtiéndolo en una autoridad ambiental de aplicación, conforme lo dispuesto en el sistema único de manejo ambiental. Como resultado del convenio de transferencia de competencias entre el Ministerio del Ambiente y la M.I. Municipalidad de Guayaquil, esta se convierte en la autoridad encargada de liderar y coordinar los procesos de evaluación de impactos ambientales, su aprobación y licenciamiento ambiental dentro del ámbito de sus competencias.

POLITICAS AMBIENTALES DEL MUNICIPIO DE GUAYAQUIL

Las políticas ambientales del Municipio de Guayaquil fueron aprobadas por el M. I Consejo Cantonal, el 23

de marzo del 2006. Dichas políticas son las siguientes:

Art.1.- Visión estratégica.- Guayaquil es una ciudad sostenible, limpia, saludable y respetuosa de la

diversidad biológica y medio ambiente.

Art. 2.- Líneas estratégicas.- las líneas estratégicas que conducirán la política ambiental están orientadas a:

2.1. Fortalecer la gestión institucional de la Municipalidad de Guayaquil.

2.2. Promover el desarrollo de una conciencia ambiental ciudadana a través de capacitaciones y discusión

ambiental.



169

2.3. Implementar un sistema de gestión ambiental para áreas protegidas.

Art. 3.- Macropolitica.- La M.I. Municipalidad de Guayaquil incorpora el desarrollo humano sostenible como eje transversal en sus políticas, programas y proyectos, procurando a sus habitantes una convivencia armónica con el medio natural. Art.4.- Políticas.- Las políticas ambientales del Municipio de Guayaquil son las siguientes: 4.1. Promover y colaborar en la formulación y ejecución en función de sus posibilidades y en el ámbito de su jurisdicción de un plan de manejo bioregión del Golfo de Guayaquil, en cuyo marco sea posible maximizar los beneficios ambientales que reportan el río Guayas y el Estero Salado, procurando la recuperación de las áreas degradadas, gestionando racionalmente sus capacidades productivas y ambientales y procurando la sustentabilidad de los sectores económicos que dependen de las mismas. 4.2. Procurar el uso sostenible de los recursos hídricos del cantón, por ser beneficios ambientales esenciales y constituirse en uno de los ejes de la calidad de vida de la ciudad 4.3. Integrar sustentablemente la acuicultura y las pesquerías con el sistema estuarino del rio Guayas de tal forma que los recursos bioacuaticos, importantes activos del cantón, sean explotados racional, técnica y sosteniblemente, constituyéndose en uno de los principales motores de conservación y mejora de los manglares del Golfo de Guayaquil. 4.4. Controlar y disminuir la tasa de deforestación de los bosques nativos del cantón. 4.5. Adoptar un esquema razonable de conservación estricta de ecosistemas frágiles como manglares y bosques secos tropicales, así como también implementar acciones de restauración de poblaciones de especies de fauna y flora. 4.6. Crear un entorno de conciencia ambiental adecuado en los habitantes del cantón y en los sectores productivos. 4.7. Planificar el desarrollo de la ciudad respetando sus recursos naturales y facilitando el desarrollo de la vida cotidiana de sus habitantes y de sus visitantes. 4.8. Desarrollar en el cantón de Guayaquil un sistema de parques naturales y áreas verdes capaces de responder a las necesidades de recreación. 4.9. Fomentar el uso de energía renovable en la ciudad. 4.10. El buen manejo de los recursos hídricos y la prevención y el control de la contaminación de los mismos, así como del capital natural del cantón, de conformidad con la normativa jurídica pertinente. 4.11. Procurar el desarrollo de una identidad ambiental comunitaria fuerte. 4.12. Coordinar mecanismos de cooperación ambiental con los cantones limítrofes, las instituciones pertinentes de ámbito provincial, regional y nacional, respetando la autonomía de cada institución y aprovechando los potenciales y vocaciones locales. ORDENANZAS DE LA M.I. MUNICIPALIDAD DE GUAYAQUIL



170

Ordenanza del Plan Regulador de Desarrollo Urbano de Guayaquil (R.O. 127 del 25 de julio del 2000)

En sus considerandos expresa que la Municipalidad debe planificar e impulsar el desarrollo físico espacial

del cantón, para lo cual la planificación del uso del suelo debe interrelacionarse con la de los servicios

básicos, el transporte y las comunicaciones. Además expresa que la normativa físico espacial vigente debe

incorporar regulaciones relacionadas con la protección del medio ambiente.

Ordenanza que regula la obligación de realizar estudios Ambientales obligatorios en Obras Civiles, y a

los Establecimientos Industriales, Comerciales y de Otros Servicios, ubicados dentro del cantón

Guayaquil” (Aprobada el 15 de febrero del 2001)

En el artículo 3 se establece que tipo de documento técnico debe presentarse, de acuerdo al momento que

se haga la evaluación.

En el artículo 4, expresa que los estudios de Impacto Ambiental, que de acuerdo al capítulo 2, Art. 40 de la

Ordenanza del Plan Regulador de Desarrollo Urbano de Guayaquil, deberán presentarse en la Dirección del

Medio Ambiente, los Estudios de Impacto Ambiental para su respectiva revisión y aprobación.

De acuerdo al artículo 8 los Estudios de Impacto Ambiental a presentarse ante la Municipalidad de

Guayaquil, deberán contener las directrices que para el efecto elaboró la Dirección del Medio Ambiente.

Ordenanza que reglamenta la recolección, Transporte y Disposición Final de aceites usados. (Aprobada el

17 de septiembre del 2003)



171

El Consejo Cantonal de Guayaquil, considerando que los aceites usados como lubricantes de auto motores

son considerados como residuos peligrosos, y su recolección, transporte y disposición inadecuada, carente

de control, generan daños al medio ambiente, provocando la contaminación de los recursos suelo, agua,

atmósfera y de la biodiversidad, resolvió aprobar la presente ordenanza.

En el Título I, del Ámbito, Objetivos y Definiciones, en su artículo 1 indican a las personas naturales y

jurídicas, públicas y privadas o de economía mixta que como consecuencia de su actividad económica o

particular traten con aceites y grasas lubricantes.

8.1.5. MARCO INSTITUCIONAL

El estudio del marco institucional se refiere a la relación que debe existir entre la unidad ejecutora del

proyecto, con organismos, instituciones, empresas involucradas en el mismo y a la función que deberán

cumplir cada una de ellas y su cumplimiento en el desarrollo mismo del proyecto y el posible aporte de

recursos económicos y humanos.

Se debe proponer a mediano plazo, que la constructora sea unidad ejecutora y pueda cumplir con acciones

claves tales como:

1. Facilitar relaciones con organismos de consultoría, de investigación y las universidades con miras a acordar convenios de cooperación en materia de diseño para la realización de investigaciones en áreas específicas.

2. Activar mecanismos de comunicación formal e informal entre los técnicos de los dichos organismos e instituciones que trabajan en áreas especificas, para propiciar

Para el presente proyecto, de los estudios del proceso constructivo del proyecto, las instituciones

involucradas serán:



172

La Junta de Beneficencia de la Ciudad de Guayaquil por ser dueño del terreno

Ministerio del Medio Ambiente

M. I. Municipalidad de Guayaquil

Ministerio de la Cultura

Casa de la Cultura Ecuatoriana.

8.2. DESCRIPCION DETALLADA DEL PROYECTO

El proyecto se refiere a la construcción de un centro cultural artístico, que se encuentra ubicado en el

sector norte de la ciudad de Guayaquil en la Av. Morán de Buitrón frente al Hospital Psiquiátrico Lorenzo

Ponce.

La estructura será de hormigón premezclado, reforzado con varillas de acero de fy= 4200 kg/cm2.

La fachada principal será construida con ventanas de aluminio no visto y vidrio besado con el sistema “piel

de vidrio” de la misma manera las demás fachadas del edificio.

El terreno presenta una geometría regular con un área de construcción de 490 m2, por planta, que

corresponden a un largo de 28 m con respecto a un ancho de 17.5 m.

El edificio cuenta con áreas que están distribuidas en cinco plantas, divididas de la siguiente manera:



173

1. Planta baja.- Se encuentran el ingreso principal al edificio con área para información, la administración con un área de 130.28 m

2 e internet con área de 70 m

2.

2. Primera planta alta.- Están distribuidas las áreas de cine (70 m2) y el auditorio (140 m

2).

3. Segunda planta alta.- Se desarrollan actividades con áreas para exposiciones temporales (70 m2) y

exposiciones permanentes (130.28 m2).

4. Tercera planta alta.- Están ubicadas las divisiones de las diferentes áreas para conferencias (192.53 m

2).

5. Cuarta planta alta- Están las áreas de cafetería (102.6 m2) y las divisiones de locales comerciales (140 m

2).

Es necesario mencionar que en cada planta existe la distribución de servicios higiénicos y áreas de estar.



174

Dentro de las actividades constructivas a realizarse en el proyecto se encuentran:

1. Desbroce y limpieza.- La preparación del terreno consiste en la limpieza de maleza, basura del área circundante a la implantación de la edificación en un área determinada de mutuo acuerdo con la fiscalización, de modo tal que preserve el entorno y la vegetación existente. El material no reciclable será desalojado por el contratista bajo el visto bueno de la fiscalización.

2. Campamento.- Contará con caseta de guardián, bodega para materiales, oficinas para profesionales, servicios higiénicos con las respectivas instalaciones sanitarias y eléctricas. La ubicación del mismo deberá ser aprobada por la fiscalización y será construido de madera con techo de zinc.

3. Excavaciones.- Este trabajo comprende la ejecución de las excavaciones necesarias para la cimentación de estructuras. Las excavaciones se ejecutarán en concordancia con los planos de cimentación respectivos, en cuanto se refiere a profundidad y ancho de ellas, y siempre que sean aprobadas por la fiscalización.

4. Desalojo.- Es el desalojo del material excavado para los cimientos, determinados como escombros o tierra, que no se va a utilizar en la obra por medio de volqueta y llevados a botaderos fuera de la zona de construcción y autorizado por fiscalización.

5. Material de préstamo importado.- Este material se obtendrá de aquellas zonas de préstamo

localizadas fuera del proyecto, cuya ubicación será la responsabilidad del contratista, previamente calificadas y autorizadas por la fiscalización y que en los planos o disposiciones especiales las indiquen como fuentes designadas para préstamo. Cuando las fuentes no sean designadas, el contratista deberá hacer todos los arreglos necesarios para obtener el material de préstamo y pagar todos los costos involucrados, inclusive el costo de construir y mantener cualquier acceso que sea requerido.

El contratista deberá notificar al fiscalizador con anticipación de la apertura de fuentes de material de préstamo importado, para que el seccionamiento inicial de la zona pueda llevarse a cabo oportunamente y el material a utilizarse pueda ser ensayado.



175

6. Transporte de equipos.- Consiste en la habilitación de vías de acceso al área de trabajo, las que

deberán estar debidamente señalizadas para su ubicación y circulación de equipos y maquinarias. Lo cual deberá ser llevadas a cabo por la empresa contratista con el visto bueno de fiscalización.

7. Transporte de hormigón.- Será mediante camiones mezcladores que llevaran el hormigón a obra y se descargara en el sitio acordado entre el contratista y fiscalización, empleando todas las seguridades que el caso amerite.

8. Construcción del edificio.- Se refiere a la construcción propia del proyecto en el que se empleará madera semidura para el encofrado, hormigón premezclado será de resistencia de acuerdo a los requerimientos indicados en el proyecto y hormigón armado para la estructura, acero de refuerzo será de varillas corrugadas fy=4200kg/cm

2, las paredes serán de mampostería, las instalaciones serán

empotradas en paredes y losas, y la losa de cubierta deberá ser debidamente impermeabilizada. Esta fase debe ser ejecutada por personal competente bajo la responsabilidad del Contratista.

9. Limpieza de obra en general.- Esta sección se refiere exclusivamente a la disposición de escombros

que resultan de la construcción. Todos los desechos y escombros ya sean de materiales de excavación y resto de materiales de la construcción, así como toda la basura de los envases de los materiales, como cajas, y toda la hierba que crece en el predio de la construcción a consecuencias de las lluvias deberá ser trasladados a los botaderos municipales, siempre y cuando no cree perjuicios a terceras personas.

10. Funcionamiento.- Concluida la obra, personal especializado deberá chequear completamente que las

instalaciones y sistemas funcionen correctamente a fin de evitar fallas de funcionamiento antes que las edificaciones presten servicios.

8.2.1. UBICACIÓN DEL PROYECTO

El proyecto se ubicará en el sector norte de la ciudad de Guayaquil en la Av. Morán de Buitrón frente al

Hospital Psiquiátrico Lorenzo Ponce, es un terreno baldío sin edificar que forma parte de los bienes de la

Junta de Beneficencia de la ciudad de Guayaquil.



176

Figura 1. Ubicación del sector en la ciudad de Guayaquil.



177

Fuente: Google Earth 2010

8.2.2. DETERMINACION DE LAS AREAS DE INFLUENCIA

Para determinar el área de influencia de un proyecto se debe tomar en cuenta la tridimensionalidad de los

impactos. Es decir, se deberá considerar los impactos al subsuelo o ambiente subterráneo, así como

también al espacio aéreo.

También deberá considerarse que los impactos culturales y sociales no necesariamente se circunscriben a

los espacios físicos impactados.

De acuerdo a la importancia de los efectos causados en el medio ambiente por las acciones del proyecto el

área de influencia del proyecto se divide en dos partes fundamentales: Área de influencia directa y área de

influencia indirecta.

Área de influencia directa.- Corresponde a los impactos que significativamente modifican el medio

ambiente. La determinación de esta área se considera tomando en cuenta los aspectos bióticos y

humanos. Y esta dada por el espacio de trabajo del proyecto.

Área de influencia indirecta.- Corresponde a la zona en la cual los efectos producidos son únicamente

colaterales y su influencia es de menor grado, siendo su ocurrencia a mediano o largo plazo. La

determinación de esta área tiene que ver con la implementación del proyecto y podría sufrir cambios por

efectos como uso del suelo, densidad poblacional, servicios básicos de agua, alcantarillado, contaminación

del aire, etc. Esta área corresponde a los alrededores del proyecto en los que se encuentran:



178

Hospital Psiquiátrico Lorenzo Ponce.

Hospital Solca de Guayaquil.

Figura 2. Ubicación del área de influencia

Fuente: Plano de la ciudad Guayaquil, editado por la MI Municipalidad de Guayaquil

Simbología:

Área de influencia directa

Área de influencia indirecta



179

8.3. LINEA DE BASE AMBIENTAL

La línea de base ambiental es el estudio del estado del lugar y de sus condiciones ambientales antes de la

realización de la obra, así como de los tipos existentes de ocupación del suelo y aprovechamiento de otros

recursos naturales, teniendo en cuenta las actividades preexistentes.

Como diagnostico ambiental se incluye una descripción de los componentes físicos entre los cuales se

menciona la geología; componentes bióticos como la vegetación y componentes socio-económicos.

Este estudio consta de la identificación, censo, de los aspectos ambientales que pueden ser afectados por

las actuaciones proyectadas.

8.3.1. MEDIO FÍSICO

Para conocer la realidad de una porción del espacio geográfico, de un territorio concreto, debemos

aproximarnos a la comprensión de los elementos y procesos, naturales y artificiales, que se han

desarrollado a lo largo del tiempo, y que conforman un sistema territorial con sus estructuras, funciones,

procesos y formas.

Se considera el medio físico como fuente de recursos, respetando la capacidad de renovación, priorizando

la reutilización y jerarquizando los aprovechamientos; como soporte de actividades, teniendo en cuenta su

capacidad de acogida para determinados usos, según la aptitud para una actividad y el impacto de la

misma sobre el medio; y como receptor de residuos, según su capacidad de asimilación, de

autodepuración, de disolución, de dispersión, de los agentes contaminantes.



180

Se realizará un análisis del medio físico de este proyecto que se ubica en el cantón Guayas, en el sector

norte de la ciudad de Guayaquil, conociendo y comprendiendo su medio con las principales características

y problemáticas ambientales.

De esta manera se puede valorar mejor el territorio, conocer el significado, la función y el proceso de los

elementos; estimar: su potencialidad, su fragilidad, y su capacidad de acogida para distintas actividades.

Clima

La ciudad de Guayaquil está situada al suroccidente del territorio continental ecuatoriano en una región de

clima tropical.



181

La estación seca es muy marcada y las temperaturas medias son generalmente superiores a 24°C.

En general, los cambios en los parámetros meteorológicos en la zona están controlados por variables

océano-atmosféricas de mayor escala cuyo comportamiento e interacción determinan el clima en toda la

región.

Por su ubicación geográfica, Guayaquil está localizada en una región de clima tropical que normalmente

presenta una variación estacional bien definida; así:

Estación seca: conocida como ¨verano¨ entre junio y noviembre.

Estación lluviosa: ¨invierno¨ entre diciembre y mayo.

Esta zona se encuentra influenciada por la corriente fría de Humbolt y la cálida de El Niño. Además

pertenece a la cuenca baja del río Guayas.

Cuadro 5. Climatología de Guayaquil: Valores normales (25años)

ESTACION: GUAYAQUIL (UNIVERSIDAD) Estación seca Estación lluviosa

Temperatura media (°C) 26.8 25.0

Temperatura máxima (°C) 37.0 36.0

Temperatura mínima (°C) 18.0 16.5

Precipitación total (mm) 923.6 2.3

Humedad relativa media (%) 76 74

Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología INAMHI



182

Mayo y Diciembre se consideran meses de transición entre las estaciones.



183

Cuadro 6. Valores mensuales promedio de condiciones climáticas. Guayaquil (2008-2009)

DATOS METEOROLOGICOS

ESTACIÓN: GUAYAQUIL (UNIVERSIDAD)

LATITUD: 02º10’50”S

PROVINCIA: GUAYAS

LONGITUD: 79º59’00”W

PERIODO: 2008-2009

ELEVACIÓN: 8m

DATOS OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT ANUAL

Temperatura media (ºC)

24,4 25,3 26,3 27,5 26,6 27,7 27,9 26,9 25,3 24,5 25,5 25,7 25,9 26,3

Temperatura máxima

33,5 32,3 33,8 35,2 33,5 33,5 34,9 34,5 32,5 32,2 33,5 33,2 33,2 35,2

Temperatura mínima

19,4 19,8 20,5 21,9 22,5 22,9 22,2 21,2 20,5 20,0 20,4 21,0 20,9 19,8

Temperatura máxima media

29,0 30,2 31,3 32,6 30,7 32,0 32,4 31,5 29,7 29,1 30,2 30,8 31,2 31,0

Temperatura mínimo media

20,8 21,8 22,2 23,7 23,9 24,6 23,8 22,8 21,5 21,0 21,6 21,8 22,2 22,6

Humedad relativa media (%)

72,0 70,0 69,0 68,0 83,0 76,0 68,0 70,0 73,0 74,0 72,0 72,0 71,0 72,0

Humedad relativa máxima

89,0 88,0 94,0 95,0 98,0 97,0 92,0 92,0 94,0 92,0 96,0 93,0 94,0 94,0

Humedad relativa mínima

48,0 49,0 47,0 41,0 56,0 47,0 38,0 49,0 51,0 49,0 49,0 49,0 47,0 48,0

Tensión del vapor (hPa)

21,8 22,5 23,2 24,6 28,3 27,7 25,3 24,5 23,3 22,4 22,9 23,4 23,3 24,3

Precipitación (mm)

0,0 0,4 21,8 171,3 453,9 200,4 6,8 20,9 1,5 Tz 0,2 0,3 0,0 877,5

Precipitación máx 24horas (mm)

0,0 0,2 11,3 52,4 64,8 48,9 3,8 15,1 0,8 Tz 0,2 0,3 0,0 64,8

Días con precipitación

0,0 3,0 9,0 14,0 26,0 21,0 5,0 2,0 3,0 1,0 1,0 1,0 0,0 86,0

Nubosidad (octavos)

6,0 6,0 6,0 7,0 7,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

Heliofanía (horas)

76,5 95,3 113,0 109,3 46,3 108,5 134,0 138,0 105,2 115,7 135,9 130,9 1125,0 2358,0

Evaporación (Tanque “A”) (mm)

131,0 139,5 141,0 147,9 75,1 120,1 149,7 152,0 128,7 128,8 152,4 144,3 156,3 1636,9

Viento velocidad media (m/s)

1,4 1,4 1,4 1,0 0,8 1,0 1,2 1,2 1,6 1,7 1,8 1,6 1,7 1,4

Viento predominante

SW SW SW C C C SW SW SW SW SW SW SW

Frecuencia relativa (%)

42,0 42,0 40,0 29,0 38,0 33,0 36,0 47,0 58,0 59 55 54 56

Velocidad media (m/s)

1,6 1,6 1,7 1,5 1,3 1,8 2 1,9 1,8 1,9


Nota: Tz= Trazas: Precipitación inferior a 0.1mm



184

C = Ausencia de viento



185

Figura 3. Plan integrado de gestión socio ambiental para la cuenca del rio Guayas.

Fuente: SENAGUA

Precipitación

Las precipitaciones pluviales, se inician regularmente en diciembre extendiéndose hasta en años normales,

pero en años excepcionales, por influencia de fenómenos atípicos como el niño, el ciclo hidrológico puede

extenderse entre los meses de octubre y junio.

