Biblioteca Nacional de Ciencia y Tecnología Del Ipn

IPN

PROYECTO NUEVA BIBLIOTECA

NACIONAL DE CIENCIA Y

TECNOLOGIA

Geotécnica Aplicada Oscar Armando Peláez Pimentel 10 de diciembre del 2014

Contenido Objetivo ............................................................................................................................................. 1

Alcances ............................................................................................................................................. 1

Justificación ...................................................................................................................................... 1

Introducción ..................................................................................................................................... 2

Investigación del subsuelo .............................................................................................................. 2

Sondeos de exploración y muestreo ................................................................................................ 3

Observaciones del agua en el subsuelo ........................................................................................... 3

Excavaciones superficiales ............................................................................................................ 3

Procedimiento de excavación .......................................................................................................... 3

Estabilidad del fondo ....................................................................................................................... 3

Propuesta de cimentación ............................................................................................................. 4

Distribución de esfuerzos ................................................................................................................ 4

Análisis de asentamientos ............................................................................................................... 4

Capacidad de carga ......................................................................................................................... 5

Conclusiones ..................................................................................................................................... 5

Anexos ............................................................................................................................................... 6

Anexo 1 ........................................................................................................................................... 6

Anexo 2 ........................................................................................................................................... 7

Anexo 3 ........................................................................................................................................... 8

Anexo 4 ........................................................................................................................................... 8

Proyecto: Nueva biblioteca nacional de ciencia y tecnología

OSCAR ARMANDO PELAEZ PIMENTEL Página 1

BIBLIOTECA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEL IPN

Objetivo

La construcción de la biblioteca más importante del Instituto Politécnico Nacional (IPN), que

tenga la capacidad de dar servicio suficiente y basto a todas las Escuelas de educación

media, superior y posgrados que conforman al IPN.

Alcances

En base a la situación en la que se encuentra la actual Biblioteca Nacional de Ciencia y

Tecnología, se propone construir una nueva biblioteca. Proponiendo su nueva ubicación y

propuestas de exploración y cimentación basadas en la Normatividad del DF.

Justificación

En la actualidad la Biblioteca Nacional del IPN, es la responsable de proporcionar y facilitar

elementos para el acceso y gestión del conocimiento para estudiantes, docentes,

investigadores y público en general. En este contexto, la BNCT atiende anualmente

alrededor de 600 mil visitantes, aproximadamente 165 visitantes diarios y presta un millón

400 mil servicios.

Estas cantidades demuestras que las instalaciones no resultan suficientes para la matrícula

de alumnos del IPN presentados en el informe del año 2013 que es de 176 mil 513 alumnos.

Además de contar con 970 investigadores y 605 de estos, estar dentro del Sistema Nacional

de Investigadores (SNI).

La necesidad de construir una nueva biblioteca que de sustento y cumpla con la demanda

creciente de alumnos en una de las universidades más importantes del país.

La nueva biblioteca contara con salas de tutoría, oficinas administrativas, centro de

estudiantes con librería, cafetería, etc. y podrá dar servicio a 25 mil alumnos o público en

general.



Introducción

En el anexo 1 de este documento se presenta las proyecciones en planta, corte y fachada

del proyecto este consta de 7 pisos. Este se encontrara ubicado en el lugar de la actual

Biblioteca Nacional de Ciencia y Tecnología (BNCT) con dirección Instituto Politécnico

Nacional (IPN), Av. Luis Enrique Erro S/N, Unidad Profesional Adolfo López Mateos,

Zacatenco, Delegación Gustavo A. Madero, C.P. 07738, México, Distrito Federal.

Con los datos de la dirección se puede localizar su longitud y latitud que son 99° 8'1.15"O

y 19°29'45.95"N, respectivamente. En el anexo 2 se observan dos propuestas de la

orientación y el área a utilizar para la construcción, que es de aproximadamente 28,000

metros cuadrados. Se decidió que la opción numero 2 fue la más adecuada para la

realización del proyecto.

Investigación del subsuelo

Se investigó el tipo y las colindancias de cimentaciones de las construcciones colindantes

en materia de estabilidad, asentamientos, emersiones, etc., con objeto de verificar que la

construcción no cause daños a tales instalaciones ni sea afectada por ellas.

Con las coordenadas del sitio se interpreta con ayuda de las NTC de Cimentaciones del

distrito federal y con ayuda del mapa de Zonificación geotécnica (anexo 3) que el proyecto

se encuentra en la Zona III, Lacustre. Está integrada por potentes depósitos de arcilla

altamente compresibles, separados por capas arenosas con contenido diverso de limo o

arcilla. Estas capas arenosas son generalmente medianamente compactas a muy

compactas y de espesor variable de centímetros a varios metros. Los depósitos lacustres

suelen estar cubiertos superficialmente por suelos aluviales, materiales desecados y

rellenos artificiales; el espesor de este conjunto puede ser superior a 50 m.

Se averiguo la historia de carga del predio y la existencia de cimentaciones antiguas,

rellenos superficiales antiguos o recientes, o cualquier otro factor que pueda originar

asentamientos diferenciales de importancia.



Sondeos de exploración y muestreo

Debido a la naturaleza de la construcción según la NTC de cimentaciones se considera que

para estructuras con un peso unitario medio mayor de 4 kPa será de un sondeo cada 120

metros o fracción del perímetro cubierto por la construcción.

