Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil

DISEÑO DE EDIFICIO MULTIFAMILIAR, PARA EL PROYECTO HABITACIONAL EN EL MUNICIPIO DE SANTA CATARINA MITA, JUTIAPA

MARVIN DANIEL CAHUEX LÓPEZ

Asesorado por Ing. Manuel Alfredo Arrivillaga Ochaeta

Guatemala, noviembre del 2005

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

DISEÑO DE EDIFICIO MULTIFAMILIAR, PARA EL PROYECTO HABITACIONAL EN EL MUNICIPIO DE SANTA CATARINA MITA, JUTIAPA

TRABAJO DE GRADUACIÓN

PRESENTADO A JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA

POR

MARVIN DANIEL CAHUEX LÓPEZ

ASESORADO POR: ING. MANUEL ALFREDO ARRIVILLAGA OCHAETA

AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE

INGENIERO CIVIL

GUATEMALA, NOVIEMBRE DEL 2005

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA

NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA

DECANO Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos

VOCAL I

VOCAL II Lic. Amahán Sánchez Álvarez

VOCAL III Ing. Julio David Galicia Celada

VOCAL IV Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz

VOCAL V Br. Elisa Yazminda Vides Leiva

SECRETARIO Ing. Marcia Ivonne Véliz Vargas

TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO

DECANO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson

EXAMINADOR Inga. Crista del Rosario Classon de Pinto

EXAMINADOR Ing. Manuel Alfredo Arrivillaga Ochaeta

EXAMINADOR Ing. Carlos Salvador Gordillo García

SECRETARIO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco

HONORABLE COMITÉ EXAMINADOR

Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San

Carlos de Guatemala, presento a su consideración el trabajo de graduación

titulado:

DISEÑO DE EDIFICIO MULTIFAMILIAR, PARA EL PROYECTO

HABITACIONAL EN EL MUNICIPIO DE SANTA CATARINA MITA, JUTIAPA,

tema que me fuera asignado por la Dirección de Escuela de Ingeniería Civil, con

fecha 22 de febrero de 2005.

Marvin Daniel Cahuex López

DEDICATORIA A:

DIOS Que sin Él nada podría lograr.

MIS PADRES Jorge Cahuex Sacalxot y Juana Isabel López Vásquez.

gracias por cada sacrificio hecho este triunfo es de Ustedes.

MI HERMANA Zoraida, gracias por tu solidaridad.

MIS SOBRINOS Jorge Javier y Adriana Isabel siempre están en mi corazón.

MIS ABUELOS Higinio Cahuex Sac, Maria Martina Sacalxot.

José S. López y Maria P. Vásquez.

Su recuerdo y amor vivirán siempre en mí.

MIS TÍOS Angelina, Auri, Julia y Edgar con cariño y aprecio

AGRADECIMIENTOS A:

DIOS Todo Poderoso Por haberme dado el privilegio de finalizar mi

carrera.

Mis padres Jorge Cahuex Sacalxot y Juana Isabel López

Vásquez.

Ing. Manuel Arrivillaga por el apoyo técnico y moral brindado de manera

incondicional y por su valiosa asesoría al presente

trabajo de graduación.

Mis amigos en especial a Fernando Salazar.

A mi familia especialmente a Hilda Laura Cahuex, la familia Mejía

Cahuex y Zelada Cahuex.

A una persona muy especial Gaby Morales gracias por tu apoyo.