Los regímenes pluviométricos en la costa, en general, exhiben una gran inestabilidad interanual.



186

Las lluvias, son por lo general de tipo torrencial y en consecuencia con escorrentía superficial casi

inmediata; en ocasiones, se prolongan por algunas horas en forma de persistente llovizna, como se

manifiesta en los registros de la estación ubicada en La Toma, en las instalaciones de la planta de agua

potable de la ciudad.

Los valores para los meses transcurridos del año 2008-2009 se presentan en la tabla siguiente.

Cuadro 7. Niveles de precipitaciones observadas en Guayaquil durante 2008-2009

ESTACIÓN: GUAYAQUIL (UNIVERSIDAD) LATITUD: 02º10’50”S

PROVINCIA: GUAYAS

LONGITUD: 79º59’00”W

PERIODO: 2008-2009

ELEVACIÓN 8m

DATOS OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT ANUAL

Precipitación (mm)

0,0 0,4 21,8 171,3 453,9 200,4 6,8 20,9 1,5 Tz 0,2 0,3 0,0 877,5

Precipitación máx 24horas (mm)

0,0 0,2 11,3 52,4 64,8 48,9 3,8 15,1 0,8 Tz 0,2 0,3 0,0 64,8

Días con precipitación

0,0 3,0 9,0 14,0 26,0 21,0 5,0 2,0 3,0 1,0 1,0 1,0 0,0 86,0


Nota: Tz= Trazas: Precipitación inferior a 0.1mm

Temperatura

La temperatura del aire manifiesta tangiblemente los cambios especiales y temporales de las condiciones

climáticas. La temperatura en la ciudad de Guayaquil oscila entre los 20,2 ºC y 39,4ºC.



187

El mes más caluroso es marzo y abril con una temperatura promedio de 35,3 ºC y los meses más fríos o

menos calurosos son junio, julio, agosto y septiembre con una temperatura promedio de 20,2 ºC.

La temperatura máxima alcanza el mes de marzo hasta los 35,4 ºC. La variación durante todo el año no es

muy considerable siendo su temperatura medio anual de 26º C.

Heliofanía

Según datos los meses de mayor luminosidad son marzo, abril y mayo, con un promedio de 156 horas cada

mes, mientras los meses de menor luminosidad son enero y febrero con una cantidad de 108 horas. La

Heliofanía promedio para la ciudad de Guayaquil es de 4.3 horas al día.



188

Humedad

Como es de saber en la atmósfera hay siempre vapor de agua, la cantidad varía para cada lugar y cada

momento, y por ello es necesario conocer en qué proporción está presente en la mezcla de gases que

constituyen el aire.

La diferencia de temperatura de los termómetros seco y húmedo, sirve para definir los índices de

humedad con ayuda de tablas y gráficos.

La humedad relativa media anual se encuentra en un nivel del 75%. El valor máximo promedio se obtiene

en los meses de enero y febrero con el 97%; y el valor mínimo promedio se da en el mes de diciembre con

el 44%.

Evaporación

Es la cantidad de agua que en una masa liquida al aire libre pierde a través de su superficie por haberse

convertido en vapor en un cierto tiempo, se mide por el espesor de la capa evaporada expresada en mm

para el estudio en la ciudad de Guayaquil el régimen de precipitaciones se presenta en condiciones

normales. La evaporación promedio anual es de 1445.90 mm.

Orografía

Su altitud promedio es de 6.50 m.s.n.m,



189

Hidrografía

A un costado del terreno donde se desarrollará el proyecto se encuentra un brazo de estero encausado por

un ducto cajón.

Nubosidad

Respecto a la nubosidad tenemos cuantificado 7 / 8.

Vientos

Durante la estación de lluvias, los vientos son muy variables, predominando vientos con dirección tanto del

noreste como del suroeste. Durante la estación seca, los vientos son predominantes del suroeste, aunque

también se presentan vientos del sur.



190

Geología de la zona

El suelo del sector de estudio corresponde a un material de relleno con un espesor promedio de 3.00

metros. que se encuentra naturalmente consolidado.

El nivel freático se encuentra a 2.50 metros de profundidad.

Ruidos

Para el control del ruido se establece un rango que este entre los 45 dB y 55dB como limite permisible para

las actividades que van a suscitarse durante la construcción y funcionamiento del proyecto.

Las siguientes tablas muestran los límites máximos permisibles del ruido según el texto unificado de la

legislación secundaria del ministerio del ambiente:

Los niveles de presión sonora equivalente, NPSeq, expresados en decibeles, en ponderación con escala A,

que se obtengan de la emisión de una fuente fija emisora de ruido, no podrán exceder los valores que se

fijan en el cuadro 8 siguiente.

Cuadro 8. Niveles máximos de ruido permisible según uso del suelo

Tipo de zona según el uso del suelo

Nivel de presión sonora equivalente NPS eq (db)

de 06h00 a 2h00 de 2h00 a 06h00

Zona hospitalaria y educativa 45 35



191

Zona residencial 50 40

Zona residencial mixta 55 45

Zona comercial 60 50

Zona comercial mixta 65 55

Zona industrial 70 65


Se establecen además los niveles máximos permisibles de nivel de presión sonora producido por vehículos,

los cuales se presentan en el cuadro 9 siguiente.



192

Cuadro 9. Valores establecidos de niveles de presión sonora máximos.

Categoría de vehículo

Descripción NPS

Máximo (DBA)

Motocicletas

de hasta 200 cm3 80

entre 200 y 500 cm3 85

mayores a 500 cm3 86

Vehículos

transporte de personas, nueve asientos, incluido el conductor

80

transporte de personas, nueve asientos, incluido el conductor y peso no mayor a 3,5 ton

81

transporte de personas, nueve asientos, incluido el conductor y peso mayor a 3,5 ton

82

transporte de personas, nueve asientos, incluido el conductor y peso mayor a 3,5 ton y potencia de motor mayor a 200 hp

85

Vehículos de carga

peso máximo hasta 3,5 ton 81

peso máximo hasta 3,5 toneladas hasta 12 ton 86

peso máximo mayor a 12 ton 88


8.3.2. MEDIO BIÓTICO

Dado que es una zona altamente poblada, se puede proceder a una caracterización del medio biótico muy

simple.

FLORA.- Es prácticamente inexistente, a excepción por algunos árboles plantados en la zona.

Cuadro 10. Especies de flora identificadas en el área del proyecto

Familia Nombre científico Nombre común

Anacardiaceae Mangifera indica Mango

Anacardiaceae Spondias purpurea Ciruelo



193

Borraginaceae Cordia lutea Muyuyo

Fuente: Elaboración Propia



194

Figura 5. Árbol de Ciruelo

Fuente: Elaboración propia

Figura 6. Árbol de Muyuyo



195

Fuente: Elaboración propia Figura 7. Árbol de Mango



196


FAUNA.- En la zona de afectación directa la fauna silvestre es escaza pero podemos encontrar entre

algunos especímenes:

Cuadro 11. Especies de fauna identificadas en el área del proyecto

Nombre común Nombre científico

Perro Canis lupus familiaris

Gato Felis silvestris catus

Murciélago Phyllosfoma

Lechuza Strix flammea

Garza Ardea egreh

Iguana Iguana Inberculata


8.3.3. MEDIO SOCIAL ECONOMICO Y CULTURAL

8.3.3.1. DEMOGRAFICO

Evolución de la población.

En cuanto a su evolución y en relación con la totalidad de la población del cantón Guayaquil, durante la

segunda mitad del siglo pasado la ciudad de Guayaquil tuvo un acelerado crecimiento poblacional, debido

principalmente a los contínuos flujos migratorios que recibe antes que a su crecimiento vegetativo. Así, en

1962 la población de la ciudad fue de 510.804 habitantes, mientras que en 2001, año del VI censo de



197

población y V de vivienda, la población llego a un total de 1´985.379 habitantes, como se muestra en el

siguiente cuadro.



198

Cuadro 12. Evolución demográfica de Guayaquil, desde 1950.

Fuente: Instituto Nacional Estadística y Censos.

Proyección de la población

La población futura de la ciudad se define como n

tPaPf )1(



199

De donde:

Pf = Población proyectada para el futuro

Pa = Población actual

t = Tasa de crecimiento anual

n = Número de años

Haciendo uso de la ecuación de proyección futura, dada por el INEC y si la tasa de crecimiento del 2.4%

observada en el último periodo censal permaneciera al mismo nivel, la población en el año 2036 será:

Cuadro 13. Guayaquil, proyección de población, periodo 2010-2036.

Año Población

Año Población

2010 2.582.585

2024 3.599.598

2011 2.644.567

2025 3.685.988

2012 2.708.037

2026 3.774.452

2013 2.773.030

2027 3.865.039

2014 2.839.582

2028 3.957.800

2015 2.907.732

2029 4.052.787

2016 2.977.518

2030 4.150.054

2017 3.048.978

2031 4.249.655

2018 3.122.154

2032 4.351.647

2019 3.197.085

2033 4.456.087



200


2020 3.273.815

2034 4.563.033

2021 3.352.387

2035 4.672.546

2022 3.432.844

2036 4.784.687

2023 3.515.233



201

De conformidad con la proyección establecida, la ciudad de Guayaquil experimentaría un explosivo

crecimiento demográfico, pues en 25 años, podría incrementar su población al doble, llegando a tener una

población aproximada de 4.800.00, lo que permite prever fuertes demandas de servicios básicos en el

corto plazo en la ciudad, incrementando así el índice de las necesidades insatisfechas de la población.

Densidad de la población

Según datos proporcionados por el INEC, el VI censo de población y V de vivienda realizado en 2001, la

población del cantón Guayaquil alcanzo 2.039.789 personas.

Como la extensión territorial alcanza 5.237 km2, su densidad poblacional es de 389,5 Hab/ km

2

Cuadro 14. Total de viviendas, ocupadas pon personas presentes, promedio de ocupantes

por vivienda y densidad poblacional-Guayas-Guayaquil, censo 2001

Área

Total de

viviendas

Viviendas particulares

ocupadas con personas

presentes Población

total

Extensión

densidad

N° Ocupantes Prom. km2 Hab/

km2

TOTAL

CANTON

520.789 480.587 2.030.874 4,2 2.039.789 5.237 390

AREA

URBANA

505.769 468.695 1.977.142 4,2 1.985.379



202

AREA RURAL 15.020 11.892 53.732 4,5 54.410

Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos.

Dinámica de la población en el ultimo periodo censal

Considerando los resultados del VI censo de población realizado en noviembre de 2001 la dinámica

poblacional operada en la provincia Guayas, en su principal cantón Guayaquil y en la ciudad de Guayaquil

entre los censos de 1974 y 2001 ha sido verdaderamente significativa, conforme se aprecia en el siguiente

cuadro estático

Cuadro 15. Población provincial, cantonal y de la ciudad de Guayaquil.

Descripción

Año censal Incremento

1974 2001 Absoluto %

Provincia del Guayas 1.512.333 3.309.034 1.796.701 118

Cantón Guayaquil 907.013 2.039.789 1.132.776 125

Ciudad de Guayaquil 823.219 1.985.379 1.162.160 141




203

Se puede observar que en el tiempo de una generación la población de la ciudad de Guayaquil creció en

más del doble, 1.162.160 personas, de las cuales se estima 700.000 viven en los centros poblados

asentados en el norte de la ciudad. Esta población debe movilizarse hacia el centro, sur y suroeste de esta,

para lo cual debe utilizar las diferentes líneas de transporte urbano que prestan sus servicios hacia y desde

la zona.

8.3.3.2. ECONÓMICO

Las actividades más dinámicas de la economía de la ciudad de Guayaquil son las actividades terciarias de

comercio y servicios, en las cuales están involucrados uno de cada dos trabajadores. Le siguen en

importancia las actividades secundarias de producción manufacturadas y de construcción, a las que se

dedican aproximadamente uno de cada cinco trabajadores. Muy por debajo se sitúan los trabajadores

empleados en el ámbito público y en la enseñanza, así como los vinculados a las actividades primarias de

agricultura, ganadería, pesca, mina y canteras.

El mercado formal de la economía recepta la mayor participación de trabajadores en la ciudad de

Guayaquil; sin embargo, es de destacar la importante participación de los trabajadores por cuenta propia,

aquellos que han generado sus propios puestos de trabajo que constituyen el denominado sector informal

urbano de la economía y que ocupa aproximadamente el 3 de cada 10 miembros del mercado laboral de la

ciudad de Guayaquil.

Aunque con mucha menor participación, es destacable también la participación de los patronos o socios

activos (uno de cada diez participantes en el mercado laboral) y la fuerza laboral involucrada en

actividades del sector público. Sin embargo de que la información estadística ubicada en el último lugar a

la categoría de los trabajadores familiares no remunerados, el hecho de que uno de cada treinta

trabajadores insertos en el mercado laboral no perciban un salario es bastante significativo, e indica como



204

en las actividades económicas donde se involucran familias se expresa una práctica de ahorro de costos

productivos como una forma de alcanzar mayor rentabilidad y productividad, lo cual a la larga es una

práctica ilusoria.

Cuadro 16. Categorías de ocupación de la ciudad de Guayaquil

Ubicación Categoría de ocupación Participación (%)

1 Empleado del sector privado 40.0

2 Cuenta propia 28.6

3 Patrono o socio activo 9.3

4 Empleado del sector publico 7.5

5 Trabajador familiar no remunerado 2.8

Total 88.2


Guayaquil mantiene una infraestructura de importaciones y exportaciones de productos con estándares

internacionales. Entre sus principales puentes de comercio están: el Puerto Marítimo, principal del Ecuador

y uno de los de mayor afluencia naviera en las costa del Pacífico; y el Aeropuerto Internacional José

Joaquín de Olmedo. Adicionalmente, cuenta con una infraestructura de carreteras y vías a otras ciudades y

provincias, consideradas las mejores del país.

Existe una actividad comercial normal en el área del proyecto de este estudio de impacto ambiental,

contando con diversos tipos de negocios como despensas, farmacias, panadería, bazares, etc.; durante la

http://es.wikipedia.org/wiki/Pac%C3%ADfico

http://es.wikipedia.org/wiki/Aeropuerto_Internacional_Jos%C3%A9_Joaqu%C3%ADn_de_Olmedo





205

construcción se espera que se incremente los negocios de venta de comida y una vez concluida la obra que

aumente el número de bazares, puesto que con la gran afluencia de turistas esto generará negocios.

8.3.3.3. EDUCACION

La educación pública en la ciudad de Guayaquil, al igual que en el resto del país, es gratuita hasta el tercer

nivel de acuerdo a lo estipulado en el artículo 348 y ratificado en los artículos 356 y 357 de la Constitución

Política Nacional.

La infraestructura educacional presenta anualmente problemas debido a sus inicios de clases justo

después del invierno, ya que las lluvias por lo general destruyen varias partes de los plantes educativos en

parte debido a la mala calidad de materiales de construcción, especialmente a nivel marginal. Se calcula

que en el 2008, el presupuesto invertido en infraestructura educativa ascendió aproximadamente a 9

millones de dólares entre el gobierno central y la municipalidad de la ciudad.

La ciudad cuenta además con una gran variedad de instituciones públicas de educación secundaria de gran

prestigio. Sin embargo existe un importante crecimiento en la cantidad de estudiantes en instituciones

particulares, que por lo general se destinaban para niños y jóvenes de clase alta y media. De igual manera

los estudiantes de escuelas y colegios públicos o privados mantienen el uso del uniforme escolar que varía

de acuerdo a cada institución, pero para el caso de las escuelas primarias públicas en zonas marginales,

existe un programa impulsado por el gobierno central que dota al alumnado de uniformes de manera

gratuita.

Guayaquil cuenta con varios centros de educación superior, con más de 120 000 estudiantes universitarios

repartidos entre diversas carreras. La primera institución de educación superior establecida en la ciudad

http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad



http://es.wikipedia.org/wiki/Constituci%C3%B3n_de_Ecuador_de_2008



http://es.wikipedia.org/wiki/Invierno

http://es.wikipedia.org/wiki/2008



206

fue la Universidad de Guayaquil, mejor conocida como la Universidad Estatal, siendo también la que mayor

número de estudiantes registra.

http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_de_Guayaquil



207

La Escuela Superior Politécnica del Litoral, mejor conocida por su acrónimo “ESPOL”. Otra de las grandes

instituciones superiores que tiene la ciudad es la Universidad Católica Santiago de Guayaquil, de donde

gran parte de personas activas en la política nacional han realizado sus estudios.

Las demás universidades de Guayaquil son: Universidad Laica Vicente Rocafuerte, Universidad Politécnica

Salesiana, Universidad Agraria del Ecuador, Universidad Casa Grande, Universidad Del Pacífico Escuela de

Negocios, Universidad Jefferson, Universidad Particular de Especialidades Espíritu Santo, Universidad

Tecnológica Ecotec, Universidad Tecnológica Empresarial de Guayaquil, el campus Guayaquil de

la Universidad Técnica Federico Santa María de Chile, entre otras.

Analfabetismo

Según el último censo poblacional realizado en el 2001 por el INEC, el porcentaje de analfabetismo ocupa

el 4,7% de la población urbana, que se diferencia bastante del 11,3% que se hace presente en las

poblaciones rurales.

Cuadro 17. Indicadores de analfabetismo

Población Datos

Población urbana 4,7%

Población Rural 11,3%

Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos

Según el estudio realizado por el mismo censo se logró agregar a las estadísticas que el 40% había

terminado sus estudios primarios, mientras que otro 33,2% se había graduado de bachiller al terminar la

http://es.wikipedia.org/wiki/Escuela_Superior_Polit%C3%A9cnica_del_Litoral

http://es.wikipedia.org/wiki/Acr%C3%B3nimo

http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_Cat%C3%B3lica_Santiago_de_Guayaquil

http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_Laica_Vicente_Rocafuerte

http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_Politecnica_Salesiana



http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_Agraria_del_Ecuador

http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_Tecnol%C3%B3gica_Empresarial_de_Guayaquil

http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_T%C3%A9cnica_Federico_Santa_Mar%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Chile


http://es.wikipedia.org/wiki/INEC

http://es.wikipedia.org/wiki/Analfabetismo



208

secundaria, sin embargo solo 14% habían ingresado a la universidad, escuela superior, o cualquier otro

instituto de tercer nivel. Finalmente solo un 8,5% había alcanzado la educación de cuarto nivel.

Cuadro 18. Estadísticas de educación en general

Población Datos

Terminado estudios primarios 40 %

Graduado de bachiller 33,2%

Que ha ingresado a algún instituto de tercer nivel 14%

Educación de cuarto nivel 8,5%

Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos



209

8.3.3.4. SERVICIOS BASICOS

La cuidad de Guayaquil ha tenido, a lo largo de los años, un desarrollo poco armónico, desordenado y sin

planeamiento, que ha producido una extensión excesiva de su área habitada estimulando el surgimiento

de inmensos barrios suburbanos, carentes de servicios públicos, por la presión que ha surgido de los

pobladores necesitados de vivienda.

La mayor parte de la población tiene acceso a la red pública que proporciona agua potable. Un 16.9% de

esta recibe agua potable por medio de carros repartidores denominados tanqueros. El resto de la

población obtiene agua potable por medio de pozos o ríos.

En lo que se refiere a las aguas servidas, el 51,8% de la población tiene acceso a la red de alcantarillado

sanitario existente en la ciudad de Guayaquil, el 30.8% utiliza pozos sépticos para tratar las aguas

residuales y otro 12.6% el sistema que se conoce como pozos ciegos.

Como conclusión podemos decir que el problema más grave de la ciudad de Guayaquil esta en el sistema

de alcantarillado sanitario ya que una gran parte de la población no tiene acceso a este.

Energía eléctrica

El servicio eléctrico es proporcionado al 96.8% de la población. En el sector lo proporciona la Empresa

Eléctrica del Ecuador como en el resto de la ciudad. La cobertura del servicio en la zona es del 100% de la

población. Actualmente el sector cuenta con buena iluminación pública.

Servicio telefónico



210

Según los datos del Instituto de Estadísticas y Censos revelan que el 59.6% de los pobladores no tienen

acceso a servicio telefónico.

Desechos sólidos

Al igual que con los servicios básicos de provisión de agua, energía eléctrica y telefonía las áreas

geográficas localizadas en la zona de influencia directa del proyecto, disponen de la recolección de los

desechos sólidos, actividad que está a cargo de la concesionaria Puerto Limpio, la cual realiza el barrido de

las calles y la recolección y transporte de los desechos a través de carros recolectores de basura.

Las tareas señaladas se ejecutan todos los días en jornadas diurnas, vespertinas y nocturnas. En ciertos

lugares a veces se produce acumulación de los desechos por falta de coordinación entre la población y los

responsables de la recolección para cumplir con los turnos programados. En la zona del proyecto el

recolector pasa los días martes, jueves y sábado a las nueve de la noche.

Abastecimiento de agua

De manera general, las áreas geográficas existentes en el entorno inmediato del área de estudio del

proyecto disponen de la correspondiente infraestructura de aguas potable, pues constituyen zonas

urbanas consolidadas.

Se abastece de agua potable a través de Interagua concesionaria de ECAPAG que ha utilizado tuberías de

distintas dimensiones y cuenta con una presión constante y continua.



