Anteproyecto de Tesis - Vulnerabilidad en La Autoconstruccion Santa Margarita

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

ANTEPROYECTO DE TESIS DE LA AUTOCONSTRUCCIÓN AUTOCONSTRUCCIÓN “VULNERABILIDAD Y SOLUCIÓN DE LA URBANIZACIÓN SANTA MARGARITA-PIURA” PRESENTADA POR: POOL MARTIN MEJIA PIZARRO ASESORADA POR: Ing. MARIA JOSEFA DE LAS NIEVES GUTIERREZ ADRIANZEN

Piura, 15 de agosto de 2017

EN

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

ANTEPROYECTO DE TESIS “VULNERABILIDAD Y SOLUCIÓN DE LA

AUTOCONSTRUCCIÓN EN LA URBANIZACIÓN SANTA MARGARITA- PIURA”

Fecha: 15/08/17 Página 2 de 12

INDICE

1. INTRODUCCION ......................................................................................................3 2. EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN: DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN. ... 3 3. JUSTIFICACION, IMPORTANCIA Y BENEFICIARIOS DE LA INVESTIGACION ............................................................................................................3 4. OBJETIVOS ...............................................................................................................4 5. REVISIÓN DE LITERATURA O MARCO TEÓRICO ............................................4 6. HIPOTESIS ................................................................................................................. 5 7. METODOLOGÍA .......................................................................................................5 8. PRESUPUESTO .......................................................................................................11 9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES POR SEMANAS PARA EL DESARROLLO DE LA TESIS DE GRADO. ................................................................ 11 10.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 2





1. INTRODUCCION El objetivo del presente trabajo es realizar el análisis estructural de dos viviendas ya existentes, verificar qué tan vulnerable es la autoconstrucción y solución a futuro de las siguientes viviendas. Diseñar los principales elementos estructurales; así de esta manera recordar, organizar y complementar, bajo una forma de aplicación práctica, los conocimientos adquiridos en los diversos cursos básicos de la carrera.

2. EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN: DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN. ¿Podemos lograr obtener una estructuración simple de una edificación, donde nos resulte menos complicado poder predecir su comportamiento sísmico y que su idealización se acerque lo más posible a la estructura real?

3. JUSTIFICACION, IMPORTANCIA Y BENEFICIARIOS DE LA INVESTIGACION Iniciada en el 2009, Santa Margarita es una habilitación urbana que se desarrolla en el sector noreste de la ciudad de Piura sobre un terreno de 48.2 hectáreas. La urbanización ofrece un total de 2,390 viviendas unifamiliares con servicios completos, que se desarrollan en un total de 16 etapas. Al cierre del ejercicio 2015, más de 1,980 familias han hecho realidad el sueño de la casa propia en Santa Margarita de Piura. Área de terreno desde 96.11 m2, área construida de 30.13 m2, contando con sala comedor – cocina, 2 dormitorios, baño familiar, patio interior, área libre exterior. Por ser una urbanización de pocos años de creación carece de infraestructura acorde a la población de Piura, y falta de información técnica sobre el sistema del tipo de estructura, MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA elegida por la inmobiliaria. Debido a la reducida área construida, muchas de las familias optan por seguir construyendo en un segundo nivel, y hacia la parte frontal en el resto de área por edificar, optando por un sistema de construcción diferente a muros de ductilidad limitada, eligiendo albañilería confinada. Las familias construyen por necesidad, pero sin saber lo vulnerable que se vuelve la edificaciones al estar sometido por los cambios bruscos de rigidez, el mal procedimiento constructivo, la falta de información técnica al elegir, y así brindar seguridad y confort a la familia desde el punto de vista estructural, acatando las hipótesis de diseño de nuestra norma de edificaciones. El siguiente tema de investigación nos lleva a hacer la siguiente interrogante: ¿Cómo podemos aportar al desarrollo familiar sin tener una infraestructura digna y segura?