Se realizaran sondeos SPT para identificar la estratigrafía del sitio y se realizara

recuperación de muestras inalteradas con tubo shelby para determinar las propiedades

índices y mecánicas de los materiales.

Se predispone de un perfil estratigráfico que será de utilidad para hacer planteamientos

sobre el procedimiento constructivo que se presenta en el anexo 4

Observaciones del agua en el subsuelo

Durante los sondeos se tendrá especial cuidado en identificar en donde se encuentra el

Nivel de agua Freáticas (NAF) ya que estas son de suma importancia para el diseño y

mantener un adecuado control en este nivel durante el procedimiento constructivo de la

cimentación.

Excavaciones superficiales

Procedimiento de excavación

Las excavaciones que se realizaran serán de acuerdo al proyecto, ya que este cuenta con

un nivel subterráneo que se observa en el anexo 1. Este, según el proyecto, no será mayor

de 3 metros y de acuerdo con el perfil estratigráfico (anexo 4) no se llegara al NAF, así que

no será necesario la implementación de métodos de abatimiento del nivel freático.

Estabilidad del fondo

El procedimiento de excavación deberá asegurar que no se rebasen los movimientos

verticales y horizontales inmediatos y diferidos por descarga en el área de excavación. De

ser necesario, la excavación se realizara por etapas, para evitar las expansiones del fondo.



Propuesta de cimentación

Distribución de esfuerzos

Ya que el proyecto es una construcción de grandes dimensiones y las cargas muertas, vivas

y accidentales son cantidades importantes, será de suma importancia obtener, del Ingeniero

Estructurista, los datos reales y confiables acerca de las combinaciones de carga que serán

utilizadas para el diseño de la cimentación.

En base a la estratigrafía previa se puede decir que existen estratos importantes de arena

de los cuales se obtendrán sus propiedades mecánicas para conocer su resistencia al corte,

pero debido a que las cargas se suponen demasiado grandes se dispone a pensar en una

cimentación profunda.

El diseño del proyecto, como se puede observar en el anexo 1, cuenta con una sección

subterránea que funciona como un cajón de cimentación el cual reduce el incremento de

cargas debidos al proyecto, de esa manera la cimentación propuesta podrá reducir costos

en la construcción.

El diseño por sismo es un aspecto importante a tomar en cuenta y cuando se realicen los

cálculos en este rubro se tiene que adicionar un coeficiente sísmico al cálculo que es

especificado en las NTC de sismos y que tiene que ser verificado para que la cimentación

soporte estar carga adicional.

Análisis de asentamientos

De la estratigrafía previa (anexo 4) se observa estratos de arcilla y un importante estrato de

arena. De esto podemos indicar que los cálculos harán referencia a asentamientos

inmediatos debido a los estratos de arena, y a asentamientos por consolidación debido a

los estratos de arcilla.

Las propiedades esfuerzo-deformación de estos materiales se obtendrán de pruebas en

laboratorio de las muestras obtenidas en el sitio. Las NTC de cimentación señalan un valor

límite máximo de asentamiento en la zona III de 30 cm, ya que es una construcción aislada

lo que quiere decir que no se encuentran construcciones colindantes.



Capacidad de carga

Las dimensiones de este proyecto y las cargas a las que será sometida nos indican que

tendrá que someterse a diferentes revisiones de estados límites de falla y de servicio, lo

que se propone para la cimentación son pilotes de aproximadamente a 15 metros de

profundidad y con un diámetro de 40 cm. Estos serán desplantados a partir del cajón de

cimentación, el cual permitirá liberar esfuerzos, y permitir un menor número de pilotes en la

cimentación y reducir los costos que esto generara.

Los pilotes trabajaran por punta y por fuste, ya que interactúan entre capas de arcilla y

arena de diferentes resistencia al corte.

La revisión por sismo tendrá que ser de suma importancia y mucho cuidado, ya que los

momentos y coeficientes sísmicos en esta zona tiene valores importantes y podrían

provocar que no pase las revisiones por estados límites de falla o servicio.

Conclusiones

La propuesta geotécnica que se presenta, está sujeta a estudios preliminares y tendrá que

ser verificada durante el proceso de diseño, con las propiedades índices y mecánicas

obtenidas en los sondeos.

El diseño se recomienda se realice con una herramienta de computo confiable, teniendo

cuidado en los datos que este arroje y verificando con cálculos previos.

Se deberá tener un control adecuado en el procedimiento constructivo para seguir el diseño

en el campo y que esto no genere fallas en la ejecución y/o en el funcionamiento de la obra.



Anexos

Anexo 1

FIGURA 1. PLANTA SUPERIOR

FIGURA 2. CORTE



FIGURA 3. FACHADA

Anexo 2

FIGURA 5. PROPUESTA ORIENTACIÓN Y ÁREA A UTILIZAR 2

FIGURA 4. PROPUESTA ORIENTACIÓN Y ÁREA A UTILIZAR 1



Anexo 3

FIGURA 6. ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA

Anexo 4

FIGURA 7. PERFIL ESTRATIGRÁFICO

Documents

Biblioteca Nacional de Ciencia y Tecnología Del Ipn