211

Aguas servidas

Según el VI censo de población V de vivienda realizado en noviembre de 2001, la ciudad de Guayaquil.

Contaba con 468.695 viviendas, en las que sus ocupantes eliminaban las aguas servidas como se indica en

el grafico.

El área de influencia ambiental del presente estudio es de tipo consolidado, por lo cual, en la gran mayoría

de las viviendas (el 94%) las familias eliminan las aguas servidas a través de la red pública de alcantarillado

de la ciudad.

Cuadro 19. Sistema de eliminación de aguas servidas

60

51,8%

50

Red pública de alcantarillado

40

30,8%

Pozo ciego

30

Pozo séptico

20

12,6%

Otra forma

10 4,8%


Condiciones de salud

El sector cuenta con sistema de salud completo, es decir; farmacias, varios hospitales y consultorios

particulares en las cercanías.



212

Entre los hospitales están: Hospital Psiquiátrico Lorenzo Ponce, Solca, Hospital Militar, Hospital de niños

Alejandro Mann.



213

8.3.3.5. TRANSPORTE

El transporte público es el principal medio transporte de los guayaquileños. Se estima que en la ciudad

operan alrededor de 17.000 unidades de transporte público, entre la cuales están contabilizados buses,

taxis, expresos, y tricimotos.

El sistema de autobuses de tránsito rápido Metrovía es actualmente uno los medios más utilizados en el

transporte público y fue fundado el 30 de julio de 2006. La Metrovía tiene 3 troncales habilitadas y se

encuentra en proyecto la creación de 4 troncales más para cubrir la demanda de transporte en varios

sectores de la urbe.

La ciudad, al estar bordeada por ríos y atravesada por esteros, tiene una necesidad vial de puentes para la

libre circulación dentro de la urbe, así como también para comunicarse con el resto del país.

El puente de la Unidad Nacional (PUN), también conocido por Rafael Mendoza Avilés, conecta a Guayaquil

con la ciudad de Durán, y por ende, con el resto del país, convirtiéndose en la principal puerta de entrada a

Guayaquil por vía terrestre desde el año de su inauguración en 1970; aunque en realidad sean dos

puentes, el primero sobre el río Daule conectando a Guayaquil con Samborondón, y el otro sobre el río

Babahoyo conectando a Samborondón con Durán. Al norte también se encuentra otro puente aunque de

menor tamaño con el nombre de puente Alterno Norte (PAN), creado específicamente para

descongestionar el PUN.

En el sector debido a que está a la salida de acceso de los túneles no cuenta con ninguna línea de bus que

transite por el lugar.

http://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_p%C3%BAblico

http://es.wikipedia.org/wiki/Autob%C3%BAs_de_tr%C3%A1nsito_r%C3%A1pido

http://es.wikipedia.org/wiki/Metrov%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/30_de_julio


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Puente_de_la_Unidad_Nacional&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Dur%C3%A1n


http://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Daule

http://es.wikipedia.org/wiki/Samborond%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=R%C3%ADo_Babahoyo&action=edit&redlink=1



http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Puente_Alterno_Norte&action=edit&redlink=1



214

Existen líneas como la 26; 115; 33; las cuales hacen su recorrido y están a varias cuadras del sector. Así

como la línea de buses 81 que son las que vienen de Duran y existe una estación de Metrovía llamada

atarazana

8.4. METODOLOGIA DE EVALUACION

8.4.1. EVALUACION DE ALTERNATIVAS

Una vez que se ha determinado una Línea Base Ambiental y que nos permite desarrollar varias alternativas

es necesario realizar la evaluación de esas alternativas para poder llegar a establecer los efectos positivos y

negativos que se dan en la ejecución del proyecto.

Los impactos serán pronosticados por medio de la metologia de matrices ambientales, ya que es una de las

formas de evaluación cualitativa mas apropiada para este tipo de proyectos.

Existen varios métodos para realizar esta evaluación de matrices, pero se utilizará para este estudio, el

método de matrices diferenciales (Matriz de Leopold), la que puede utilizarse de diferentes formas con el

propósito de visualizar y valorar los efectos ambientales de cualquier acción o conjunto de acciones que

implican un determinado desarrollo.

La matriz está estructurada sobre interacciones de filas y columnas. En las filas se colocarán los

componentes ambientales y en las columnas se ubicarán las actividades del proyecto.

Cuadro 20. Componentes ambientales

Número Componentes ambientales

1 Flora y Fauna

2 Calidad de aire



215

3 Calidad de ruido

4 Calidad del suelo

5 Zona residencial y comercial

6 Riesgos laborales

7 Salud y seguridad

8 Red de servicios básicos


Cuadro 21. Actividades del proyecto

Número Actividades del proyecto

1 Desbroce y limpieza

2 Campamento

3 Excavaciones

4 Desalojo

5 Material de Préstamo importado

6 Transporte de equipos

7 Transporte del hormigón

8 Construcción del edificio

9 Limpieza de obra en general

10 Fallas de funcionamiento


Los atributos que se utilizarán para el presente trabajo, como parámetros a ser evaluados, con escalas de

valores para cada atributo; en algunos casos su rango es de 1 a 3 y en otros de 1 a 2. Cada función será

calificada de acuerdo a los siguientes juicios, que se eligieron como los de mayor relevancia, presentados

en la siguiente tabla:



216

Cuadro 22. Escalas y Atributos

Valor Carácter Magnitud Importancia Duración Área Infl.

1 Beneficioso Baja Baja Temporal Local

2 Perjudicial Media Media Permanente Regional

3 Alta Alta

Fuente: Elaborado por D. Freija, 2010

De acuerdo a la alternativa planteada y a la matriz diferencial, debe realizarse siempre tres matrices:

La primera llamada “Matriz sin Proyecto”, se analiza todos los impactos producidos antes de la ejecución

del proyecto los cuales pueden ser perjudiciales o beneficios. También es conocida como alternativa cero.

La segunda denominada “Matriz con Proyecto”, se evalúa los tipos de impacto, tomando a consideración

las etapas de construcción del proyecto. Es conocida también como alternativa seleccionada.

En los casilleros de estas dos primeras matrices, se deberán colocar valores que resultan de la

multiplicación entre sí de los atributos de cada interacción seleccionada de los componentes ambientales y

de las acciones del proyecto.

La tercera llamada “Matriz Diferencial”, es la que representa la comparación entre la alternativa sin

proyecto y con proyecto. Esta matriz, desde la perspectiva ambiental es la que nos permitirá definir si el

proyecto es factible o no.

8.4.2. EVALUACION DE LOS IMPACTOS DE LA ALTERNATIVA SIN PROYECTO



217

El efecto analizado para la alternativa sin proyecto es la actividad: fallas de funcionamiento con un valor de

176 puntos (Cuadro 23); considerando estos valores por las causas que se producen en un entorno de un

lote vacío a un sin número de componentes negativas que afectan al sector, por ejemplo, en la

mencionada tabla para las columnas que representan las actividades del proyecto, se han determinado

valores negativos mayores en los componentes ambientales de zona residencial y comercial, riesgos

laborales, con 36 puntos cada una.

En definitiva todas las componentes ambientales planteadas para el análisis son afectadas por la no

ejecución del proyecto. Y si no se lleva a cabo el proyecto dará como resultado el incremento de los

efectos negativos; es decir, que las condiciones actuales deteriorarán aun mas las componentes

analizadas.



218

Cuadro 23. Matriz sin proyecto

1. D

esb

roce

y li

mp

ieza

2. C

amp

amen

to

3. E

xcav

acio

nes

4. D

esal

ojo

5. M

ater

ial d

e p

rést

amo

imp

ort

ado

6. T

ran

spo

rte

de

equ

ipo

s

7. T

ran

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rte

de

ho

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ón

8. C

on

stru

cció

n d

el e

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icio

9. L

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de

ob

ra e

n g

ener

al

10

. Fal

las

de

fun

cio

nam

ien

to

Val

ore

s d

e Im

pac

to A

cum

ula

do

1. Flora y fauna 16 16

2. Calidad del aire 16 16

3. Calidad del ruido 24 24

4. Calidad del Suelo 16 16

5. Zona residencial y comercial 36 36

6. Riesgos laborales 36 36

7. Salud y seguridad 16 16

8. Red de servicios básicos 16 16

Valores Impacto Acumulado 176 176


8.4.3. EVALUACION DE LOS IMPACTOS DE LA ALTERNATIVA CON PROYECTO

Para el proceso constructivo del proyecto se ha estimado una generación de impactos ambientales que

han sido cuantificados en el siguiente cuadro, estos llegaron a un valor de 238 puntos. Para esta alternativa

las actividades que producen impactos negativos altos son:

La construcción de edificio afecta 6 componentes con un total de 60 puntos, el desbroce y limpieza tiene

46 puntos afectando 7 componentes

Actividades del

proyecto

Componente ambiental



219

Los impactos negativos, generados por estas actividades, se podrán minimizar siguiendo procedimientos

adecuados y aplicando las respectivas normas de seguridad.



220

Actividades del

proyecto

Cuadro 24. Matriz con proyecto

1. D

esb

roce

y li

mp

ieza

2. C

amp

amen

to

3. E

xcav

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4. D

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. Fal

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Val

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s d

e Im

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to A

cum

ula

do

1. Flora y fauna 18

8

26

2. Calidad del aire 4 4 4 4 4 4 4 8 4

40

3. Calidad del ruido 4 4 4 4 4 4 8

32

4. Calidad del Suelo 6 4 8

18

5. Zona residencial y comercial 4 12

16

6. Riesgos laborales 4 8 4 4 12 12 12 12

68

7. Salud y seguridad 4 4 12

20

8. Red de servicios básicos 6 4 8

18

Valores Impacto Acumulado 46 24 28 8 28 20 20 60 4

238


8.4.4. CRITERIOS DE SELECCIÓN

La alternativa propuesta para la construcción del edificio, genera impactos negativos en el ambiente, en un

total de 238 puntos, como está indicado en el cuadro anterior.

Para aprobar la alternativa seleccionada desde el punto de vista ambiental, se aplicará la metodología

expresada de Matriz Diferencial. Esta matriz resulta de la comparación aritmética entre la alternativa con

proyecto y la alternativa sin proyecto, para lo cual se realiza la comparación casillero a casillero de una con

la otra alternativa.




221

El valor obtenido de la diferencia aritmética es de 62 puntos, lo cual nos indica que efectivamente se

producirán mayor cantidad de impactos durante la ejecución de la obra a diferencia de no realizar ningún

proceso

Los valores de la Matriz con proyecto son temporales y se controlan con el Plan de Manejo Ambiental, no

así los de la Matriz sin proyecto que pueden considerarse permanentes e inclusive increméntales.



222

Actividades del

proyecto

Cuadro 25. Matriz diferencial

1. D

esb

roce

y li

mp

ieza

2. C

amp

amen

to

3. E

xcav

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4. D

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5. M

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6. T

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7. T

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9. L

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10

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de

fun

cio

nam

ien

to

Val

ore

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e Im

pac

to A

cum

ula

do

1. Flora y fauna 18

8

-16 10

2. Calidad del aire 4 4 4 4 4 4 4 8 4 -16 24

3. Calidad del ruido 4 4 4 4 4 4 8 -24 8

4. Calidad del Suelo 6 4 8 -16 2

5. Zona residencial y comercial 4 12 -36 -20

6. Riesgos laborales 4 8 4 4 12 12 12 12 -36 32

7. Salud y seguridad 4 4 12 -16 4

8. Red de servicios básicos 6 4 8 -16 2

Valores Impacto Acumulado 46 24 28 8 28 20 20 60 4 -176 62


8.5. PLAN DE MANEJO AMBIENTAL

El plan de manejo ambiental será un instrumento de aplicación sistemático para las medidas ambientales

de mitigación, rehabilitación, control y prevención, que se identifican en la fase de construcción, operación

y mantenimiento del proyecto.

Para el presente Plan de manejo Ambiental se debe tener en cuenta las siguientes recomendaciones:




223

Establecer un plan de contingencia para ser empleado en caso de emergencias para una rápida y adecuada acción.

Minimizar los impactos sobre características presentes tanto en lo físico, biótico, socio-económico y cultural en el área del proyecto a desarrollarse.

Suministrar un instructivo para el manejo ambiental de las acciones del proyecto.



224

Las medidas de mitigación que pueden tomarse para el presente estudio son:

Medidas de corrección.- Son acciones tendientes a anular o mitigar los impactos negativos sobre el ambiente durante la pre-construcción, construcción, operación, mantenimiento y abandono de las obras e instalaciones.

Medidas compensatorias.- Son actividades que tienden a lograr el abastecimiento del consenso entre los involucrados en la acción.

Existen impactos que no han podido ser ni prevenidos ni mitigados por lo que es necesario

compensar. Tienden a reproducir las condiciones del ambiente antes de la aplicación de las

acciones del proyecto. Conllevan grandes costos económicos y sociales. Para su implementación

requieren de estricto control y vigilancia.

Medidas de prevención.- Corresponde al análisis de eventuales accidentes en la infraestructura o insumos, y en los trabajos de construcción, operación, mantenimiento, y abandono de obras.

Son medidas que tienden a evitar que sucedan los impactos negativos.

Medidas de contingencia.- son acciones a realizarse frente a los riesgos que no pudieron ser absorbidos en las medidas de prevención.

Deben minimizar los daños ambientales que se producirán por fenómenos naturales como

terremotos, erupciones volcánicas e inundaciones y que deben estar valorados en el estudio.

Responden a la probabilidad de que un fenómeno en particular suceda en un periodo de retorno

fijo.

8.5.1. IMPACTOS NEGATIVOS ESPERADOS CON LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO



225

Los impactos negativos analizados se refieren a las fases de construcción y la fase de operación y

mantenimiento, se describen en los cuadros siguientes.

Referente a los diferentes impactos causados en las distintas fases del proyecto será de vital importancia

tomar en cuenta y aplicar en forma correcta el tipo de medida que se indica en el cuadro para así evitar

consecuencias lamentables.

Cabe tomar en cuenta, que los cuadros pueden tener modificaciones con la ejecución del proyecto:



226

Cuadro 26. Etapa de construcción del proyecto

IMPACTOS MEDIDAS TIPOS DE MEDIDAS

RESPONSABLES COSTO $

Talada de árboles Transporte clasificado de la vegetación existente de la zona afectada

Correctiva Fiscalizador Contratista

$ 500,00

Contaminación del medio por polvo

Humedecimiento de la tierra

Preventiva Fiscalizador Contratista

$ 300,00

Protección del personal y de los usuarios

Utilización de equipos de seguridad adecuados, que aseguren la integridad de los trabajadores. Equipos de primeros auxilios

Preventiva Fiscalizador Contratista Director de Obras Públicas y Transporte

$ 3.170,00

Ubicación inapropiada de las maquinarias y equipos

Espacios destinados para guardianía dentro del terreno a trabajar

Correctiva Fiscalizador Contratista

$ 0,00

Contaminación del medio por ruido.

Uso de equipos y maquinarias para control de los decibeles


$ 300,00

Calidad del aire Uso de equipos y maquinarias para control de CO2 y más gases


$ 900,00

COSTO TOTAL DE IMPACTOS POR CONSTRUCCION DEL EDIFICIO $ 5.170,00




227

Cuadro 27. Etapa de operación y mantenimiento del proyecto

IMPACTOS MEDIDAS TIPOS DE MEDIDAS

RESPONSABLES COSTO $

Falta de mantenimiento y retiro de los desechos de la obra

Mantenimiento mensual de la obra por medio de la entidad competente

Preventiva Entidad Contratante

$ 1.200,00

Insuficiente colaboración de los futuros beneficiarios

Ubicación de letreros de prevención de accidentes y campañas de educación ambiental

Preventiva Contratista Ministerio de Medio Ambiente

$ 800,00

Mantenimiento de las calles de acceso

Se deberá realizar el mantenimiento necesario, a fin de mantener la avenida en excelentes condiciones

Preventiva M.I. Municipal de Guayaquil

$ 3.000,00

COSTO TOTAL DE IMPACTOS POR OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL EDIFICIO $ 5.000,00


8.5.2. IMPACTOS POSITIVOS ESPERADOS CON LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO

Entre los impactos positivos se presentan los siguientes:

Se busca aumentar la educación cultural en nuestro medio.

Incrementar el turismo y cultura en la ciudad.

Mejoramiento arquitectónico del sector.

Revalorización de la propiedad del terreno municipal y de los predios adyacentes al proyecto.



228

Creación temporal y permanente de puestos de trabajos.

Incremento del comercio, por ende, mejor ingresos económicos.

Protección adecuada del edificio y propiedades de los habitantes del sector.

8.5.3. COSTOS AMBIENTALES

Los análisis de precio unitario de los rubros de mitigación ambiental se muestran como anexos

Los costos de las medidas ambientales para mitigar los impactos negativos que se presentaran durante la

ejecución del proyecto, se presentan en los cuadros anteriores.

A continuación se encuentra el presupuesto del plan de manejo ambiental.

Cuadro 28. Presupuesto Plan de Manejo Ambiental.

RUBRO DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD PRECIO

UNITARIO PRECIO TOTAL

301 Letreros de señalización u 6,00 30,60 183,60

302 Implementos de protección u 20,00 68,80 1.376,00

303 Botiquín de primeros auxilios u 2,00 86,80 173,60

304 Campamento glb. 1,00 1.015,00 1.015,00

305 Baterías sanitarias móviles u 6,00 310,00 1.860,00

306 Agua para control de polvo m³ 300,00 10,45 3.135,00

307 Afiches y hojas volantes u 900,00 0,10 90,00

308 Comunicadores radiales c/u 15,00 112,00 1.680,00

309 Programa de forestación árbol 100,00 15,00 1.500,00

310 Charlas de concientización u 3,00 225,00 675,00

TOTAL $ 11.688,20




229

La divulgación de hojas volantes y afiches deberán realizarse con suficiente anticipación para

conocimiento de la comunidad y durante la ejecución de la obra, se creara un grupo de trabajo exclusivo

para esta tarea.

Las medidas que son de exclusiva responsabilidad del constructor y que no tienen presupuesto serian:

En el transporte de material, los volquetes deben utilizar lona para evitar que el material ensucie las calles.

Mantenimiento del buen estado de las volquetas y maquinarias

Uso adecuado de los espacios

Uso adecuado del equipo y maquinaria de obra

Eliminación adecuada del material de excavación



230

8.6. ESPECIFICACIONES TECNICAS AMBIENTALES

Las siguientes especificaciones fueron tomadas como base del estudio de impacto ambiental de un

edificio en la zona norte de la ciudad de Guayaquil destinado a centro estudiantil.

8.6.1. CONTROL DE CONTAMINACION DEL AGUA

Toda la zona del proyecto deberá ser protegida de derrames accidentales o incidentales de desechos,

basuras, etc., por lo que, el Contratista, durante la ejecución del Proyecto, tomará las medidas

necesarias para evitar esta situación.

En el caso de que el Contratista, vierta, descargue o riegue cualquier tipo de desechos que pudieran

generar la formación de charcos, estancamientos de agua, lodazales o molestias a los habitantes de la

zona del proyecto, deberá tomar, a su costo, las acciones pertinentes para solucionar el problema.

8.6.2. CONTROL DE LA CONTAMINACION POR RUIDO

Los niveles de ruidos generados en los múltiples frentes de trabajo deberán ser controlados a fin de

evitar perturbar a los moradores de la zona del proyecto.

De ser necesario, durante la ejecución del proyecto y cuando la Fiscalización lo considere pertinente, se

medirán los niveles de ruido y, en caso de que estos excedieran las normas, el Contratista deberá tomar

las acciones necesarias para abatirlos.



231

Las maquinarias que excedieran los niveles permitidos de ruido deberán ser movilizados desde los sitios

de obra para ser reparados, y retornarán al trabajo una vez que éstos cumplan con los niveles admisibles

y dentro de los rangos de ruido estipulados en el Reglamento para la Prevención y Control de Ruido.

Los trabajos deberán ser realizados de tal manera que los niveles medios, no excedan de 80 dB durante

las horas de máximo trabajo. Los ruidos que se generen en turnos nocturnos, de autorizarse más de un

turno de trabajo, no deberán exceder, en ningún caso los 30 dB.

8.6.3. CONTROL DE LA CONTAMINACION DEL AIRE

El contratista deberá realizar los trabajos con equipos y métodos constructivos que eviten una

sobrecarga en la emisión de contaminantes hacia la atmósfera, por lo que será de su responsabilidad el

control de los siguientes aspectos:



232

Emanaciones, olores y humos

Las pinturas, combustibles, revestimientos epóxicos, fuegos, químicos, etc. Generan emanaciones,

olores y humos que afectan la calidad del aire, pudiendo incluso ser peligrosos para la salud humana

La Fiscalización, podrá impedir la utilización de equipos, materiales o maquinarias que produzcan

emisiones objetables de emanaciones, olores o humos a la atmósfera.

Polvo

El personal del proyecto y los moradores de la zona, deberán ser protegidos contra riesgos producidos

por la generación de polvo en las diferentes fuentes de trabajo.

Para evitar la producción de polvo, el Contratista deberá regar agua sobre los suelos superficiales

expuestos al tránsito de su maquinaria.