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FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL



4. OBJETIVOS Realizar el análisis y diseño estructural, verificar su vulnerabilidad de la sub-estructura y de la superestructura de la : “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN LA URBANIZACION SANTA MARGARITA-PIURA”. 4.1.OBJETIVOS ESPECIFICOS: 



Realizar el análisis estructural, verificando su vulnerabilidad de la vivienda unifamiliar, posible soluciones en futuro a la población. Diseñar los principales elementos estructurales acorde con las exigencias del Diseño Sismorresistente establecidas en el Reglamento Nacional de Edificaciones y con ayuda del software especializado SAP2000. Realizar una ingeniería de detalle, mostrando el desarrollo de las estructuras proyectadas.

5. REVISIÓN DE LITERATURA O MARCO TEÓRICO La base del desarrollo del análisis y diseño estructural de la sub-estructura y superestructura, está referida a la Normatividad Vigente representada en el Reglamento Nacional de Edificaciones - Normas de Estructuras, las cuales se pasan a detallar:     

E.020 CARGAS E.030 DISEÑO SISMORRESISTENTE E.050 SUELOS Y CIMENTACIONES E.060 CONCRETO ARMADO E.070 ALBAÑILERÍA

No obstante, nos basaremos en los comentarios de la Normativa Vigente Internacional, logrando comparar los parámetros de diseño sísmico-estructural que rigen en las categorías de una estructura, tales como: 

ACI318S-11 Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural

Así como también, la bibliografía de autores como: 



Teodoro E.Harmsen - Diseño de Estructuras de Concreto Armado 3era Edición - Fondo Editorial 2002. Alejandro Muñoz Pelaez – Edificios de muros delgado de concreto armado.








Ángel San Bartolomé – Investigaciones experimentales en placas delgadas de concreto armado con muros de ductilidad limitada.

6. HIPOTESIS 

El comportamiento y desempeño de la estructura será eficiente ante un evento sísmico y con el uso óptimo de la secciones de los elementos estructurales y del acero de refuerzo.

7. METODOLOGÍA Para el presente trabajo, se programaran las siguientes tareas: 7.1.Tipo de Investigación: Descriptiva La investigación se centrará en el análisis del modelo matemático de los bloques que conforman la estructura, el cual nos permitirá conocer los distintos modos de vibrar de la estructura, y por consiguiente, conocer los esfuerzos que se producen en la estructura al experimentar un movimiento sísmico; usaremos los resultados para el diseño de los elementos estructurales. Se seguirá un orden en la investigación el cual se detalla a continuación: 7.1.1. Recopilación de Bibliografía. Reuniremos la información necesaria para el desarrollo del proyecto mencionado: libros, manuales, documentos, software, etc. 7.1.2. Recopilación de los Trabajos Previos. Se recogerán los resultados de los trabajos geotécnicos, topográficos; a fin de conocer características estructurales y saber las formas y relieves del terreno. 7.1.3. Estructuración. Ya conociendo el anteproyecto arquitectónico, deberemos realizar la estructuración de nuestras edificaciones, garantizando la seguridad en las mismas. Para ello utilizaremos los siguientes parámetros:     

Simplicidad y Simetría. Resistencia y Ductilidad. Hiperestaticidad y Monolitismo. Uniformidad y Continuidad. Rigidez Lateral.





Se tratará en lo posible de concebir la idea arquitectónica del Proyecto, sin embargo se debe considerar algún cambio mínimo requerido por la conceptualización estructural. 7.1.4. Predimensionamiento y Metrado de Cargas. Luego de haber definido la estructuración se deberá elegir las dimensiones y disposiciones de nuestros elementos que conforman la edificación. 7.1.5. Idealización Matemática y Análisis Estructural. Para la modelación buscaremos reflejar el comportamiento real de nuestra edificación. Se analizará el comportamiento integral de nuestra edificación todo ello con la ayuda de la mecánica y análisis estructural. Determinaremos las Fuerzas (Tracción o Compresión); Esfuerzos (Axiales, Cortantes, Flectores, Torsores); Deformaciones y Desplazamientos en cada uno de los elementos. Para el Análisis Estructural emplearemos el Software especializado SAP2000. 7.1.6. Análisis Sísmico. Luego de haber seleccionado una Configuración estructural Sismorresistente adecuada, deberemos realizar un análisis Sísmico a nuestra estructura, cumpliendo con la Norma E0.30 Diseño Sismo resistente del RNE. Con ayuda de esta norma calificaremos nuestra edificación como: Regular o Irregular, se realizara el Análisis Traslacional y Rotacional considerando las excentricidades accidentales que nos conlleven a irregularidades torsionales dispuestas por la norma E.030. “Un Análisis Sísmico adecuado nos dará como resultado Sismorresistente” el cual busca seguir su filosofía de Diseño:   

un buen Diseño

Evitar la pérdida de vidas. Asegurar la continuidad de los Servicios Básicos. Minimizar los daños a la propiedad.