Quema

Se prohíbe todo tipo de quemado abierto, sea para eliminación de desperdicios, de árboles o arbustos,

o de madera de desecho.



233

Si por causas accidentales se generare un incendio en cualquier zona o causa de las actividades de

construcción, el Contratista tendrá la obligación de extinguirlo y de tomar las medidas necesarias que

permitan restaurar a corto plazo y a su costo, los daños provocados a los afectados.

8.6.4. CONTROL Y MANEJO DE CONTAMINANTES POTENCIALES

8.6.4.1. DESECHOS LIQUIDOS

Los líquidos que se constituyen en contaminantes potenciales como combustibles, lubricantes, desechos

provenientes de hormigones, y aguas servidas en general, no deberán ser vertidos, por ninguna

circunstancia en los frentes de trabajo.

8.6.4.2. DESECHOS SOLIDOS

Los desechos sólidos deberán ser desalojados del sitio de construcción y dispuestos en el Relleno

Sanitario municipal, o en lugares aprobados por la Fiscalización. No se permitirá que los desechos, estén

expuestos superficialmente.

Queda totalmente prohibida la utilización tanto por los empleados del Contratista o de sus

subcontratados, como por los moradores de la zona de los cortes por la excavación, como basureros.

Por esta razón, el Contratista deberá cuidar y será el responsable de que esto no suceda.

8.6.4.3. SALUD OCUPACIONAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL



234

El Contratista tendrá la obligación de adoptar las medidas de seguridad ocupacional e industrial

necesarias en los frentes de trabajo. Como requerimientos mínimos para este efecto deberán considerar

lo siguiente:

En toda maquinaria y vehículos que se empleen en la obra se deberá incluir un botiquín básico de

primeros auxilios.

Para minimizar los riesgos de trabajo, el Contratista deberá proveer a su personal la vestimenta básica

como cascos protectores, botas de goma con puntas de acero, mascarillas de polvo, orejeras para el

ruido y demás complementos recomendados por las leyes de seguridad industrial.

8.6.4.4. CAMPAMENTOS, PATIOS DE OPERACIÓN DE MAQUINARIAS Y BODEGA

Los lugares que utilizarán como campamentos, patios de operación de maquinaria, y bodega deberán

ser conocidos por la Fiscalización con anterioridad, a la ejecución de las obras. Cualquier cambio de

localización de estos emplazamientos deberá ser aprobado por la Fiscalización.

8.6.4.5. DEMARCACION DE AREAS DE TRABAJO

Durante la construcción, el Contratista deberá prever todas las medidas y precauciones necesarias para

la circulación segura de equipos, maquinaria y vehículos, en la zona del proyecto, para lo cual dispondrá

una señalización adecuada, diurna y nocturna, esta última en caso de requerirse, se ajustará a las

normas vigentes (de seguridad industrial, de tránsito) y a lo que en cada caso determine la CTG.

8.7. RECOMENDACIONES



235

8.7.1. RECOMENDACIONES GENERALES

Para lograr una correcta descripción de las condiciones ambientales es necesario visitar la zona, varias

veces de ser necesario e investigar los aspectos ambientales en las entidades correspondientes.

Se deberá implementar el método de la matriz diferencial para poder identificar los impactos

ambientales, al momento de la construcción, y posteriormente valorizarlos.

Para poder determinar los futuros impactos, su medida de mitigación, además del ente responsable

de cumplir con dicha medida y su respectiva valoración, se debe analizar todas las actividades que

serán necesarias cumplir en el proceso constructivo.

8.7.2. RECOMENDACIONES AMBIENTALES PREVIAS A LA FASE DE CONSTRUCCION.

Tener un lugar adecuado donde botar el desalojo.

Debe construirse un cerramiento de tal manera que no sufran accidentes personales los transeúntes y

trabajadores, y no puedan entrar personas ajenas al proyecto.

Tener una bodega con guardianía para la seguridad.



236

Instalación de una acometida eléctrica de tres fases, con las debidas seguridades para la etapa

constructiva, en especial para la operación de los equipos.

Tener lo necesario para comenzar la construcción del edificio sin ningún percance.

8.7.3. RECOMENDACIONES AMBIENTALES PARA LA FASE DE CONSTRUCCION.

Establecer un horario fijo para el acarreo y el suministro de materiales de construcción que implique el

uso de equipos pesados, sobre todo por ser sector urbano el proyecto.

Se recomienda para evitar despliegue excesivo de polvo, ruidos, olores y demás molestias causadas

por el proceso de construcción, seguir y cumplir las siguientes medidas:

Los camiones de transporte deberán cubrir el material de desalojo, el material pétreo y otros, con lonas para evitar su caída en las calles.

La basura deberá ser colocada en recipientes fijos para su evacuación diaria, por parte de la entidad destinada a este servicio.

En el caso de despliegue excesivo de polvo, se humedecerá el suelo para su respectivo control, ya sea durante el transporte o en el proceso constructivo.

8.7.4. RECOMENDACIONES PARA LA FASE DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

Las recomendaciones están dirigidas al Prefecto del Guayas y para el Alcalde del cantón Guayaquil

donde se construirá el proyecto; y son las siguientes:



237

Revisión periódica del edificio, por parte de un técnico de H. Consejo, para observar las condiciones

existentes de este; y, comprobar que siguen ofreciendo las seguridades debidas.

Como recomendación general podemos mencionar que los pobladores de donde se realiza el

proyecto, deberán hacer conciencia de cuidar y no contaminar con desechos u otros desperdicios el

área de construcción ni aledaños, ya que esto originaría contaminación o acumulación de desechos, lo

que a la larga le resta al proyecto los años de duración, sino se toman las debidas precauciones.

Establecer un programa de educación ambiental dirigida a la ciudadanía para la correcta utilización de

la vía evitando de esta manera accidentes y su deterioro.

Realizar el control de todas las especificaciones dadas por el diseñador.

8.8. CONCLUSIONES

Dado que el crecimiento de la población y el interés por procurar la cultura, es indispensable el

desarrollo de este proyecto, para lo que con anterioridad se analizan los posibles impactos

ambientales, sean estos positivos o negativos, y sus correspondientes medidas de prevención,

mitigación, corrección y de contingencia.

Con la construcción de este centro cultural artístico, se crearán fuentes de trabajos eventuales que

ayudarán a la estabilidad económica de las personas a su alrededor, antes, durante y al finalizar la

ejecución del proyecto.



238

El personal involucrado en la construcción y las personas alrededor de este, deben estar instruidas de

tal manera que sepan los procedimientos adecuados a realizar en los que concierne al aspecto

ambiental, seguridad industrial, valoración de los resultados ambientales, que se puedan producir en

el entorno, además del manejo de recursos naturales en el logro de un desarrollo sostenible y

equilibrado en el medio ambiente.

Para minimizar el impacto ambiental en cuanto a la tala de los arboles existentes se tiene previsto el

sembrío de plantas ornamentales que irán acorde con el diseño arquitectónico del centro cultural.

Como resultado del proceso constructivo la fauna se mantendrá al margen del proyecto, exceptuando

a las iguanas que serán reubicadas, con permiso de la fiscalización y l autoridad pertinente, en el

parque conocido con el nombre de las Iguanas.

Al realizar la evaluación de los impactos ambientales por el método de matrices resulta que: si bien es

cierto que la matriz con proyecto resulta un valor considerable, este se reduce gracias a que en la

matriz sin proyecto obtenemos un valor que demuestra que aun sin proyecto existe contaminación

ambiental, la misma que se mitiga con el desarrollo del proyecto y las medida ambientales a tomar,

por lo que se concluye que el proyecto es viable ambientalmente.



239

ANEXOS



240

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS



241


PROPONENTE: MARIA JOSE MARTINEZ OBRA: CONSTRUCCION DEL EDIFICIO DESTINADO A CENTRO CULTURAL ARTISTICO

FECHA: JULIO 2011

RUBRO: 301

UNIDAD: U

DETALLE: LETREROS DE SEÑALIZACION

EQUIPO

DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO

Herramienta menor 5% M.O. 1 0,639 0,639 1 0,64

SUBTOTAL 0,64

MANO DE OBRA

DESCRIPCION CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO

Cat. I (Peón) 2,00 2,13 4,26 2,00 8,52

Cat. III (Carpintero) 1,00 2,13 2,13 2,00 4,26

SUBTOTAL 12,78

MATERIALES

DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO

Tizas Lb 0,002 0,08 0,0002

Cuartones 2x4x4 chanul U 0,50 5,40 2,70

Tiras de encofrado de 1"x4m U 0,50 1,00 0,50

Plywood 4x8x9 U 0,20 15,16 3,03

Pintura Gln 0,50 10,00 5,00

SUBTOTAL 11,23

TRANSPORTE

DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO

0 0 0,00

SUBTOTAL 0,00

TOTAL COSTO DIRECTO 24,65

TOTAL COSTO INDIRECTO 24.00% 5,92

COSTO TOTAL DEL RUBRO 30,57

VALOR OFERTADO 30,60



242



FECHA: JULIO 2011

RUBRO: 302

UNIDAD: U

DETALLE: IMPLEMENTOS DE PROTECCION

EQUIPO


Herramienta menor 5% M.O. 0 0 0,00

SUBTOTAL 0,00

MANO DE OBRA


0 0 0,00

SUBTOTAL 0,00

MATERIALES


Casco U 1,00 10,00 10,00

Chaleco reflectivo U 1,00 6,00 6,00

Gafas U 1,00 3,00 3,00

Guantes Par 1,00 5,50 5,50

Mascarilla U 1,00 1,00 1,00

Botas Par 1,00 30,00 30,00

SUBTOTAL 55,50

TRANSPORTE


0 0 0,00

SUBTOTAL 0,00





243





FECHA: JULIO 2011

RUBRO: 303

UNIDAD: U

DETALLE: BOTIQUIN DE PRIMEROS AUXILIOS

EQUIPO


Herramienta menor 5% M.O. 0 0 0 1 0,00

SUBTOTAL 0,00

MANO DE OBRA


0 1,48 0 2 0,00

0 1,51 0 2 0,00

SUBTOTAL 0,00

MATERIALES


Implementos y medicamentos varios Glb 1,00 50,00 50,00

Botiquin U 1,00 20,00 20,00

SUBTOTAL 70,00

TRANSPORTE


0 0 0,00

SUBTOTAL 0,00





244





FECHA: JULIO 2011

RUBRO: 304

UNIDAD: GLB

DETALLE: CAMPAMENTO

EQUIPO



SUBTOTAL 0,37

MANO DE OBRA


Cat. I (Peón) 2,00 2,13 4,26 0,88 3,75

Cat. III (Carpintero) 1,00 2,13 2,13 0,88 1,87

Cat. IV (Maestro) 1,00 2,13 2,13 0,88 1,87

SUBTOTAL 7,50

MATERIALES


Cemento Saco 10,50 6,10 64,05

Arena m³ 0,84 10,25 8,61

Piedra m³ 0,84 9,30 7,81

Tiras U 126,00 1,06 133,56

Planchas de zinc de 10 pies U 9,38 7,50 70,31

Bisagras Kg 8,00 0,80 6,40

Clavos 2 1/2 Kg 100,00 1,29 129,00

Clavos para zinc Lb 50,00 1,00 50,00

Cuartones U 20,50 1,00 20,50

Tablas U 81,50 1,50 122,25

Boquilla U 5,00 0,20 1,00

Focos 100 W U 5,00 0,55 2,75

Cable#14 doble m 50,00 0,58 29,00

Caja rectangular profunda U 4,00 0,31 1,25

Caja rectangular baja U 4,00 0,25 1,00

Cintas U 5,00 0,60 3,00

Tornillos 1 1/2 X 8 U 50,00 0,03 1,50

Inodoro U 2,00 56,35 112,70

Ducha standar de 1/2"x2 (E120.02) U 1,00 12,63 12,63

Lavabo Siena Blanco de pared U 1,00 20,53 20,53

Lavadero hierro enlosado(pipsa) 30x18" U 2,00 10,59 21,18

Tubo de asbasto U 5,20 2,96 15,39

Tub. PVC desagüe 4"x3ml, 110 mm. U 8,25 6,64 54,78

SUBTOTAL 808,73





245





FECHA: JULIO 2011

RUBRO: 305

UNIDAD: U

DETALLE: BATERIAS SANITARIAS MOVILES

EQUIPO


1 #¡VALOR! #¡VALOR! 1

SUBTOTAL

MANO DE OBRA


SUBTOTAL

MATERIALES


Instalación y suministro de baterías U 1,00 250,00 250,00

sanitarias móviles

SUBTOTAL 250,00

TRANSPORTE


0 0 0,00

SUBTOTAL 0,00





246





FECHA: JULIO 2011

RUBRO: 306

UNIDAD: m³

DETALLE: AGUA PARA CONTROL DE POLVO

EQUIPO



Camión de riego de agua 1,00 40,00 40,00 0,20 8,00

SUBTOTAL 8,02

MANO DE OBRA


Catg. I Peon 1 2,13 2,13 0,2 0,43

SUBTOTAL 0,43

MATERIALES


0 0,00 0,00 0,00

SUBTOTAL 0,00

TRANSPORTE


0 0 0,00

SUBTOTAL 0,00






247




FECHA: JULIO 2011

RUBRO: 307

UNIDAD: U

DETALLE: AFICHES Y HOJAS VOLANTES

EQUIPO


Herramienta menor 5% M.O. 0 0,000213 0 1 0,00

SUBTOTAL 0,00

MANO DE OBRA


Catg. I Peon 1,00 2,13 2,13 0,002 0,004

0 1,51 0 2 0,00

SUBTOTAL 0,004

MATERIALES


Hojas volantes U 1,00 0,08 0,08

SUBTOTAL 0,08

TRANSPORTE


0 0 0,00

SUBTOTAL 0,00





248


VALOR OFERTADO 0,10



FECHA: JULIO 2011

RUBRO: 308

UNIDAD: U

DETALLE: COMUNICADORES RADIALES

EQUIPO



SUBTOTAL 0,00

MANO DE OBRA


Especialista ambiental 1,00 80,00 0,00 1,00 0,00

SUBTOTAL 0,00

MATERIALES


Instalación y suministro de U 1,00 90,00 90,00

comunicadores radiales Glb 0,00 1,00 0,00

Glb 0,00 20,00 0,00

SUBTOTAL 90,00

TRANSPORTE


0 0 0,00

SUBTOTAL 0,00



249







FECHA: JULIO 2011

RUBRO: 309

UNIDAD: ARBOL

DETALLE: PROGRAMA DE FORESTACION

EQUIPO



SUBTOTAL 0,00

MANO DE OBRA



SUBTOTAL 0,00

MATERIALES


Instalacion y suministro de U 1,00 12,00 12,00

forestación 0,00 0,00 0,00

0,00 0,00 0,00

SUBTOTAL 12,00

TRANSPORTE


0 0 0,00

SUBTOTAL 0,00



250







FECHA: JULIO 2011

RUBRO: 310

UNIDAD: U

DETALLE: CHARLAS DE CONCIENTIZACION

EQUIPO



SUBTOTAL 0,00

MANO DE OBRA



SUBTOTAL 80,00

MATERIALES


Sillas U 20,00 3,00 60,00

Material didactico Glb 20,00 1,00 20,00

Material para exposición Glb 1,00 20,00 20,00

SUBTOTAL 100,00

TRANSPORTE


0 0 0,00



251

SUBTOTAL 0,00







252

RESPALDO FOTOGRÁFICO DE LAS AREAS DE INFLUENCIA



253

Área del terreno

Fuente: Propia

Fuente: Propia



254

Fotos del terreno

Fuente: Google Earth

Fuente: Google Earth



255

Avenida de ingreso al túnel

Fuente: Propia

Fuente: Propia



256

Avenida de ingreso al túnel

Fuente: Propia

Fuente: Propia



257

Estaciones de metrovia

Fuente: Propia

Fuente: Propia



258

Base Aérea Ecuatoriana

Fuente: Propia

Avenida Plaza Dañin

Fuente: Propia



259

Hospital Solca

Fuente: Propia

Fuente: Propia



260

Hospital Psiquiátrico Lorenzo Ponce

Fuente: Propia

Fuente: Propia



261

Hospital Militar

Fuente: Propia

Fuente: Propia



262

Cementerio General

Fuente: Propia

Base de Movilización

Fuente: Propia



263

9. ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL EDIFICIO METALICO

9.1.- GENERALIDADES

9.1.1. HISTORIA Y TECNOLOGÍA DEL ACERO

No se conoce con exactitud la fecha en que el ser humano descubrió la técnica de fundir el mineral del hierro hasta obtener el metal, susceptible de ser usado o utilizado. En Egipto se descubren los primeros utensilios de hierro, datan de 300 años A.C. En Grecia por los años 1000 A.C. tenían conocimiento de cierta complejidad para endurecer armas de hierro mediante tratamiento térmico. El Ecuador no es un país productor de acero, debe importar la materia prima para posteriormente procesarla y transformarla en productos para ser utilizados en varios sectores. Los principales productos derivados del procesamiento del acero son: varillas de acero utilizadas en el refuerzo de estructuras de hormigón armado y los perfiles laminados en frío y caliente utilizados en la elaboración de estructuras metálicas, tuberías y otras formas especiales que se utilizan en el sector metalmecánica, como también en la construcción, específicamente en el diseño estructural. Las propiedades del acero pueden cambiarse en gran medida variando las cantidades de carbono añadiendo otros elementos como silicio, níquel, manganeso y cobre. Un acero que tenga cantidades considerables de estos últimos elementos se denominará acero aliado, estos elementos tienen un gran efecto en sus propiedades, el contenido de carbono en el acero es casi siempre menor que el 0.5 % en peso y es muy frecuente que sea de 0.2 a 0.3 %. La composición química es de suma importancia en sus efectos tales como la soldabilidad, resistencia a la corrosión, a la fractura, etc. Las estructuras de acero son frente a otros materiales, especialmente adecuadas para afrontar las ondas sísmicas originadas en el suelo, pues no sufre grietas ni fisuras y su rotura frágil es casi imposible en los productos normalizados con un buen diseño, que son los perfiles estándares que existen en el mercado. Además la gran ductilidad del acero le permite llegar a grandes deformaciones sin rotura evitándose colapso estructural sin previo aviso. El carbono incrementa su duraza y resistencia, pero al mismo tiempo reduce su ductilidad igual que lo hace el fósforo y el azufre. La ASTM especifica los porcentajes exactos máximos del carbono, manganeso, silicio, etc., que se permiten en los aceros. La composición química también influye en el proceso de laminado, la historia de sus esfuerzos y el tratamiento térmico aplicado. En décadas recientes los arquitectos e ingenieros han requerido aceros más fuertes con mayor resistencia a la corrosión, cuyas características se encuentran incluidas en las especificaciones LRFD.



264

Los aceros estructurales se agrupan según las siguientes especificaciones: Aceros de propósitos generales (A36) Aceros estructurales de carbono (A529) Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleación y resistente a corrosión atmosférica (A242 y A 588) Acero templado para placa y revenido (A514) Siendo el más utilizado el Acero A36.

9.1.2. TIPOS DE ESTRUCTURAS Y DE SISTEMAS RETICULARES METÁLICOS Entre las más usuales estructuras que se las construyen con acero tenemos las siguientes: Edificios: Residencias Oficinas Almacenamientos Industrial Puentes: De carreteras De ferrocarril Acueductos Estructuras especiales: Torres

Tanques Barcos Aviones

Cuando se aplican los sistemas reticulares a las cubiertas, reciben el nombre de cerchas, cuchillos o armaduras, y su organización depende de las formas y características del tejado. En los nudos descansan de ordinario, las correas con intereses de 2 a 3 m. Y a veces menores. De la luz se deduce inmediatamente el número de nudos y recuadros; o bien si este viniera impuesto de antemano, se determinará la luz mas adecuada a una organización posible de la armadura. Entre las armaduras más importantes tenemos: La armadura con pendolón atirantada; La armadura alemana o de tijera, propia para luces de 8 a 12 m;



265

La armadura Polonceau (conocida también como armadura francesa o Wiegmann) y la armadura belga se emplean en luces medidas de 8 a 12 m; Armaduras Inglesas; y Armadura medio cuchillo.- Utilizadas para cubiertas de una vertiente

9.1.3. PERFILES LAMINADOS EN FRÍO Y CALIENTE.

Los perfiles de lámina delgada doblada en frío más comunes, disponibles en nuestro país, son: Canales U, correas G, correas Z, perfiles Ω, ángulos L, Tubos circulares O, tubos rectangulares ٱ, tubos cuadrados ٱ Los espesores de lámina de los perfiles disponibles en el mercado varían desde 2mm. hasta 10mm., aunque las especificaciones norteamericanas admiten espesores de hasta 25mm. Los espesores de lámina inferiores a 2mm. corresponden a perfiles no estructurales, siendo recomendable la utilización de perfiles de al menos 3mm. de espesor para limitar el efecto de la corrosión. Es posible laminar perfiles con geometrías diferentes a las comerciales, mediante dobladoras y cortadoras de planchas metálicas, pero su costo normalmente es mucho más alto que el de los perfiles comerciales, y el control de calidad es dudoso.

Los perfiles laminados en caliente son laminados en forma económica y en una variedad de formas y tamaños sin cambios apreciables en sus propiedades físicas. Generalmente los miembros estructurales más convenientes son aquellos con grandes momentos de inercia en relación con sus áreas. Los perfiles I,T y C tienen esta propiedad.



266

Por lo general los perfiles de acero se designan por la forma de sus secciones trasversales. Por Ejemplo: se obtienen perfiles en ángulo, Tes, Zetas y placas. Sin embargo es necesario hacer una clara distinción entre las vigas estándar americanas (llamadas Vigas S) y las vigas de patín ancho ( llamadas Vigas W) ya que ambas tienen la forma de I. La superficie interna del patín de una sección W es paralela a la superficie externa, o bien casi paralela a una pendiente máxima de 1 a 20 en el interior, dependiendo del fabricante. Las vigas S, que fueron los primeros perfiles de vigas laminadas en los EE.UU., tiene una pendiente de 1 a 6 en el interior de sus patines. Debe notarse que los espesores constantes o casi constantes de los patines de las vigas W, a diferencia de los patines usados de las vigas S, facilitan las conexiones. Las vigas de patín ancho representan hoy en día casi el 50% de todos los perfiles estructurales laminados. Diferencias entre perfiles laminados en frío y en caliente: Los perfiles laminados en caliente experimentan esfuerzos residuales que afectan a la resistencia en el caso de las columnas cargadas axialmente, una causa por la que producen estos esfuerzos residuales es por el enfriamiento desigual que sufren los perfiles después de haber sido roblonados en caliente, por ejemplo, un perfil W los puntos exteriores de los patines y la parte media del alma se enfría rápidamente, en tanto que las zonas de intersección del alma con los patines la hacen más lentamente. Las partes de la sección que se enfrían con más rapidez al solidificarse resisten siguientes acortamientos en tanto que aquellas partes que están aún calientes tienden a acortarse aún más al enfriarse.

9.1.4. MÉTODOS DE LOS FACTORES DE CARGA Y DE RESISTENCIA LRFD AISC 2001

El método de diseño por esfuerzos admisibles ASD satisface los requerimientos de las especificaciones de AISC (American Institute of Steel Construction), cuando la resistencia permisible de cada uno de los componentes estructurales es igual o mayor que la resistencia requerida determinada por las combinaciones de carga del ASD. Se expresa así:

RnRa

Donde:

Ra= Resistencia requerida Rn= Resistencia nominal Ω= Factor de seguridad

Rn Resistencia permisible



267

Dado que la ingeniería está avanzando a pasos agigantados y rápidos en todas sus ramas, las estructuras de acero no han sido una excepción; por ello es necesario entender la filosofía de diseño que se ha estado aplicando en los últimos tiempos, dejando ya de lado al método de los esfuerzos permisibles (ASD). La gran popularidad adquirida por este método, la gama de estructuras de acero que se están construyendo, y el lanzamiento en el 2006 de PLC (Perfiles laminados en caliente) han motivado a que muchos profesionales y alumnos actualicen y se familiaricen con este nuevo método de diseño, aprovechándolo al máximo ya que está basado en estudios y pruebas mas recientes que ayudarán a asegurar a nuestras estructuras. Concepto: El Método LRFD cuyas siglas significan en español “Diseño de Factores de Carga y Resistencia” es un método para diseñar estructuras de acero introduciendo para su efecto factores de carga y resistencia. Se basa en los Estados Límites es decir aquella condición en la cual una estructura deja de cumplir su función. Estos estados son de dos tipos: Estados Límites de Resistencia Estados Límites de Serviciabilidad.

9.1.5. RELACIÓN DE ESFUERZO DEFORMACIÓN DEL ACERO A36



268

Los materiales permitidos en la construcción de estructuras para edificios de acero, se indican en las secciones AISC-A3.1 Y AISI-A3.1 de las respectivas especificaciones. El acero estructural usado con más profusión es ASTM-A36 cuyas propiedades mínimas de tensión son: Esfuerzo de fluencia mínimo: Fy = 36 ksi = 2540 kg / cm2; Resistencia mínima Fu = 58 ksi = 4100 kg / cm2; Alargamiento en la rotura Ƹu = 20% Los diagramas esfuerzo-deformación ofrecen en parte la información necesaria para entender como se comporta el acero en una situación. No puede desarrollarse método satisfactorio de diseño al menos que se disponga de información completa relativa a las relaciones esfuerzo deformación del material que se usa. El mayor esfuerzo para el que todavía es válida la ley de Hooke o punto más alto de la proporción recta del diagrama esfuerzo – deformación se denomina límite proporcional. El mayor esfuerzo que un material puede resistir sin deformarse permanentemente se llama Límite proporcional elástico. El esfuerzo en el que se presentan el incremento brusco de alargamiento o deformación sin un incremento de esfuerzo, se denomina esfuerzo de fluencia corresponde al primer punto en el diagrama esfuerzo deformación para el cual la tangente a la curva es horizontal. El esfuerzo de fluencia es para el proyectista la propiedad más importante. Más allá del esfuerzo de fluencia elástica hay un intervalo en el que ocurre un incremento considerable de la deformación sin incremento del esfuerzo. La deformación que se presenta después de la deformación elástica se denomina deformación plástica, esta última generalmente es igual en magnitud de 10 ó 15 veces la deformación elástica. La fluencia de acero puede parecer una seria desventaja, pero en realidad es una característica muy útil si el esfuerzo en un punto de una estructura de acero dúctil alcanza el esfuerzo de fluencia esa parte fluirá localmente sin incremento en el esfuerzo. Una propiedad muy importante de una estructura que no se ha esforzado más allá de su punto de fluencia es que esta recuperará su longitud original cuando se suspenda la carga. Si se esfuerza más allá de ese punto recuperará solo parte de su longitud inicial.



269

9.2.-CARGAS DE SERVICIO Y FACTORES QUE DETERMINAN LA SEGURIDAD DE UNA ESTRUCTURA (LRFD)

9.2.1. CARGAS DE SERVICIO El diseño de la mayoría de las estructuras está regido por especificaciones y códigos de construcción que especifican las cargas de servicio, su mayoración, calidad de materiales, etc. Casi todos los códigos de construcción municipales y estatales han adoptado las especificaciones AISC (American Institute of Steel Construction). El Ingeniero Civil calculista deberá realizar una estimación precisa de las cargas que aplicará a la estructura durante su vida útil. Las posibles cargas que pueden actuar en una estructura metálica pueden ser: D = Carga Muerta L = Carga Viva Lr= Carga Viva por Cubiertas R = Carga inicial de Agua de lluvia o de Hielo S = Carga de Nieve W = Carga de Viento E = Carga de Sismo

9.2.2. FACTORES QUE DETERMINAN LA SEGURIDAD EN LA ESTRUCTURA La filosofía de diseño del método LRFD se basa en los Estados Límites es decir aquella condición en la cual una estructura deja de cumplir su función. Estos estados son de dos tipos: Estados Límites de Resistencia.- al cual se lo relaciona con la seguridad y capacidad que debe tener una estructura así: Fluencia Pandeo Fractura Fatiga y Pandeo Torsional Lateral. Estados Límites de Serviciabilidad.- se los relaciona ante condiciones normales de servicio, es decir; es un estado en el cual la función del edificio, llámese estos: apariencia, durabilidad, mantenimiento, y comodidad de los ocupantes se preserva ante condiciones normales de uso, así: Deflexiones Vibraciones de Piso Derivas de entrepiso o deflexiones laterales. No deslizamiento en conexiones resistentes al deslizamiento Corrosión. En conclusión las estructuras deben ser proporcionadas de tal forma que ningún estado límite sea excedido.



270

En el análisis de un elemento estructural sometido a una solicitación cualquiera, este va a reaccionar ante esta, produciéndose fuerzas internas tales como: axiales, cortantes, momentos flectores, torsores a las cuales se las denomina Q. Dependiendo de la carga que se le propine el elemento puede fallar o simplemente deformarse y regresar a su estado natural cuando la carga cese, todo este proceso está regido por la capacidad que tenga el material llamada Resistencia R. Por ello para que una estructura se encuentre siempre segura es necesario que se cumpla la desigualdad:

R ≥ Q Generalmente estas variables no se las puede conocer con tanta precisión, pero por medios probabilísticos se las utiliza como variables aleatorias R y Q para obtener métodos de confiabilidad de momentos de primer y segundo orden. El diseño por LRFD satisface los requerimientos de las especificaciones de AISC, cuando la resistencia permisible de cada uno de los componentes estructurales es igual o mayor que la resistencia requerida determinada por las combinaciones de carga del LRFD. Se expresa así:

ΦRn ≥ ΣγiQi Φ = Factor de Reducción de Resistencia

Rn = Resistencia Teórica o Nominal (φ1) γi = Factor de Mayoración de Carga (γi>1) Qi = Efecto de la Carga i Donde el factor de reducción de resistencia es: Φ= 0.90 Estado Límite de Fluencia Φ= 0.75 Estado Límite de Ruptura Φ= 0.85 Estado Límite de Pandeo



271

9.2.3. COMBINACIONES DE CARGA Las combinaciones de Carga utilizadas por el LRFD se basan en el ASCE 7-98 y se las presenta a continuación: 1.4D 1.2D + 1.6L + 0.5 (L o S o R) 1.2D + 1.6 (L o S o R) + (0.5L o 0.8W) 1.2D + 1.6W + 0.5L + 0.5(L o S o R)

1.2 1.0E + 0.5L + 0.2S

0.9 (1.6WO1.0E) Estas combinaciones factoradas asumen: Períodos de Recurrencia de 50 años; Una sola carga puede alcanzar su valor máximo (VM); Las otras alcanzan un valor arbitrario en el tiempo (VAT); y

En tanto que los valores i difieren dependiendo de los VM y VAT

9.2.4. VENTAJAS DEL METODO LRFD Puesto que el método LRFD es un método más estudiado y actual posee las siguientes ventajas:

Es similar al método actual empleado para diseñar estructuras de hormigón armado, es decir; ya es conocido y comprobado.

Es un método más racional porque se acerca más a la realidad de lo que ocurre en la vida útil de la estructura.

Usa varias combinaciones de carga lo cual conlleva a diseños más económicos, siempre y cuando L sea menor a tres veces D

Muestra facilidades para realizar futuros cambios y calibraciones.

Probablemente se estará diseñando estructuras más seguras. Este método lo han adoptado en la mayoría de los países en el mundo Mientras que el método ASD utiliza cargas de trabajo o de servicio sin factores, asume una distribución elástica de esfuerzos, y el criterio de diseño se basa en:

iQFs

Rn

Donde:

Fs=Factor de Seguridad =/

9.2.5. COMPARACIÓN ENTRE EL MÉTODO DE DISEÑO POR ESFUERZOS ADMISIBLES Y EL LRFD

A continuación con un ejemplo se hace una breve explicación entre estos dos métodos de diseño.



272

Qué sección necesitará la barra A-B para soportar una carga viva de 36 Kp, considerando despreciable el peso de la barra C-B.

EJEMPLO PROPUESTO

.03.68

)96.30(*35 0

KpF

SenKpF

BA

BA

Como A

P

entonces:

PA

Método de los Esfuerzos permisibles ASD:

67.16.0

Fy

FyFs

Esfuerzo permisible = 0.6Fy A36 = 0.6Fy = 0.6*36 = 21.6 Kp/pulg

2

El área requerida para esta sección es:

2lg15.36.21

03.68puA



273

Método LRFD

Para Tensión 9.0

)(

6.12.1

LD

LDFs

Como se tiene solo la carga viva de 36 Kp. Se tiene:

78.1)(9.0

6.1

L

LFs

2lg36.3

*36*9.0)03.68(6.1

puA

A

Las diferencias entre estos dos métodos principalmente son los factores y combinaciones de carga. El ASD utiliza esfuerzos actuantes y los compara con los esfuerzos permisibles, el LRFD utiliza fuerzas y momentos actuantes y los compara con las resistencias en términos de fuerza y momento. Bases de Diseño: Las bases del diseño que se emplearán son:

La resistencia requerida será determinada por un análisis estructural;

Se utilizarán las combinaciones de carga apropiadas;

El Diseño puede hacerse por análisis elástico o plástico considerando que para este último los aceros deberán ser menores a 450 Mpa. (4500Kg/cm2); y

Siempre debe cumplirse la desigualdad:

iRn

Resistencia de diseño Resistencia requerida.



274

9.3. ANÁLISIS Y DISEÑO DE MIEMBROS

9.3.1. ANÁLISIS DE MIEMBROS A TENSIÓN

La manera más eficiente de usar el acero estructural es en un miembro a tensión, es decir, en un miembro que transmita un "estirón" entre: de una estructura. Por supuesto, si bajo ciertas condiciones de carga el esfuerzo se invierte en el miembro y se vuelve de compresión, deberá diseñarse como miembro a tensión y como columna, perdiéndose la deficiencia.

Figura 1 Para que todo el material en el miembro a tensión sea totalmente efectivo, las conexiones de extremo deben diseñarse más fuertes que el cuerpo del miembro. Los miembros de acero en las estructuras de los edificios pueden ser parte del sistema de entramado de piso para soportar las cargas gravitacionales, del sistema de entramado vertical, del sistema de entramado lateral para suministrar estabilidad lateral al edificio y resistir las cargas laterales, o de dos o más de estos sistemas Los miembros de piso se llaman normalmente viguetas, largueros, vigas secundarias, o vigas principales. Los miembros de cubierta se conocen también como correas. Los largueros, que soportar pisos, techos y tableros, están relativamente próximos unos de otros. Las vigas secundarias son miembros que soportar el tablero de piso. Las vigas principales son miembros de acero que van entre columnas y comúnmente soportar otras vigas secundarias. Las vigas de transferencia son miembros que soportar columnas y transfieren cargas a otras columnas. Los esfuerzos primarios en viguetas, largueros, vigas secundarias y vigas principales se deben a esfuerzos de tensión y fuerzas cortantes.



275

Los miembros verticales que soportan pisos en los edificios se denominan columnas, los perfiles de acero más comunes usados para columnas son las secciones de ala ancha y los tubulares. Las columnas están sometidas a compresión axial y también a menudo a momentos de flexión. La esbeltez de las columnas es un aspecto que debe considerarse el diseño. Los miembros a tensión axialmente cargados son proporcionados de manera que la fuerza de diseño requerida Pu sea menor o igual que la resistencia Pu del estado limite multiplicada por el factor de resistencia Φ.

Φt Pn ≥Pu

De acuerdo con el AISC, deben revisarse dos condiciones de estado límite 1.- El estado limite de fluencia del área total de la sección transversal Ag:

Φt=0.9 Pn=FyAg Donde Fy es el esfuerzo de fluencia mínimo especificado del acero. 2.- El estado limite de fractura del área neta efectiva Ae en los extremos del miembro a tensión: Φt=0.9 Pn=FyAg Donde Fu es la resistencia tensión mínima especificada del acero. El menor factor de resistencia de 0.75 para la fractura se usa debido a las graves consecuencias de este tipo de falla de la conexión. El área neta efectiva de un miembro a tensión se define según el AISC como Ae=AU Donde: A es el área igual al área de la sección transversal total cuando la carga de tensión se transmite por soldaduras longitudinales solo o en combinación con soldaduras transversales y es igual al área neta si se transmite por pernos o remaches. U es el coeficiente de reducción por retraso del cortante, que debe usarse cuando solo parte la sección transversal está conectada, como, por ejemplo, un lado de un perfil angular a tensión

9.3.2. ANALISIS DE MIEMBROS A COMPRESIÓN Para fines ingenieriles de diseño, el elemento axialmente cargado se define como aquel que transmite una fuerza de compresión cuya resultante en cada extremo coincide aproximadamente con el eje centroidal longitudinal del miembro. Aunque no hay cargas de diseño que producen momentos flexionantes, puede haber momentos debido a imperfecciones iniciales, curvatura accidental o excentricidad de extremo no intencional. Tales momentos flexionantes accidentales reducen la resistencia del miembro y esto se refleja en las formulas de columnas de las especificaciones de diseño de acero asi como en la magnitud del factor de resistencia Φ. La falla de columnas implica el fenómeno del pandeo durante el cual, un miembro experimenta deflexiones de un carácter totalmente diferente que las asociadas con la carga inicial. Cuando una columna cargada axialmente se carga por primera vez, simplemente se comprime o se acorta en la dirección de la carga. Cuando se alcanza la carga de pandeo, cesa la deformación por acortamiento y ocurre entonces la deformación repentina lateral y/o rotacional en una dirección normal al eje de la columna en este caso, limitando así la capacidad por carga axial. La resistencia a compresión, de un miembro de lámina delegada, es la capacidad de carga del miembro controlada por uno de los siguientes modos de falla:

Aplastamiento

Pandeo local

Pandeo general de flexión

Pandeo torsional



276

En la práctica, los miembros de lámina delegada de acero fallan por una combinación de los modos antes señalados. Las pruebas hechas en columnas producen valores de relaciones de esbeltez distribuidos en una franja ancha que promedia la curva de comportamiento real de falla de las columnas.

Figura 2

9.3.3. ANÁLISIS DE MIEMBROS A FLEXIÓN Las vigas soportan cargas que son aplicadas en ángulo recto (transversalmente) al eje longitudinal del miembro.

El diseño de vigas comprende dos secciones: F1 “Diseño por flexión” y F2, “Diseño por cortante”. El diagrama de la figura(a) ilustra los tipos de miembros a flexión diseñados: vigas y trabes armadas. Estas se

distinguen por el valor de la razón de esbeltez del alma wt

h

donde la dimensión (h) es la profundidad del alma entre las puntas de los filetes de los patines (por ejemplo) la distancia h en la figura(b) para una sección I doblemente simétrica y tw = t, el espesor del alma figura (b) y (c).

Criterio de

diseño de viga

del AISC

fyt

h

w

970

Capítulo F,

“Vigas”

Capítulo G,

“Trabes

armadas”

Vigas

laminadas

Vigas

soldadas

Vigas

híbridas Vigas no

híbridas

No

Si



277

Las vigas deben ser diseñadas para los estados límites de servicio y resistencia última. Los estados límites de servicio se relacionan con la flexibilidad excesiva (es decir la viga se reflexiona demasiado o vibra considerablemente bajo cargas de servicio). El diseñador puede anticipar tales problemas de servicio ya desde la etapa del diseño previamente haciendo que la razón claro/peralte no excedan de 24. Este es un límite empírico que se derivan de casos prácticos satisfactorios. La deflexión por cargas vivas y posibles vibraciones deben ser revisadas después que se ha proporcionado la viga. Figura (c) Figura (b) Los estados límites últimos (llamados también estados límites por resistencias) son los límites por la capacidad de tomar carga debido a fluencia excesiva o al pandeo. Los estados límites aplicables a vigas se muestran en la figura (d).

Estados límites

últimos para vigas

Flexión Cortante

Plastificación

del alma

Pandeo del

alma Pandeo Articulación

plástica

Mecanismo

plástico

Pandeo local del

patín (PLP)

Pandeo torsional

lateral (PTL) Pandeo local del

alma (PLA)

t tv(a)

tv(a)

tv(a)

xx

y

y

xx

y

y

xx

y

y

tw

tf

(a) perfil W (b) perfil S (c) perfil C

(canal)



278

Estados Límites por flexión Las vigas compactas continuas estrechamente arriostradas fallan por la formación de un mecanismo plástico. Cuando las sección transversal es compacta y está estrechamente arriostrada, la viga puede soportar la capacidad de momento plástico MP. Cuando el arriostramiento lateral aumenta en su separación y/o la sección transversal no es compacta el miembro se pandea bajo un momento menor que MP. Si una sección transversal es compacta o no, depende de la relación de esbeltez del patín y del alma. Para un perfil de patín ancho, la relación de esbeltez el patín se define por la razón bf/2tf. Las dimensiones bf y tf son el ancho y el espesor del patín como se muestra en la figura (c). Entre mayor es esta razón, menor será el momento bajo el cual falle localmente por pandeo el patín de la compresión. Llamamos a esta forma de falla pandeo local del patín (PLP). Un fenómeno similar ocurre en el alma donde la esbeltez correspondiente es h/tw. Se tendrá pandeo en la parte comprimida del alma y el estado límite se llamara pandeo local del alma (PLA). Clasificación de las secciones transversales.