Teniendo definidos todos los parámetros anteriores se procederá al Diseño Estructural.





7.1.7. Diseño Estructural. Se diseñaran todos los elementos: losas, Vigas, Columnas, Muros, Escaleras, Cimentaciones, etc. Todo el diseño estructural respetara los parámetros establecidos por el RNE según la norma en mención:     

Norma E.020 - Cargas. Norma E.030 - Diseño Sismo Resistente. Norma E.050 - Suelos y Cimentaciones. Norma E.060 - Concreto Armado. Norma E.070 - Albañilería.

7.2.Contenido de la Investigación 7.2.1. Memoria Descriptiva del Proyecto 7.2.1.1. 7.2.1.2. 7.2.1.3. 7.2.1.4. 7.2.1.5.

Generalidades Generalidades Ubicación Antecedentes Descripción del proyecto

7.2.2. Estructuración 7.2.2.1. Introducción 7.2.2.2. Criterios de estructuración en edificaciones 7.2.2.2.1 Criterios generales a. Simplicidad y Simetría. b. Resistencia y Ductilidad. c. Hiperestaticidad y Monolitismo d. Uniformidad Y Continuidad. e. Rigidez lateral f. Diafragmas rígidos g. Intervención de los elementos no estructurales en la edificación 7.2.2.2.2 Criterios particulares para cada elemento estructural a. Losas b. Vigas c. Columnas d. Cimentaciones 7.2.2.3. Criterios de estructuración del proyecto.






7.2.3. Predimensionamiento y Metrado de Cargas 7.2.3.1. 7.2.3.2. 7.2.3.3. 7.2.3.4.

Predimensionamiento y metrado de cargas en losas. Predimensionamiento y metrado de cargas en vigas. Predimensionamiento y metrado de cargas en columnas. Predimensionamiento y metrado de cargas en escaleras

7.2.4. Análisis Estructural 7.2.4.1. Métodología de Análisis. 7.2.4.2. Consideraciones para tomar en cuenta para el Análisis Estructural 7.2.4.2.1 Propiedades mecánicas de los materiales 7.2.4.2.2 Propiedades geométricas, 7.2.4.2.3 Condiciones de apoyo 7.2.4.3. Análisis sísmico 7.2.4.3.1. Principios para el análisis sísmico 7.2.4.3.2. Fuerzas de diseño y control de desplazamientos en la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente (NTE-E.030) a. b. c. d. e. f.

Zonificación Sísmica del Perú (Factor Z) Condiciones Geotécnicas (Factor S y parámetro Tp) Factor de Amplificación dinámico (Factor C) Coeficiente Sísmico Elástico (ZUSC) Fuerzas de diseño Control de desplazamientos laterales

7.2.4.3.3. Análisis de la Edificación a. Análisis Estático b. Análisis Dinámico 7.2.4.3.4. Análisis Integral del proyecto 7.2.5. Diseño de elementos estructurales 7.2.5.1. Diseño de Aligerados 7.2.5.1.1. Comportamiento de losas aligeradas 7.2.5.1.2. Disposiciones reglamentarias 7.2.5.1.3. Análisis estructural. 7.2.5.1.3.1 Idealización 7.2.5.1.3.2 Alternancia de sobrecarga





7.2.5.1.3.3 Análisis de esfuerzos 7.2.5.1.3.4 Diseño por flexión 7.2.5.1.3.5 Verificaciones de diseño 7.2.5.1.4. Diseño por corte 7.2.5.1.5. Ensanche de viguetas 7.2.5.1.6. Verificación de adherencia 7.2.5.1.7. Refuerzo por contracción y temperatura. 7.2.5.1.8. Corte del refuerzo 7.2.5.1.9. Verificación de deflexiones y agrietamiento 7.2.5.1.10. Esquema de diseño final de aligerados 7.2.5.2. Diseño de Vigas 7.2.5.2.1. 7.2.5.2.2. 7.2.5.2.3. 7.2.5.2.4. 7.2.5.2.5. 7.2.5.2.6.