Si denotamos la razón de esbeltez que gobierna el PLP o al PLA por el símbolo de , relación entre la

resistencia nominal a la flexión Mn y puede idealizarse según la gráfica mostrada Figura (e). Esta es una simplificación de un comportamiento mucho más complejo, pero captura las características esenciales del

programa en tanto que P , la capacidad es igual a MP y el perfil es compacto. Afortunadamente la mayor parte de las secciones transversales contenidas en el AISCM queda en esta categoría. Cuando

r , los elementos de placa se pandearan en el rango elástico donde la resistencia es inversamente proporcional al cuadrado de la relación de esbeltez. Tales perfiles se llaman esbeltos. En el rango entre los dominios compacto y esbelto, el pandeo ocurrirá después de que algunas partes de las placas haya fluido debido a la suma del esfuerzo aplicado y del esfuerzo residual preexistente. La curva de pandeo en esta

región se supone que varía linealmente con y los perfiles que caen en esta región se llaman no compactos.

p r

Mr

Mp

M

compacta no compacta esbelta

o

Figura (e)



279

9.4. CONECTORES Y SOLDADURA

9.5.1. GENERALIDADES

En todo sistema estructural, cada elemento debe tener una conexión adecuada, capaz de transmitir las cargas a otros elementos o a la cimentación, de manera segura de acuerdo con la especificación que se esté usando. Estas conexiones, se pueden hacer con soldadura o con conectores (remaches, tornillos o pernos), los cuales unen el elemento ya sea, a otro elemento directamente o a platinas adicionales. Al diseñar o revisar una unión es importante entender la forma como cada una de estas partes (conectores, pasadores o soldadura, elementos y platinas) está trabajando, es decir se debe evaluar la magnitud y dirección de los esfuerzos, en cada una de las partes que forman la conexión, para así poder garantizar una correcta transmisión de esfuerzos. No basta con revisar únicamente una de ellas, ya que puede ocurrir y de hecho ya ha ocurrido que aunque se diseñe correctamente el conector o soldadura, la conexión falle ya sea por el elemento que se requiere unir o por una de las platinas que intervienen en la unión, o que ocurra el caso contrario.

9.5.1. TIPO DE UNIONES

Se puede unir dos piezas diferentes ya sea con conectores, con pasadores o con soldadura. El primer sistema mencionado, consiste en perforar las piezas de la conexión y unirlas mediante conectores que aprietan las piezas y las mantienen unidas. En el proceso de soldadura, se logra la unión de dos piezas, ya sea debido a la fusión de los extremos de las piezas a unir por la aportación de calor, la unión con material de aporte, o la combinación de ambos efectos.

Figura 1



280

9.5.1. CONEXIONES CON REMACHES Y PERNOS Los conectores usados en las construcciones metálicas son los remaches, los tornillos y los espárragos soldados. REMACHES Los remaches, son piezas fabricadas, que constan de una parte cilíndrica (vástago) y una cabeza en uno de sus extremos. Una vez instalados en la perforación, se forma la cabeza en el otro extremo ya sea con un proceso en caliente o frío. El proceso de remachado en caliente fue muy usado en las estructuras de acero, sin embargo, debido a la dificultad en la instalación, al uso cada vez mas frecuente de la soldadura y de los tornillos de alta resistencia, hoy en día, se ha descontinuado este proceso por completo. PERNOS: Los tornillos son pasadores formados por una cabeza de forma cuadrada o hexagonal y un vástago parcial o totalmente roscado para que una vez instalado el tornillo en la perforación (que tiene un diámetro mayor al del tornillo) se sujete mediante una tuerca. Estructuralmente se puede trabajar con tornillos ordinarios y de alta resistencia Los tornillos ordinarios se fabrican con aceros al carbono y tienen una resistencia última a la tensión mínima de 42k/mm2. Su uso está limitado a estructuras livianas que no estén solicitadas a cargas vivas que producen impacto o inversión de esfuerzos o también, para elementos secundarios. Los tornillos de alta resistencia son fabricados con aceros al carbono tratado y tiene una resistencia mucho mayor a la de los tornillos ordinarios. Se trabaja con tornillos ASTM A 325 (o AASHTO M164), fabricados con acero al carbón tratado térmicamente, cuya resistencia última a la tensión varía entre 84 y 74 Kg/mm2 y los tornillos ASTM 490 ( o NTC 4028 o AASHTO M253), tornillos aleados tratados técnicamente, con resistencia última a la tensión de 105 Kg/mm2. Cuando los tornillos tienen un diámetro mayor de 38.1 mm. se fabrican tornillos de alta resistencia a partir de acero ASTM A449(NTC 858)

Figura 2



281

En los pernos se puede encontrar los siguientes estados límites:

9.5.1. CONEXIONES POR MEDIO DE PASADORES Las conexiones por pasadores se usan a veces en soportes de puentes con el fin de permitir la rotación de extremo. Con tamaños de entre 2 y 10 in de diámetro, se diseñan de manera análoga a las conexiones por aplastamiento de pernos, pero con el requisito adicional de tener que revisar el esfuerzo por flexión en el pasador mismo. Los detalles de los pasadores y tuercas estándar usadas para mantenerlos en su posición, se indican en la sección sobre conectores del AISC. Aunque la distribución real del esfuerzo en una viga corta circular es compleja, se ha encontrado que los diseños son satisfactorios cuando se basan en la teoría simple de vigas y en el esfuerzo medio por cortante y aplastamiento. Los momentos pueden calcularse conservadoramente suponiendo que las fuerzas están concentradas en los centros de las áreas de apoyo. Con base en una posición supuesta de las fuerzas actuantes pueden determinarse los momentos flexionantes y fuerzas cortantes y puede entonces hacerse una selección preliminar de los diámetros requeridos para los pasadores dependiendo de que condición (flexión o cortante) sea critica. Se revisa entonces el esfuerzo de aplastamiento así como le diámetro o longitud del pasador en caso de ser esto necesario.

9.4.5. CONEXIONES SOLDADAS

Corte del perno

Tensión del perno

Aplastamiento del perno

Corte de placa

Tensión en la sección neta de la placa



282

La soldadura es el proceso con el cual se unen dos piezas mediante el calentamiento de estas. El calentamiento de las piezas puede llegar hasta que se fusionen mezclándose entre sí y con otro material que se puede o no introducir durante el proceso y que al enfriarse crean una continuidad; o puede ocurrir que las piezas se calienten a temperatura inferior a su punto de fusión y se unan con un metal fundido como relleno; o puede ser que se calienten y ablanden lo suficiente para ser unidas con un martillo o por presión.

9.4.5.1. CLASIFICACION DE LA SOLDADURA POR SU TIPO Los dos tipos más comunes de soldadura son la de filete y la de ranura.

Figura 3 La soldadura de filete se usa para unir una placa a otra o miembro en posición paralela (traslapada) o proyectante (T), como se muestra en la figura (a) La soldadura de ranura, como se muestra en la figura(b), retiene la continuidad de las placas que se unen a tope a lo largo de sus bodes.

Figura 4

9.4.5.2. PROCESOS DE SOLDADURA

Existen muchos procesos de soldadura de los cuales los más usados para la construcción en acero con soldadura son la soldadura con gas y la soldadura de arco. SOLDADURA A GAS: La llama es producida por la combinación de un gas combustible, que generalmente es acetileno, con oxígeno. El calor producido funde los extremos de las piezas a unir y cuando se solidifican ya se encuentran unidos. Ocasionalmente se coloca un alambre como material de aportación, el cual se funde simultáneamente. Este proceso se utiliza para la fabricación, ya que involucra el calentamiento de grandes zonas que trae inconvenientes en el proceso mismo y además produce grandes esfuerzos residuales. SOLDADURA EN ARCO: Se establece una corriente entre dos conductores debido a una diferencia de potencial.



283

Si los conductores se separan, se provoca una chispa que ioniza el aire o gas que lo rodea, de tal manera que aún cuando los conductores están separados, hay paso de corriente formando un arco. El calor desarrollado por este arco es intenso y adicionalmente, tiene la ventaja de que es muy localizado, facilitando el proceso de soldadura.

Figura 5 La máquina de soldadura, es un generador de corriente continua, con control de corriente y voltaje. La intensidad de la corriente depende de la resistencia que tenga el circuito, es decir, de la separación entre el electrodo (conductor) u la o las piezas (el otro conductor) que da el operario, separación que determina la longitud de arco. Para tener una soldadura uniforme, la máquina debe suministrar el voltaje correcto automáticamente o el operario (en caso de ser manual) debe mantener constante la separación del electrodo. Dependiendo de los electrodos, se puede encontrar la soldadura de arco con electrodo de carbono, con electrodos de tungsteno y con electrodos metálicos. PROCESOS BÁSICOS DE LA SOLDADURA: Soldadura de arco metálico protegido (SMAW) Soldadura de arco sumergido (SAW) Soldadura de arco metálico a gas (GMAW) Soldadura de arco con núcleo fundente (FCAW) Soldadura de gas conductor (EGW) Soldadura de escoria conductora (ESW)

Figura 6

9.4.5.3. VENTAJAS DE LA SOLDADURA



284

El empleo de conexiones soldadas en vez de atornilladas o remachadas permite un ahorro de material (hasta de un 15%).

La soldadura requiere menos trabajo y por lo tanto menos personal que la colocación de remaches o tornillos (un soldador puede reemplazar una cuadrilla de remachadores).

La soldadura permite una gran variedad de conexiones, cosa que no se puede con remaches o tornillos.

Debido a la mayor resistencia del metal de aportación las conexiones soldadas permiten una gran resistencia a la fatiga.

Las estructuras soldadas pueden repararse muy fácilmente a diferencia del resto.

Las conexiones soldadas han permitido la construcción de estructuras soldadas y "limpias".

Las conexiones soldadas permiten ajustes de proyecto más fácilmente que en otro tipo de conexiones.

El trabajo de soldadura es silencioso comparado con el remachado.

Hay un ahorro considerable en el cálculo, detallado y montaje de las estructuras.

Menor peso

Menor manipulación de las partes conectadas (no hay punzonado ni taladrado);

Menor costo

Detallamiento y diseño de las conexiones es más simple

Mejor apariencia arquitectónica

Produce estructuras más rígidas y menores concentraciones de esfuerzos.

9.4.5.4. DESVENTAJAS DE LA SOLDADURA

Socavación o desgaste de la soldadura

Falta de fusión

El proceso en obra es más complicado;

El personal debe ser altamente calificado; y



285

La inspección es compleja.

9.4.5.5. SELECCIÓN DEL ELECTRODO ADECUADO Para escoger el electrodo adecuado, es necesario analizar las condiciones de trabajo en particular y luego determinar el tipo y diámetro del electrodo que más se adapte a esas condiciones, por tanto deberá tener presente las siguientes recomendaciones:

Naturaleza del metal base

Dimensiones de la sección a soldar

Tipo de corriente que entrega la maquina soldadora

En qué posición o posiciones se realizara la soldadura

Tipo de unión y facilidad de fijación de la pieza

Si, el depósito debe tener alguna característica como son: resistencia a la corrosión, gran resistencia a la tracción, ductilidad, etc.

Si la soldadura debe cumplir condiciones de alguna norma o especificaciones especiales.

El aire y la humedad en el aire combinarán con elementos químicos en el revestimiento de los electrodos bajo la mayoría de las condiciones. La humedad se convierte en vapor al calentar el electrodo y el hidrógeno en el agua combina con los agentes químicos en el revestimiento. Al mezclarse con el metal fundido, ésto cambia la composición de la soldadura, debilitándola. En resumen, para almacenar los electrodos procure que sus electrodos queden secos.

9.4.5.6. SEGURIDAD EN OPERACIONES DE SOLDADURA Bajo condiciones ambientales se debe tener presente:

Jamás se deberá soldar en las proximidades de líquidos inflamables, gases, vapores, metales en polvo o polvos combustibles y peor aun, soldar en la vecindad de materiales inflamables de combustibles no protegidos.

Soldar en áreas sin ventilación, expone al operador a severas molestias y enfermedades debido a la falta de oxígeno, calor de soldadura y humo restante.

El operador nunca debe trabajar sobre una poza o sobre suelo húmedo al soldar. Deberá conservar sus manos, vestimenta y lugar de trabajo continuamente secos.

Por otra parte el operador deberá usar: Mascara de soldar, guantes y delantal de cuero, botas o zapatos de seguridad, así como conocer la operación y manejo de sus herramientas de trabajo tales como la máquina de soldar, entre otros.



286

9.4.5.7. SIMBOLOS ESTANDAR DE SOLDADURA Los símbolos estándar de la soldadura usada en el detallado en acero se incluyen en el AISCM con sus usos correctos ilustrados en muchos croquis de detalle. Las soldaduras de filete son más fáciles de hacer que las soldaduras de ranura debido a que las tolerancias de ensamble permitidas en ellas son mayores. Como se muestra en la figura anterior 3



287

POSICIONES EN SOLDADURA



288

ESQUEMAS BASICOS DE SOLDADURA



289

9.4.5.8. PROCEDIMIENTO GENERAL PARA EL DISEÑO DE UNA CONEXIÓN SOLDADA

El procedimiento general para diseñar una conexión es el siguiente: se calculan las cargas y se localizan sus líneas de acción. Se hace un esquema preliminar. La conexión debe ser tan compacta como sea posible, para ahorrar material, que aun satisfaga los criterios aplicables de las especificaciones exigidas y que minimice la excentricidad de la carga. Se selecciona un tipo de conectador o de soldadura, y se estima el tamaño. Se calcula la capacidad admisible por unidad. Se determina el número de unidades necesarias y se disponen de tal manera que se logre máxima eficiencia de la conexión y compactación. Se proporcionan áreas adecuadas de sección transversal para las partes que van a conectarse. Se hace un bosquejo final, se comprueban las holguras para asegurarse de que la conexión puede fabricarse y montarse tal como fue diseñada. Se verifican los espaciamientos para asegurarse de que se cumplan los requisitos de las especificaciones. Los miembros esforzados axialmente que se encuentran en una junta deben tener sus ejes centroidales intersecados en un punto, si es posible. De los contrario, la junta debe diseñarse para esfuerzos de flexión debidos a la excentricidad de a carga. Además, las conexiones deben hacerse simétricas con respecto al eje de los miembros, si es posible.

9.4.5.1. DEFECTOS DE LAS SOLDADURAS

Entre los defectos de las soldaduras se encuentran: socavación o desgaste de la soldadura, falta de fusión, penetración incompleta, penetración excesiva, porosidades.



290

9.5. ANALISIS Y DISEÑO DEL EDIFICIO CON ESTRUCTURA METALICA EN EL PROGRAMA ETABS

9.5.1. DESCRIPCION DEL PROYECTO

El estudio del edificio en mensión se lo diseñará en metal para comparar los resultados dados en hormigón armado en capítulos anteriores de la presente tesis y obtener los precios unitarios y presupuesto referncial y verificar la viabilidad de la construcción. El presente informe comprende el análisis y diseño estructural del edificio de cinco niveles conformado por estructura metálica , la altura de entrepiso es de 4.45m. para el primer nivel y 3.30m para el resto de niveles tipo. La losa de stee panel, estará apoyada sobre vigas secundarias, las cuales estarán dispuestas en el sentido corto de 6.00m. El último nivel será de cubierta inaccesible. Para el análisis se han considerando varios factores fundamentales:

Comportamiento estructural

Configuración estructural.

Requisitos para los modelos estructurales y sus análisis.

Factores de reducción y factor de amplificación.

Selección del método de análisis sísmico.

Modelos estructurales y sus análisis

Modelo que incluye todos los elementos.

Rigideces de los elementos que consideren los efectos de agrietamiento de las secciones.

Análisis de la estructura como mínimo en dos direcciones horizontales ortogonales y en cualquier dirección crítica.



291

9.5.1. OBJETIVO

El presente informe contempla el estudio y diseño estructural de los elementos constitutivos de un edificio metálico de 5 niveles destinado a un centro cultural ubicado en la ciudad de Guayaquíl. El objetivo es realizar la comparación de un edificio de 5 niveles entre estructura metalica y estructura de hormigón armado, chequeando deformaciones las cuales no superen las máximas permisibles, comprobnado la capacidad de los elementos y realizar el detallado de dichos elementsos teniendo en cuenta los conceptos de ductulidad y resistencia.

9.5.1. NORMAS Y CÓDIGOS DE DISEÑO Las normas que se han aplicado en el diseño de este proyecto son las que se indican a continuación:

ANSI/AISC 360-05 Specification for Structural steel bulilding

AWS D1.1 2000 American Welding Code 2000

CEC 2000 (Código Ecuatoriano de la Construcción )

AISC-LRFD -93

9.5.1. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

El acero mas común es el A36 que tiene un contenido máximo de carbono de 0.25 a 0.29 por 100, dependiendo del espesor y un limite elástico de 36 ksi (2530Kg/ cm2) En normtiva ASTM, los aceros al carbonomas empleados son A36, A53, A500, A501, A529, A570, y A709 (grado36). Sus limites elásticos varian desde 25 a 100ksi (1760 a 7000 Kg/ cm2)

Se muestran las propiedades mas utilizadas del acero A36 que es el que se utilizara para el diseño en el programa de calculo estructural Etabs

Acero de Refuerzo fy=4200 Kg/cm2

Estructura Metálica fy=2530 Kg/cm2

Hormigón de losa sobre steel deck f’c=180 Kg/cm2



292

9.5.1. CARGA MUERTA Y CARGA VIVA

Las cargas muertas (D) se refieren al peso de los elementos estructurales, losas, vigas, y no estructurales como: paredes, baldosas, enlucidos, tumbados e instalaciones. En nuestro caso, el peso de columnas y vigas el programa los calcula, mientras que los pesos adicionales se los asignará a un elemento membrana que se encarga de repartir las cargas a las vigas secundarias y estas a los pórticos.

Paredes de mampostería:……………………..……...…….140,170,180Kg/ m²

Instalaciones………………………………………………………………………..20 kg/m²

Acabados de Cerámica………………………………………………………..50 Kg/ m² El tipo de losa que se utilizara es Steel Panel, de las tablas de propiedades de losa mostradas a continuación. En la primera se determina el volumen de hormigón por m2 dependiendo del espesor de la losa en este caso elosa=5cm; por tanto hormigón=0.0695m3/m2 Para determinar el peso de la plancha, se lo ubica dependiendo del espesor de la misma, en este caso e=0.76; por tanto Wplancha=7.44 kg/m2 En definitiva Wlosa=(0.0695m3/m2*2400kg/m2)+7.44kg/m2= 174.24kg/m2

E (modulo de elasticidad) E=2039000 Kg/cm2

Modulo de elasticidad al esfuerzo cortante

G=784230 Kg/cm2

Relacion de Poisson ѵ=0.30

Coeficiente de dilatación térmica ά=1.170x10-5 por °C

Densidad ϒ=7850kg/m3

Esfuerzo de fluencia mínimos garantizado

Fy=2531.05 Kg/cm2

Esfuerzo minimo de ruptura en tensión

Fu=4077.80 Kg/cm2



293

Figura 2. Corte tipo de losa

La carga sobreimpuesta (D) por losa, acabados, instalaciones, mampostería es D=425kg/m2 Es necesario señalar que la quinta losa por ser inaccesible se la diseño con D=196Kg/m2 La sobrecarga viva (L) la obtenemos de la tabla 4.1 del CEC 2000, según el uso al que esté destinado el edificio, en este caso es de 250 Kg/m2 Cabe destacar que la quinta losa por ser de terraza inaccesible se la diseñó con una carga viva de 100 Kg/ m2.

9.5.1. CARGAS SISMICAS

Para las cargas sísmicas se utilizará el coeficiente sísmico, tomando los factores del cortante basal dados en el CEC 2000 con la siguiente ecuación:

WR

CIZV

PP

***

**

De donde:

T

SC

S*25.1

S= Coeficiente de Suelo S y Coeficiente Cm 1.50 y 2.80 El valor de C en suelos blandos, no debe exceder 2.80, y debe ser mayor a 1.50

Z=Zona sísmica: III 0.25

C=Coeficiente sísmico 2.80

R=Factor de respuesta 6.00

I=Tipo de uso, destino e importancia de la estructura 1.00

ØP =Factor de configuración estructural en planta 1.00

ØE =Factor de configuración estructural en elevación 1.00



294

116.000.6*00.1*00.1

80.2*00.1*25.0

9.5.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA ESTRUCTURA 9.4..1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS COLUMNAS

Figura 3. Seccion típica de columna

Para el diseño se optó por las siguientes secciones de columnas cuadradas, según los pisos: 9.4..2. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

Figura 4. Seccion típica de viga

Donde: bf= anchura de ala bw= espesor del alma d= altura tf= espesor del ala 9.4..2.1. VIGAS CARGADORAS INTERNAS Para determinar las secciones, teniendo las cagas tanto muerta como viva se prodece primero a mayorar las cargas:

COLUMNAS

Seccion (mm)

Sobre P4 300x6

Sobre P3 350x8

Sobre P2 350x8

Sobre P1 400x12

Sobre PB 400x12

2/91.0

)25.0(*6.1)42.0(2.1

6.12.1

mTonWu

Wu

WlWdWu



295

Se determina el ancho de influencia, sabiendo que la sepracion entre Vs es de 1.75cm: f es el factor que toma en cuenta el peso propio Para estimar la carga viva que reciben las vigas por metro lineal, se usa la expresión Teniendo el momento ya calculodo en el Etabs Mu=18.78T-m Mu=1621.68Kips-pulg Se debe cumplir: Se calcula el valor de Zx(requerido) que es el modulo resistente en cm3 en la tabla de

perfil americano I y H de alas paralelas, para determinar las secciones. Se limita en la tabla por el valor de dmin=l/20 que resulta dmin=7/20=0.35m Con estos valores se busca en la siguiente tabla PLC para establecer un perfil a usar Zx(disponible)=949.79cm3 Zx(disponible)=57.96pulg3 Por tanto, si cumple la condición.