Criterios de diseño Análisis de esfuerzos Diseño por flexión Diseño por fuerza cortante Longitud de desarrollo del acero Disposiciones sobre el corte y colocación del refuerzo por flexión 7.2.5.2.7. Disposiciones especiales para diseño sísmico 7.2.5.2.8. Chequeo de deflexiones y agrietamiento. 7.2.5.2.9. Verificación por torsión 7.2.5.2.10. Esquema de diseño final de vigas 7.2.5.3. Diseño de Columnas 7.2.5.3.1. 7.2.5.3.2. 7.2.5.3.3. 7.2.5.3.4. 7.2.5.3.5.

Criterios de diseño Evaluación de efectos de esbeltez Diseño por flexo compresión Diseño por fuerza cortante Esquema de diseño final de columnas

7.2.5.4. Diseño de Placas 7.2.5.4.1. Criterio general de diseño de placas 7.2.5.4.2. Especificaciones mínimas en placas 7.2.5.4.3. Diseño por compresión pura 7.2.5.4.4. Diseño por flexo compresión 7.2.5.4.4.1 Centroide plástico de la sección 7.2.5.4.4.2 Punto de falla balanceada 7.2.5.4.4.3 Punto de falla por compresión pura 7.2.5.4.4.4 Punto de falla por flexión pura 7.2.5.4.4.5 Puntos auxiliares de diseño





7.2.5.4.5. Diseño por corte 7.2.5.4.6. Esquema de diseño final de placas 7.2.5.5. Diseño de Cimentaciones 7.2.5.5.1. Cimentaciones en edificaciones 7.2.5.5.2. Tipos de cimentaciones en edificaciones 7.2.5.5.2.1 Zapatas aisladas 7.2.5.5.2.2 Zapatas conectadas 7.2.5.5.2.3 Zapatas combinadas 7.2.5.5.2.4 Zapatas corridas 7.2.5.5.3. Criterio general para el diseño de cimentaciones 7.2.5.5.4. Metodología general para el diseño de zapatas 7.2.5.5.4.1 Esfuerzo neto del suelo 7.2.5.5.4.2 Zapatas aisladas 7.2.5.5.4.3 Zapatas conectadas 7.2.5.5.4.4 Zapatas combinadas 7.2.5.5.4.5 Zapatas corridas 7.2.5.5.5. Criterios asumidos para el proyecto 7.2.5.5.6. Esquema de diseño final de cimentaciones 7.2.5.6. Diseño de Elementos Secundarios 7.2.5.6.1. Diseño de escalera 7.2.5.6.2. Criterio general para el diseño de escaleras 7.2.5.6.3. Diseño de escalera del proyecto 7.2.5.6.4. Diseño de albañilería y muros exteriores 7.2.5.6.4.1. Criterios generales para diseño de muros para tabiquería 7.2.5.6.4.2. Esquema de diseño final de albañilería





8. PRESUPUESTO DESCRIPCIÓN

COSTO (Nuevos Soles)

Recopilación de información

500.00

Solicitación de Laboratorio

50.00

Realización de ensayo de suelos

1500.00

Recopilación de Información Topográfica

1200.00

Diseño y Análisis Estructural

4500.00

Adquisición de equipo de computo

4000.00

Elaboración de Planos de Ingeniería de detalle Otros

1500.00

TOTAL

200.00 S/. 13,450.00

9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES POR SEMANAS PARA EL DESARROLLO DE LA TESIS DE GRADO.





10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 10.1

ACI 318s-11 Requisitos de Reglamento para concreto Estructural Comentarios 10.2 Aspectos Fundamentales del Concreto Reforzado - Gonzales Cuevas. 10.3 Diseño de Estructuras de Concreto - T.Harmsen - 3ra Edición 10.4 Comentarios a la Norma Técnica de edificación E.070 Albañilería - Ángel San Bartolomé. 10.5 Antonio Blanco Blasco – Estructuración y Diseño de Edificaciones de concreto Armado Libro 2 - 2011

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