035.1

75.1inf)(

3#

7

5

f

cmanchos

Vs

mLuzVCI

mLuzVs

TonQu

lquQu

mTqu

fsWuqu

22.8

)2/*(*2

/64.1

**

3

3

20.820)(

lg50.50)(

36*9.0

lg68.1621)(

*)(

cmrequeridoZx

purequeridoZx

pukipsrequeridoZx

Fyb

MurequeridoZx

)()( disponiblerequerido ZxZx



296

Las vigas deben ser diseñadas sísmicamente compactas por lo tanto

Ala

Alma Con estas expresiones se estblace un diseño sísmico correcto para las almas λf<λp y para almas λw<λp

H tw bf tf d A bf tf tw d

pulg pulg pulg pulg pulg pulg2 mm mm mm mm

N-3 Y 4 W18X35 17,71 0,299 5,98 0,425 17,71 10,32 ok 152 10,8 7,6 450

NIVEL PERFIL VIBRACIONES

λf=bf/2tf λw λf<λp λw<λp

d tf tw bf alas almas (pulg) almas alas almas

17,71 0,425 0,299 5,98 8,51 69,54 7,04 59,23 VERDADERO VERDADERO

λp

Para estos niveles 3 y 4 se obtiene como sección W18x35, y se sigue el mismo procedimiento para los demás niveles con la diferencia de la carga que tiene cada uno. Se utilizara secciones con los espesores comerciales tomando en cuenta las cargas sísmicas en todos los niveles

ksiFy

ksiE

36

29000

fyEp *3,0

fyEp *45.2



297

9.4..2.2. VIGAS CARGADORAS EXTERNAS Como anteriormente ya se determinó la mayoracion de cargas, se tiene: Se determina el ancho de influencia, sabiendo que la sepración entre Vs es de 1.75cm: f es el factor que toma en cuenta el peso propio Para estimar la carga viva que reciben las vigas por metro lineal, se usa la expresión Teniendo el momento ya calculado en el Etabs Mu=9.49T-m Mu=821.79Kips-pulg Se debe cumplir: Se calcula el valor de Zx(requerido) que es el modulo resistente en cm3 en la tabla de

perfil americano I y H de alas paralelas, para determinar las secciones de viga. Por tanto, si cumple la condición.

Nivel bf tf tw d

mm mm mm mm

5 140 8 6 400

4 170 12 8 525

3 170 12 8 525

2 170 12 8 500

1 170 12 8 500

2/91.0 mTonWu

035.1

75.1inf)(

3#

7

5

f

cmanchos

Vs

mLuzVCI

mLuzVs

TonQu

lquQu

mTqu

fsWuqu

11.4

2/*

/64.1

**

3

3

64.415)(

lg36.25)(

36*9.0

lg79.821)(

*)(

cmrequeridoZx

purequeridoZx

pukipsrequeridoZx

Fyb

MurequeridoZx




298

Se limita en la tabla por el valor de dmin=l/20 que resulta dmin=7/20=0.35m Con estos valores se busca en la tabla PLC (que se encuentra anteriormente adjunta) para establecer un perfil a usar Zx(disponible)=949.79cm3 Zx(disponible)=57.96pulg3 Por tanto, si cumple la condición. Las vigas deben ser diseñadas sísmicamente compactas por lo tanto

Ala




N-3 Y 4 W18X35 17,71 0,299 5,98 0,425 17,71 10,32 ok 152 10,8 7,6 450





λp


Nivel bf tf tw d

mm mm mm mm

5 120 6 6 400 4 140 10 8 450 3 140 10 8 450 2 160 10 8 525 1 160 10 8 525

9.5.7.2.3. VIGAS DE AMARRE Como anteriormente ya se determinó la mayoracion de cargas, se tiene: Se determina el ancho de influencia, sabiendo que la sepración entre Vs es de 1.75cm: f es el factor que toma en cuenta el peso propio

ksiFy

ksiE

36

29000

fyEp *3,0

fyEp *45.2

2/91.0 mTonWu

035.1

75.1inf)(

5

f

cmanchos

mLuzVs



299

Para estimar la carga viva que reciben las vigas por metro lineal, se usa la expresión Por tanto el momento último será elproducto de la carga por la luz al cuadrado entre doce:

Se debe cumplir: Se calcula el valor de Zx(requerido) que es el modulo resistente en cm3 en la tabla de

perfil americano I y H de alas paralelas, para determinar las secciones de viga. Se limita en la tabla por el valor de dmin=l/20 que resulta dmin=5/20=0.25m Con estos valores se busca en la tabla PLC (que se encuentra anteriormente adjunta) para establecer un perfil a usar Zx(disponible)=949.79cm3 Zx(disponible)=57.96pulg3 Por tanto, si cumple la condición. Las vigas deben ser diseñadas sísmicamente compactas por lo tanto

Ala




N-3 Y 4 W18X35 17,71 0,299 5,98 0,425 17,71 10,32 ok 152 10,8 7,6 450





λp

mTqu

fsWuqu

/64.1

**

3

3

43.136)(

lg33.8)(

36*9.0

lg75.269)(

*)(

cmrequeridoZx

purequeridoZx

pukipsrequeridoZx

Fyb

MurequeridoZx


ksiFy

ksiE

36

29000

fyEp *3,0

fyEp *45.2

lg75.269

42.3

12*

2

pukipsMu

mTonMu

lquMu



300


Nivel bf tf tw d

mm mm mm mm

5 120 6 6 400 4 140 10 8 450 3 140 10 8 450 2 160 10 8 525 1 160 10 8 525

9.5.7.2.4. VIGAS SECUNDARIAS Como anteriormente ya se determinó la mayoracion de cargas, se tiene: Se determina el ancho de influencia, sabiendo que la sepración entre Vs es de 1.75cm: f es el factor que toma en cuenta el peso propio Para estimar la carga viva que reciben las vigas por metro lineal, se usa la expresión Por tanto el momento último será elproducto de la carga por la luz al cuadrado entre doce:

Se debe cumplir: Se calcula el valor de Zx(requerido) que es el modulo resistente en cm3 en la tabla de

perfil americano I y H de alas paralelas, para determinar las secciones de viga.

2/91.0 mTonWu

035.1

75.1inf)(

5

f

cmanchos

mLuzVs

mTqu

fsWuqu

/64.1

**

3

3

16.208)(

lg70.12)(

36*9.0

lg56.411)(

*)(

cmrequeridoZx

purequeridoZx

pukipsrequeridoZx

Fyb

MurequeridoZx


lg56.411

23.5

8*

2

pukipsMu

mTonMu

lquMu



301

Por tanto, si cumple la condición. Se limita en la tabla por el valor de dmin=l/20 que resulta dmin=5/20=0.25m Con estos valores se busca en la tabla PLC (que se encuentra anteriormente adjunta) para establecer un perfil a usar Zx(disponible)=640.49cm3 Zx(disponible)=39.09pulg3

Las vigas deben ser diseñadas sísmicamente compactas por lo tanto

Ala




N-1-2-3 Y 4 W16x26 17,71 0,251 5,51 0,346 15,71 10,32 ok 140 8,8 6,4 399




16 0,346 0,251 5,51 10,79 106,72 7,96 62,59 VERDADERO VERDADERO

λp

Para estos niveles 1-2-3-4 se obtiene como sección W16x26, y se sigue el mismo procedimiento para el quinto nivel. Se utilizara secciones con los espesores comerciales tomando en cuenta las cargas sísmicas en todos los niveles

Nivel bf tf tw d

mm mm mm mm

1 al 4 140,0 8,0 6,0 400,0

5 100,0 8,0 6,0 350,0

9.5.1. COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL

9.5.8.1. PROCEDIMIENTO DE CALCULO EN EL SOFTWARE ETABS Para la creación de un modelo primeramente se tiene que definir las unidades en las que se va a trabajar, luego se ingresa la geometría del edificio por medio de grillas, después se define las características del acero estructural, posteriormente se define los

ksiFy

ksiE

36

29000

fyEp *3,0

fyEp *45.2



302

elementos de la superestructura vigas, columnas, losa y por ultimo se ingresa los parámetros para ek diseño sísmico. Se define la geometría del edificio dando los valores a grillas que son las coordenadas (x,y,z) de la edificación. Definición de vigas Definición de columnas



303

La estructura fue modelada en 3 dimensiones compuestas por vigas principales, vigas de amarre y vigas secundarias tipo I metálicas y columnas tipo cajón huecas Los modelos tridimensionales dados por el Etabs se los presenta en la figura 2



304

Figura 2. Estructuracion del edificio en estudio

9.5.8.2. REQUISITOS PARA LOS MODELOS ESTRUCTURALES Y SUS ANALISIS

Los principales requisitos considerados en este tipo de análisis son: geometría usada y cargas a las que estará solicitada la estructura.

9.5.8.3. FACTORES DE REDUCCION Y FACTOR DE AMPLIFICACION

Para el diseño estructural de los elementos metálicos de la superestructura, se utilizaron los coeficientes del reglamento AISC-LRFD-93, como se menciona a continuación:

9.5.8.4. RIGIDEZ DE CADA PISO

Se asumirá en el análisis que cada piso es infinitamente rígido, es decir; todos los nudos se desplazan la misma cantidad, para ello se aplicó en el programa de elementos finitos Etabs la siguiente opción:

Figura 3. Diafragma de entrpisos

Valor de Φ Miembro

0.90 Sección total en tracción 0.60 Cortante sísmico 0.90 Miembros en flexión 0.65 Miembros en compresión axial 0.75 Cortante y torsión



305

9.5.1. DERIVAS DE PISO

Deformada en sentido x

Las derivas máximas y los desplazamientos se chequean dando click derecho en las deformadas por efecto del sismo. Para este análisis se tomó en cuenta la deformada en sentido x de la elevación 3



306

9.5.1. CONSIDERACIONES DE DISEÑO El criterio de diseño para la estructuras metálicas es el de diseño para resistencia última de los elementos sometidos a cargas mayoradas, para lo cual se utilizan las normas de diseño del código de la AISC-LRFD-93 Las combinaciones de cargas aplicadas son: COMB 1: 1.4D COMB 2: 1.2D+1.6L COMB 3: 1.4D+0.5L+1SX COMB 4: 1.4D+0.5L-1SX COMB 5: 1.4D+0.5L+1SY COMB 6: 1.4D+0.5L-1SY COMB 7: 1.4D+1SX COMB 8: 1.4D-1SX COMB 9: 1.4D+1SY COMB 10: 1.4D-1SY COMB 11: 0.7D+1SX COMB 12: 0.7D-1SX COMB 13: 0.7D+1SY COMB 14: 0.7D-1SY Para el diseño de la estructura se consideran los valores de los resultados (output) del análisis, basándose en los valores críticos tanto para flexión, como para cortante y fuerza axial y se comparan los esfuerzos actuantes respecto a los resistentes para el diseño final de los elementos.

9.5.1. RESULTADO DEL ANALISIS

El factor deeficiencia es igual a la demanda de los miembros dividido para la capacidad de resisitencia d los elemenros en los diversos estados o combinaciones de cargas, tanto para cargas axial, flexion, cortante, torsión en vigas y flexo-compresion en columnas. Este factor en cualquier estado de carga debe ser analizado para la combinación mas desfavorables o aquella que de mayores esfuerzos. Como consecuencia el factor de eficiencia debe ser menor que uno (<1) En el presente análisis se ha utilizado el código que viene incorporado en el software Etabs 9.2.0 el cual reconoce a la norma AISC93-LRFD.



307

Para chequear los factores de eficiencia se procede a dar clic en en icono de diseño de acero y luego display desing info. Así: Factores de eficiencia para el piso 3

Factores de eficiencia para el pórtico 3x



308

9.5.12. CONCLUSIONES

Después de haber realizado el predimensionamiento, se utilizó un programa de elementos finitos usado en el medio, para comprobar el análisis estructural sismoresistente frente a las diferentes solicitaciones, permanentes y accidentales, y después diseñar todas las secciones a utilizar mediante los requerimientos del código. Se comprobó la funcionalidad de las secciones utilizadas y se verificó las derivas de piso. Debido a su poco peso y principalmente por su gran capacidad de deformación o ductilidad, al acero se lo ha considerado como un buen material resistente a los sismos. Sin embargo, una estructura de acero manufacturada como un material ductil, no simpre es ductil, principalmente por la inestabilidad y la feactura frágil. Los efectos que caen dentro de la inestabilidad son:

El pandeo local de los elementos de placa con grandes relaciones de ancho-espesor

El pandeo por flexion de las colimnas largas

El pandeo torsional laterial de vigas y viga columnas Por otra parate las causas de la fractura frágil son:

Las fallas de tensión en las secciones netas de las conexiones atornillads o remachadas

Las gracturas de soldadura sujetas a concentración de esfuerzos

El desgarre laminar de las placas en las que la deformación a través del espesor debida a la contraccion del metal de la soldadura es grande y altamente restringido

Las fracturas de las placas debidas a las grnades deformaciones ocasionadas por un pandeo local o por flexion y la fatiga provocadas por las cargas cíclicas en una amplpitud grande de deformación.

Por tanto se recomienda que el diseñador lleve a cabo todas estas conclusiones a fin de proporcionar una estructura de acero con suficiente ductilidad y capacidad de disipación de energía.



309

10. ANALISIS DE COSTOS

10.1.- COMPARACION DEL EDIFICIO ENTRE ESTRUCTURA DE HORMIGON ARMADO Y ESTRUCTURA DE ACERO

Actualmente se vive una época en la que es necesario evolucionar continuamente y a grandes pasos en todos los campos. Debido a un constante crecimiento demográfico es preciso el estudio continuo de la optimización de recursos, tanto de tipo natural como económico. El sector de la construcción ha atravesado diversas etapas de evolución que precisamente se fueron presentando con el objeto de mejorar en materia de funcionalidad, seguridad, estética y economía. Siendo esta ultima la razón principal, ya que a medida que pasa el tiempo, se han requerido de menores tiempos de construcción, mayores facilidades de montaje, mejores materiales a precios razonables y menores costos en la mano de obra; debido a que las anteriores características pueden generar impacto financiero alto en el costo total de las obras. Desde hace algunas décadas, hasta la actualidad se ha venido presentando principalmente la utilización de Acero estructural y Hormigón armado en las construcciones, por lo que dichos materiales han sido objeto de continuas investigaciones; siempre con el objetivo de hacer estructuras mejores a menor costo, además, porque son materiales que se pueden adaptar fácilmente a diversos usos. Sin embargo existen algunos proyectos en los que solo se puede utilizar alguno de los dos materiales, como es el caso por ejemplo de las presas y pavimentos rígidos, que se construyen con hormigón, o el caso de barcos, rieles y maquinaria, que se construyen con acero. Este capítulo se centrará la atención en proyectos que se puedan construir con cualquiera de los dos materiales, para así realizar un análisis comparativo entre ambos y determinar qué ventajas y desventajas presentan cada uno en materia de optimización. HORMIGON ARMADO

Figura 1. Estructura en Hormigón Este material, también conocido como concreto reforzado es una mezcla de cemento, grava, arena y acero de refuerzo; combinando las propiedades mecánicas del concreto y del acero, creada para atender las solicitaciones de compresión y tracción respectivamente, debido a que el hormigón sin refuerzo no puede soportar altas cargas de tracción, lo que el acero hace con facilidad. La ventaja de este material es el fácil acceso a sus componentes en casi cualquier lugar del mundo, y la posibilidad de producirlo en obra bajo supervisión de expertos apoyándose en ensayos posteriores de resistencia.



310

Existen hormigones de diversas resistencias los cuales son utilizados según el fin y la función de la obra, basándose en sus características de permeabilidad, resistencia, manejabilidad, estética y costo. La ventaja del hormigón es la demanda, en la actualidad es el más utilizado para las obras en Ecuador su comodidad para implementarlo y se ha establecido históricamente su relativo bajo costo y facilidad de manejo. ACERO ESTRCUTURAL

Figura 2. Estructura metálica

El acero estructural se presenta por lo general en forma de perfilería o laminas. Es un material que posee alta resistencia a compresión como a tracción, por lo que no necesita de otro tipo de material para trabajar. Debido a su vulnerabilidad a la corrosión por lo general va acompañado de un recubrimiento el cual puede ser galvanizado (recubrimiento de zinc), recubierto de anticorrosivo, de pintura o una mezcla de ellos. La ventaja del acero es la limpieza en obra y la posibilidad de reciclaje una vez termine su ciclo de vida útil. El acero de las demoliciones se vende como chatarra, luego se funde en las siderúrgicas y con una adición de algunos componentes se consigue de nuevo acero estructural. Una desventaja es que este material ha evolucionado muy poco en Ecuador debido a ESTRUCTURAS APORTICADAS

Figura 3. Estructura aporticada en Hormigón y en Acero (respectivamente) Las estructuras aporticadas para edificaciones se pueden construir en acero como en hormigón, como muestra de esto se encuentran las antiguas torres gemelas del World Trade Center en New York que poseían estructura metálica y las Torres Petronas en Malasia, que durante algún tiempo fueron la estructura más alta del mundo y que están construidas en hormigón.



311

El primer detalle a mencionar puede ser: es más fácil construir con acero que con hormigón, primero porque la estructura metálica se va armando como un mecano sin necesidad de obra falsa y segundo por la ventaja que le lleva el acero al hormigón con respecto a la resistencia mecánica; sin embargo, el acero tiene el problema de sucumbir ante el fuego como lo demostró el colapso de la torres gemelas luego de los ataque terroristas del 11 de septiembre de 2001 y como lo menciona (Florentino Regalado, Profesor de la Universidad de Alicante en España). “El hormigón, material básico para las estructuras, está experimentando una gran evolución en su resistencia, gracias a los aditivos químicos que proporciona la industria hoy pueden hacerse fácilmente cosas que antes eran un sueño. Superar actualmente los 600 kilogramos por centímetro cuadrado es fácil, cuando hace unos cuantos años lo normal eran 175. Hoy, lograr los mil kilos ya no es imposible Los hormigones especiales están haciendo retroceder el acero en el mundo de los rascacielos, que hoy tienen un componente de hormigón impensable hace unos años. Las famosas Torres Petronas, en Malasia, están hechas con hormigón, no con acero. Si las Torres Gemelas hubiesen sido hechas con hormigón habrían aguantado mucho más”. (Regalado, 2007) Como se menciona en el anterior comentario y tomando en cuenta hechos reales desde el punto de vista de la seguridad, el hormigón ofrece mayores garantías en estructuras de mayor envergadura.



312

A continuación se presenta la tabla 1 y 2 relacionando algunas de las características de tipo funcional y económico inherentes al uso del hormigón armado y el acero estructural. En la tabla 2 se exponen los argumentos financieros que afectan a cada uno de los tipos de estructuras que se estudian

Tabla 1. Comparación aspectos técnicos

HORMIGON ARMADO ACERO

Material monolítico producido con material de cantera

Material producido industrialmente bajo explotación en minas.

Se fabrica en obra Se obtienen perfiles normalizados

El control de calidad se debe hacer en obra. Depende de la calidad del material y de la habilidad de los operarios. Se requiere ensayos para certificar calidad.

El control de calidad de la materia prima se efectúa en taller. La certificación de origen satisface los requerimientos del ingeniero

El resultado es una construcción maciza. La simulación de la acción estructural es incierta.

La forma es un esqueleto. La acción estructural se aproxima a las idealizaciones lineales.

Las piezas son rígidas Las piezas son esbeltas

No hay limitaciones en cuanto a formas y tamaños que se pueden obtener.

Las formas y tamaños están limitados por las facilidades de transporte entre fábrica y obra.

Los asentamientos diferenciales son perjudiciales.

Es menos sensible a los asentamientos diferenciales.

La acción sísmica es de cuidado debido a su rigidez.

Tolera la acción sísmica debido a su flexibilidad.

La conducta del comportamiento es más desconocida y su respuesta es aleatoria.

Se conoce mejor la conducta y es más conocido el comportamiento.

Una falla de estabilidad puede llevar al colapso.

Una falla de estabilidad puede llevar a deformación permanente.

La disponibilidad generalizada de materia prima lo hace fácil de usar en cualquier lugar.

El uso de algunos elementos puede ser prohibido en algunas partes.

La conducta en tracción es deficiente. Debe usarse acero de refuerzo para mejorarla.

La capacidad bruta en todos los estados de tensión es equivalente. Debe controlarse la esbeltez para la compresión.

El ajuste de la estructura en condición de falla es impredecible.

La estructura es propicia a redistribuir cargas en condición de falla.

La reducción de capacidad por esbeltez es moderada.

La reducción de capacidad por esbeltez es apreciable.

Tabla 2. Comparación aspectos financieros



313

HORMIGON ARMADO ACERO

El costo en la mano de obra no esta relacionada con especialización, es decir, la mano de obra es no calificada.

El costo asociado con mano de obra esta relacionado con la especialización, es decir, debe ser personal formado técnicamente.

La mano obra calificada es ofrecida en el mercado laboral generalmente.

La mano de obra por ser especializada es necesario buscarla

Con relación al efecto del ambiente es casi invulnerable, solamente lo afectan algunos medios ácidos.

El material utilizado es muy susceptible al efecto del ambiente.

El mercado ofrece el comportamiento y el uso de los materiales con frecuencia, incluso asesoría gratuita para su uso.

Es escaso el ofrecimiento de de materiales para su uso y las asesoría para la implementación son un poco costosas.

El costo del material utilizado es el resultado de la interacción de insumos ofrecidos en el mercado en abundancia.

El costo del material es producto del mercado externo controlado por oferta y demanda ajena.

Los costos de inversión al inicio de la ejecución son determinantes en la obra.

Los costos de inversión y los costos operacionales ayudan a tomar la decisión.

La disponibilidad de material no es limitante del uso.

La disponibilidad de material limita la posibilidad de uso

El costo del transporte es negociable por ser de libre oferta.

Es necesario transporte especializado por su carácter técnico de diseño.

La tasa de interés de oportunidad es relativamente moderada por estar asociada a bajo riesgo.

La tasa de interés de oportunidad es relativamente alta por estar asociada al riesgo por su exclusividad.

En economías de escala es de fácil utilización para disminuir costos.

No disminuye costos relativamente en economías de escala pero incrementa el rendimiento.

El tiempo es mas largo en la construcción por ser fruto de varias etapas.

El tiempo es menor por su fácil aplicación en la obra.

Aumenta costos en mano de obra por requerir más tiempo.

Los costos en mano de obra con relación al tiempo son menores.

Los costos en el ahorro de diseño es muy común.

No se pueden ahorrar costos en el diseño.



314

PRESUPUESTOS DEL EDIFICIO El presupuesto es la estimación de los gastos que se va incurrir en el proyecto para condiciones definidas en un tiempo indeterminado. Se hace la comparación de los presupuestos en lo que se refiere a estructuras. Se analiza la superestructura del edificio de 5niveles destinado a centro cultural artístico, con estructura de hormigón armado y luego con estructura metálica.

OBRA: CENTRO CULTURAL ARTISTICO

PROPUESTA: Ing. Maria José Martínez

FECHA: Septiembre de 2011

UNIDAD CANT. VALOR TOTAL

100 ESTRUCTURA

101 Acero de refuerzo fy = 4200 Kg/cm2 KG 67.049,07 1,91$ 127.788,83$

102 Columnas de Ho. Armado f'c = 280 Kg/cm2 M3 105,07 275,30$ 28.926,70$

103 Losa de H.A. f'c = 280Kg/cm2 M3 403,10 280,93$ 113.242,00$

TOTAL 269.957,53$

PRESUPUESTO DE ESTRUCTURA DE HORMIGON ARMADO

COD. DESCRIPCIÓNHORMIGON ARMADO

OBRA: CENTRO CULTURAL ARTISTICO

PROPUESTA: Ing. Maria José Martínez

FECHA: Septiembre de 2011

UNIDAD CANT. VALOR TOTAL

200 ESTRUCTURA METALICA

201 Dados de columnas, f c=280 kg/cm2 M3 14,70 226,11$ 3.323,82$

202 Acero de refuerzo, f'y=4200 Kg/cm2 KG 1.892,00 1,96$ 3.708,31$

203 Estructura Metalica KG 126.233,00 4,20$ 530.784,52$

204 Steel panel de losa metálica. (e=0,76mm) M2 2.450,00 8,94$ 21.903,00$

205 Losa de H.A. f'c:280Kg/cm2 M3 169,05 256,25$ 43.318,66$

TOTAL 559.719,65$

PRESUPUESTO DE ESTRUCTURA METALICA

COD. DESCRIPCIÓNHORMIGON ARMADO

El análisis para la determinación del costo de lo que se refiere a estructura del edificio, requiere del estudio de cada una de las partes que lo constituyen, estos son conocidos como rubros. En la elaboración de los análisis de precios unitarios intervienen cuatro grupos principales que son: equipo, materiales, mano de obra, transporte. En el caso de estructura de hormigón es común determinarlos en dólares por m3 en tanto que en el de estructura metálica en dólares por kilogramo.



315

En cualquiera de los anteriores, el costo total se obtendrá al multiplicar los costos unitarios por los volúmenes de obra. Si bien es cierto del análisis económico realizado en el presente proyecto se ha obtenido que los costos en la estructura de acero son más costosas en 48% frente a su similar en hormigón esto conlleva a otro análisis en el que si el edificio metálico puede ser o no menos económico respecto al hormigón, esto depende mucho mas que de aquel rubro en particular. La comparación de las soluciones se debe dar en su totalidad escogiendo la opción que rinda de mejor forma en la relación costo-beneficio de la inversión total puesto que tanto el hormigón como el acero pueden ser buenas soluciones estructurales para un edificio. Al hablar sobre que material resulta más conveniente para la estructura de este edificio, depende no solo de la ejecución y procesos involucrados a la construcción sino además, de la situación del país, económicos, inclusive sociales. Entre estos aspectos están las tasas de inflación elevadas, importaciones bajas, hacen que los costos de los materiales se incrementen por parte de los productores de materia prima. Por tanto en la ejecución y el cumplimiento de los proyectos, hay épocas que incluso resultaría mas factible construir en acero, pero en otras que resultaría no conveniente, debido a la irregularidad de los precios de esta materia prima. La materia prima para el hormigón es mas común encontrarla en el mercado sin mayor inconveniente pero debido a sus características no es posible almacenarla por tanto tiempo por lo que su adquisición debe ser necesariamente progresiva a medida se avance y por tal motivo están ajustados a la afectación del entorno anterior señalado para el acero. El acero pudiera adquirirse en su totalidad pero resulta una inversión inicial bastante considerable. Se recomienda seleccionar un marco financiero adecuado para relacionar cada uno de los parámetros analizados entre las dos alternativas a fin de tener mayor versatilidad sobre la información de los aspectos de costos de estructura y flujo de fondos. A continuación se detallan los análisis de precios unitarios



316

OBRA: CENTRO CULTURAL

RUBRO: Columnas de Ho. Armado f'c = 280 Kg/cm2 UNIDAD: M3

DETALLE: ESTRUCTURA EN HORMIGON ARMADO

EQUIPOS

DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO UNIT.

A B C=A*B R D=C*R

HERRAMIENTA MENOR 3% 2,98

CONCRETERA 0,20 3,00 0,60 0,47 0,28

VIBRADOR 0,20 2,50 0,50 0,62 0,31

SUBTOTAL 3,57

MANO DE OBRA

DESCRIPCION (CATEG.) CANTIDAD JORNAL/HR. COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO UNIT.

A B C=A*B R D=C*R

MAESTRO (CAT IV) 0,10 2,52 0,25 8,000 2,02

PEON (CAT I) 3,00 2,42 7,26 8,000 58,08

CARPINTERO (CAT III) 1,00 2,45 2,45 8,000 19,60

ALBAÑIL (CAT III) 1,00 2,45 2,45 8,000 19,60

SUBTOTAL 99,30

MATERIALES

DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD UNITARIO COSTO

A B C=A*B

HORMIGON PREMEZCLADO U 1,05 100,23 105,24

PLYWOOD E=18MM U 0,47 23,62 11,10

TABLAS DE ENCOFRADO 1" X 4 M. U 1,60 2,80 4,48

CUARTON ENCOFRADO U 10,56 2,20 23,23

TIRA ENCOFRADO U 8,67 2,00 17,34

CAÑAS U 0,62 2,00 1,24

CLAVOS 2 1/2 KG 1,84 1,78 3,28

CLAVOS DE ACERO DE 2 1/2 KG 0,41 1,98 0,81

ALAMBRE GALVANIZADO # 18 RLL 0,20 28,57 5,71

0,00

SUBTOTAL 172,43

TRANSPORTE


A B C=A*B

SUBTOTAL 0,00


INDIRECTOS Y UTILIDADES 0,00

OTROS PRECIOS


GUAYAQUIL, SEPTIEMBRE DE 2011




317


RUBRO: Losa de H.A. f'c:240Kg/cm2 UNIDAD: M3


EQUIPOS


A B C=A*B R D=C*R


VIBRADOR 0,20 2,50 0,50 0,62 0,31

CONCRETERA 0,20 3,00 0,60 0,47 0,28

SUBTOTAL 3,94

MANO DE OBRA


A B C=A*B R D=C*R

MAESTRO (CAT IV) 0,10 2,52 0,25 9,000 2,27

PEON (CAT I) 3,00 2,42 7,26 9,000 65,34


ALBAÑIL (CAT III) 1,00 2,45 2,45 9,000 22,05

SUBTOTAL 111,71

MATERIALES


A B C=A*B


PLYWOOD ENCOFRADO 18 MM U 0,72 23,62 17,04

TABLAS U 3,48 3,00 10,45



CANAS U 8,28 2,00 16,56

CLAVOS 2 KG 0,20 1,75 0,35

CLAVOS 2 1/2 KG 1,84 1,96 3,61



SUBTOTAL 165,28

TRANSPORTE


A B C=A*B

SUBTOTAL 0,00



OTROS PRECIOS






318


RUBRO: Acero de refuerzo en barras Fy:4200Kg/cm.2 UNIDAD: Kg


EQUIPOS


A B C=A*B R D=C*R


SUBTOTAL 0,02

MANO DE OBRA


A B C=A*B R D=C*R

MAESTRO (CAT IV) 0,10 2,52 0,25 0,070 0,02

PEON (CAT I) 1,00 2,42 2,42 0,070 0,17

FIERRERO (CAT III) 2,00 2,45 4,90 0,070 0,34

SUBTOTAL 0,53

MATERIALES


A B C=A*B

ACERO DE REFUERZO KG 1,07 1,23 1,32

ALAMBRE RECOCIDO # 18 KG 0,03 1,18 0,04

SUBTOTAL 1,36

TRANSPORTE


A B C=A*B

SUBTOTAL 0,00



OTROS PRECIOS






319


RUBRO: Dados de columnas, f´c=280 kg/cm2 UNIDAD: M3

DETALLE: ESTRUCTURA METALICA

EQUIPOS

DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA COSTO HORARENDIMIENTOCOSTO UNIT.

A B C=A*B R D=C*R

Herramientas menores 1,00 $ 0,25 $ 0,25 1,000 $ 0,25

Vibrador de Hormigón 1,00 $ 2,50 $ 2,50 2,000 $ 5,00

Andamios metálicos 1,00 $ 0,50 $ 0,50 2,000 $ 1,00

Concretera 1,00 $ 9,40 $ 9,40 2,000 $ 18,80

SUBTOTAL 25,05

MANO DE OBRA

DESCRIPCION (CATEG.) CANTIDAD JORNAL/HR. COSTO HORA RENDIMIENTOCOSTO UNIT.

A B C=A*B R D=C*R

Capataz civil 1,00 $ 5,23 $ 5,23 2,000 $ 10,46

Albañil 1,00 $ 4,09 $ 4,09 2,000 $ 8,18

Ayudante civil 2,00 $ 3,16 $ 6,32 2,000 $ 12,64

Carpintero 1,00 $ 4,09 $ 4,09 2,000 $ 8,18

SUBTOTAL 39,46

MATERIALES


A B C=A*B

Consumibles Global 1,00 $ 0,50 $ 0,50

Hormigón f'c=240 Kg/cm2 (en concretera) m3 1,05 $ 150,00 $ 157,50

Encofrados de Madera m2 3,00 $ 1,20 $ 3,60

SUBTOTAL 161,60

TRANSPORTE


A B C=A*B

SUBTOTAL 0,00



OTROS PRECIOS






320


RUBRO: Acero de refuerzo, f'y=4200 Kg/cm2 UNIDAD: KG


EQUIPOS


A B C=A*B R D=C*R

Cortadora-dobladora 1,00 $ 1,60 $ 1,60 0,010 $ 0,02


SUBTOTAL 0,07

MANO DE OBRA

DESCRIPCION (CATEG.) CANTIDAD JORNAL/HR. COSTO HORA RENDIMIENTOCOSTO UNIT.

A B C=A*B R D=C*R

Capataz civil 1,00 $ 5,23 $ 5,23 0,012 $ 0,06

Fierrero 2,00 $ 4,09 $ 8,18 0,012 $ 0,10

Ayudante civil 4,00 $ 3,16 $ 12,64 0,012 $ 0,15

SUBTOTAL 0,31

MATERIALES


A B C=A*B

Acero en varillas f'y=4200 kg/cm2 Kg 1,02 $ 1,40 $ 1,43

Alambre recocido #18 kg 0,11 $ 1,32 $ 0,15

SUBTOTAL 1,58

TRANSPORTE


A B C=A*B

SUBTOTAL 0,00



OTROS PRECIOS






321


RUBRO: Estructura Metalica UNIDAD: KG


EQUIPOS


A B C=A*B R D=C*R


Motosoldadora 2,00 $ 3,14 $ 6,27 0,012 $ 0,08

Compresor 1,00 $ 3,92 $ 3,92 0,012 $ 0,05

Grua 20 Ton 1,00 $ 80,00 $ 80,00 0,012 $ 0,96

SUBTOTAL 1,49

MANO DE OBRA

DESCRIPCION (CATEG.) CANTIDAD JORNAL/HR. COSTO HORARENDIMIENTOCOSTO UNIT.

A B C=A*B R D=C*R

Montador 1,00 $ 3,16 $ 3,16 0,012 $ 0,04

Soldador 2,00 $ 5,85 $ 11,70 0,012 $ 0,14

Ayudantes 5,00 $ 3,16 $ 15,80 0,012 $ 0,19

Pintor 1,00 $ 3,16 $ 3,16 0,012 $ 0,04

Operador de equipo 1,00 $ 5,85 $ 5,85 0,012 $ 0,07

SUBTOTAL 0,48

MATERIALES


A B C=A*B


Acero estructural A36 o Grado 50 kg 1,05 $ 1,36 $ 1,43

Pintura Anticorrosiva gal 0,02 $ 20,34 $ 0,41

SUBTOTAL 2,23

TRANSPORTE


A B C=A*B

SUBTOTAL 0,00



OTROS PRECIOS






322


RUBRO: Steel panel de losa metálica. (e=0,76mm) UNIDAD: M2


EQUIPOS


A B C=A*B R D=C*R


SUBTOTAL 0,40

MANO DE OBRA


A B C=A*B R D=C*R

Montador 1,00 $ 4,09 $ 4,09 0,100 $ 0,41

Ayudante 4,00 $ 3,16 $ 12,64 0,100 $ 1,26

SUBTOTAL 1,67

MATERIALES


A B C=A*B


Steel panel galvanizado, e=0.45 mm m2 1,05 $ 6,07 $ 6,37

SUBTOTAL 6,87

TRANSPORTE


A B C=A*B

SUBTOTAL 0,00



OTROS PRECIOS






323


RUBRO: Losa de H.A. f'c:280Kg/cm2 UNIDAD: M3


EQUIPOS


A B C=A*B R D=C*R


VIBRADOR 0,20 2,50 0,50 0,62 0,31

CONCRETERA 0,20 3,00 0,60 0,47 0,28

SUBTOTAL 4,13

MANO DE OBRA


A B C=A*B R D=C*R

MAESTRO (CAT IV) 0,10 2,52 0,25 9,50 2,39

PEON (CAT I) 3,00 2,42 7,26 9,50 68,97


ALBAÑIL (CAT III) 1,00 2,45 2,45 9,50 23,28

SUBTOTAL 117,92

MATERIALES


A B C=A*B


PLYWOOD ENCOFRADO 18 MM U 0,00 23,62 0,00

TABLAS U 0,90 3,00 2,70



CANAS U 8,28 2,00 16,56

CLAVOS 2 KG 0,10 1,75 0,18

CLAVOS 2 1/2 KG 0,92 1,96 1,80



SUBTOTAL 134,20

TRANSPORTE


A B C=A*B

SUBTOTAL 0,00



OTROS PRECIOS






324

CONCLUSIONES EN EL ASPECTO TECNICO

Los dos materiales, el hormigón armado (o estructural) y el acero estructural, poseen buenas características y por esto se han mantenido a tantos años de uso en construcción e investigación en la academia proporcionando ventajas de tipo constructivo, funcional, estético, financiero y lo más importante, con seguridad.

Los dos materiales tienen características funcionales iguales, lo que se evidencia en la construcción de grandes obras de magnitud comparable como son las torres gemelas de acero y las torres Petronas de hormigón

En el tema estético, los dos materiales tienen acabados con la misma apariencia física, lo que hace que no sea un factor determinante para escoger el material de construcción.

La dinámica de una estructura liviana es menos compleja que la de una estructura tradicional, lo que hace más fácil su diseño e incluso su construcción.

Al ser una construcción más limpia, la estructura de acero genera menos traumatismos en las obras y menor impacto ambiental, además puede reciclarse fácilmente mediante procesos siderúrgicos.

Existe apatía en nuestra cultura al sistema de construcción liviana, debido a que provocan una sensación de menor solidez que el hormigón armado, esto se evidencia en la falta de uso. CONCLUSIONES EN EL ASPECTO FINANCIERO

El acero estructural siendo un material con costos de inversión altos, genera obras de menor costo a largo plazo, debido a sus características de facilidad en el armado, lo que genera menor tiempo de construcción.

Por ser más liviana, la estructura metálica requiere cimentaciones de menor proporción, lo que genera una disminución en los costos en excavaciones.

El hormigón es de fácil adquisición, mientras que en algunos casos existe la necesidad de importar el acero lo que implica un costo adicional al momento de la compra del material.

El acero necesita mantenimiento y supervisión periódica. Debido a que es altamente corrosivo, necesitando de recubrimientos especiales como anticorrosivo, galvanizado y pintura, generando sobrecostos. El hormigón necesita mantenimiento de menor costo.



325

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

11.1. CONCLUSIONES

El avance de la computación y el desarrollo de programas informáticos para análisis y diseño estructural junto a los conocimientos teóricos – prácticos del Ingeniero calculista han hecho que se puedan modelar edificios en menor tiempo y con mayor precisión para conocer más eficientemente el comportamiento de estas estructuras frente a eventos como el de las cargas sísmicas. Conforme el tiempo avanza cobra más importancia el tema "sísmico", hemos visto como en las últimas décadas el mundo ha sufrido repentinos terremotos, que en algunos casos ponen de manifiesto la existencia de una pobreza estructural carente de un adecuado diseño sísmico. Como consecuencia de este informe se presenta las siguientes conclusiones: El predimensionamiento se lo hizo en base a los reglamentos y experiencias de otros diseños, debiéndose modificar las secciones de las vigas secundarias. Para el pre-dimensionamiento de los elementos estructurales como vigas y columnas se adoptaron las disposiciones del ACI 318R– 08. Las cargas muertas impuestas en la estructura, han sido dadas por el resultado de los análisis de pesos y las cargas vivas tomadas del código de acuerdo al uso y destino del edificio. Con el avance de la ingeniería sísmica y la ayuda de estos programas se pudo realizar un análisis modal espectral en función de las aceleraciones del suelo para un evento sísmico proporcionando resultados más reales y óptimos. Los resultados del análisis fueron aceptables, comprobándose así la similitud de resultados del programa con otros métodos de análisis. El diseño dió como resultado que en las vigas cumplió con los límites de cuantías dadas por el código y las columnas en su gran mayoría requirieron cuantía mínima, lo que demostró el adecuado predimensionamiento. En el detallado de los diferentes elementos estructurales se cumplió con lo estipulado en el código. La metodología del diseño sísmico en la estructura del edificio debe de estar en un compartimiento dúctil, no elástico, es decir tener la capacidad de disipar energía en el rango inelástico, ante la presencia de un sismo de gran magnitud.

http://www.monografias.com/trabajos12/podes/podes.shtml



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Se requiere obtener una estructuración en base de columnas fuertes y vigas débiles, para generar la formación de articulaciones plásticas en las vigas al excederse la resistencia suministrada. Hay que evitar las aplicaciones de las vibraciones, la concentración de solicitaciones y la vibración torsional que puedan producirse por la distribución irregular de masa o rigideces en planta o en elevación. Para tal fin conviene que la estructura sea lo más sencilla, regular, simétrica y continua.

11.2. RECOMENDACIONES El programa nos proporcionará resultados aceptables siempre y cuando el ingreso de datos sean los adecuados, lo que conlleva a la necesidad que la persona que lo maneje tenga criterios, conocimientos estructurales y práctica en el uso de estos programas. Los resultados del diseño deben ser plasmados en planos con la mayor claridad posible, cumpliendo con los requerimientos del código, puesto que con estos planos estructurales se va a construir la obra. Como recomendaciones tenemos: Es indispensable y prescindible que el individuo o persona que intente realizar un análisis y diseño estructural, tenga conceptos teóricos, criterios básicos que le permitan interpretar resultados y asimilar información obtenida a partir de los modernos programas de computadora que hoy en día se destacan. La información detallada del proyecto tiene que ser asimilada principalmente por el constructor que está a cargo de la obra mediante planos. Su preparación es importante y el diseñador deberá asegurarse que las secciones de los elementos, cuantía de las armaduras y demás detalles estén de acuerdo con los cálculos realizados. Para el pre dimensionamiento de vigas y columnas se recomienda hacerlo desde el nivel superior hacia el nivel inferior donde nace la estructura y a la vez chequear las relaciones de rigideces entre vigas y columnas, manteniendo el criterio de (columna fuerte – viga débil). Observase que este es un pre dimensionamiento y no el diseño final. Con el gran adelanto de la tecnología y el desarrollo informático que se cuenta hoy en día, es posible evaluar el desempeño de un edificio ante diferentes acciones sísmicas y cuantificar el costo de la reparación del mismo, de tal forma que se pueda tomar decisiones óptimas desde el punto de vista estructural y económico.



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maria jose martinez

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