I

ÍNDICE GENERAL ÍNDICE DE ILUSTRACIONES V LISTADO DE SÍMBOLOS VI GLOSARIO IX RESUMEN XI OBJETIVOS XIII INTRODUCCIÓN XV

1 MONOGRAFÍA DEL LUGAR 1.1 Proceso histórico 1

1.2 Aspectos geográficos 2

1.3 Vías de acceso 3

1.4 División político administrativa 3

1.5 Recursos naturales 3

1.6 Demografía 5

1.7 Vivienda 7

1.7.1 Condiciones físicas de las viviendas 7

1.7.2 Número de viviendas 7

1.8 Servicios 7

1.8.1 Agua potable 7

1.8.2 Drenaje 7

1.8.3 Energía eléctrica 8

1.8.4 Letrinas 8

1.8.5 Salud 8

1.8.6 Condiciones físicas de la infraestructura existente 9

1.8.7 Educación 9

1.9 Actividad Industrial y Agropecuaria 11

II

2 INVESTIGACIÓN SOBRE MULTIFAMILIARES Y SU DISEÑO 2.1 Reglamento de construcción 17

2.2 Distribución de ambientes 17

2.2.1 Dimensiones mínimas 17

2.2.2 Superficies mínimas 18

2.2.3 Requisitos Generales para otros elementos

o ambientes 18

2.2.3.1 Altura de techos 18

2.2.3.2 Escaleras 19

2.2.3.3 Elevadores 19

2.2.3.4 Voladizos, balcones y salientes 19

2.2.3.5 Ventanas 20

2.2.3.6 Criterios de conjunto 21

2.2.3.7 Criterios de iluminación 21

2.2.3.8 Otros criterios 22

2.2.3.9 Puertas 23

2.2.3.10 Juntas de dilatación 23

2.3 Normas y especificaciones aplicables a la construcción 24

2.3.1 Normas 24

2.3.2 Especificaciones 24

2.4 Tipología estructural 25

2.4.1 Elementos que integran el sistema 25

2.4.2 Características deseables de la concepción

estructural 27

2.5 Aspectos fundamentales del diseño estructural 28

2.5.1 Estructuración o concepción estructural 28

2.5.2 Aspectos teóricos de la concepción estructural 29

2.5.3 Predimensionamiento de elementos estructurales 32

III

2.6 Cargas de diseño 36

2.6.1 Cargas verticales 36

2.6.2 Cargas laterales 36

2.6.3 Calculo de cargas verticales de la estructura 37

2.6.4 Criterios para cargas sísmicas 39

2.6.5 Distribución de cargas sísmicas por marco 42

2.6.5.1 Cálculo de centro de masa 42

2.6.5.2 Cálculo de centro de rigidez 43

2.6.5.3 Cálculo de fuerzas por marco 45

2.6.6 Métodos aproximados de análisis 47

2.6.7 Combinación de cargas 48

2.7 Diseño de elementos de hormigón armado 49

2.7.1 Diseño de losas 49

2.7.2 Diseño de vigas 54

2.7.3 Diseño de columnas 56

2.7.4 Diseño de cimentación 61

2.7.5 Diseño de escaleras 65

3 DISEÑO DE EDIFICIO MULTIFAMILIAR, PARA EL PROYECTO HABITACIONAL EN EL MUNICIPIO DE SANTA CATARINA MITA, JUTIAPA. 3.1 Datos preliminares 69

3.1.1 Topografía 69

3.1.2 Estudio de suelos 70

3.2 Descripción de la distribución de ambientes 71

3.2.1 Infraestructura del edificio 71

3.2.2 Instalaciones 71

3.3 Diseño Estructural del Edificio 72

3.3.1 Selección del sistema estructural 72

IV

3.3.2 Predimencionamiento de elementos 72

3.3.3 Integración de cargas 78

3.3.3.1 Integración de cargas verticales 82

3.3.3.2 Integración de cargas laterales 84

3.3.3.3 Distribución de cargas por marcos 85

3.3.4 Análisis del sistema estructural 88

3.3.5 Diseño de Elementos de

Concreto Reforzado de edificio multifamiliar 89

3.3.5.1 Vigas 89

3.3.5.2 Columnas 90

3.3.5.3 Zapatas 91

3.3.5.4 Gradas 93

3.4 Análisis de presupuesto 95

3.4.1 Costos unitarios 95

3.4.2 Integración de costos 105

3.4.3 Presupuesto Final 106

4 RIESGO Y VULNERABILIDAD 4.1 Riesgo 107

4.2 Vulnerabilidad del proyecto 112

4.3 Medidas de mitigación 112

CONCLUSIONES 115

RECOMENDACIONES 117

REFERENCIAS 119

BIBLIOGRAFĺA 121 APÉNDICES A, ensayo de compresión triaxial 123

APÉNDICES B, planos típicos de edificio multifamiliar 125

V

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

FIGURAS

1. Elementos Verticales Sismos Resistentes 26

2. Elementos Verticales Sismos Resistentes en Elevación 26

3. Proporciones Máximas recomendadas de un edificio en función de 31

su ancho

4. Área tributaria de columnas 35

5. Área tributaria para Losa 37

6. Distribución de Carga Vasal en cada nivel 41

7. Modelo Matemático de gradas y momentos según ACI-318-95 67

8. Polígono del terreno del proyecto 69

9. Planta estructural de piso típica 73

10. Modelo Matemático de la estructura en yy 74

11. Modelo Matemático de la estructura en xx 74

12. Distribución de Elementos estructurales (vigas y columnas) en 75

Planta

13. Sección predimensionada de la viga 76

14. Planta de Losas Típicas 76

15. Planta de marco 1 con áreas tributarias. 83

16. Carga muerta en marco 1 86

17. Carga Viva en marco 1 87

18. Carga Sísmica en marco 1 87

VI

TABLAS

I. Población total y su distribución Porcentual 6

II. Dimensiones mínimas 17

III. Superficies mínimas 18

IV. Iluminación y Ventilación 20

V. Tabla 9.5(a) del código ACI-318-95 33

VI. Factores de Carga Especificados por algunos códigos 49

VII. Ecuaciones para el cálculo de acero (Asc) por corte en 55

Vigas

VIII. Integración de cargas sobre la columna 77

XI. Sección de Columna 77

XI. Secciones de Elementos 77

XI. Sentido en el que trabajan las losas 78

XII. Integración de cargas verticales sobre losa 79

XIII. Coeficientes para momentos en losas, método 3 del ACI 79

XIV. Momentos de las losas de entrepiso eje x-x 79

XV. Balanceo de momentos de las losas de entrepiso eje x-x 80

XVI. Momentos de las losas de entrepiso eje y-y 80

XVII. Balanceo de momentos de las losas de entrepiso eje y-y 81

XVIII. As de momento resistente 81

XIX. Diseño armado final de losa 82

XX. Integración de cargas gravitacionales sobre marco 1 83

XXI. Fuerza de sismo por nivel en x-x, y-y 84

XXII. Distribución de fuerzas de piso por marco 85

XXIII. Combinaciones de carga del ACI 318-95 88

XXIV. Envolventes de momentos de marco 1 para vigas 88

XXV. Envolvente de momento de columna 89

XXVI. Envolvente de momentos para zapata crítica 89

VII

LISTA DE SÍMBOLOS

1. Ag Área gruesa de la columna. 2. As Área de acero de refuerzo. 3. Az Área de zapata. 4. Av Área de estribo. 5. B Ancho del elemento. 6. C Contrahuella de escalera. 7. CM Carga muerta. 8. CR Centro de rigidez. 9. CU Carga última. 10. CV Carga viva. 11. D Peralte efectivo. 12. Di Distancia del centro de rigidez al eje del marco considerado. 13. ex Excentricidad de carga axial en el eje x. 14. ey Excentricidad de carga axial en el eje y. 15. Ec Módulo de elasticidad del concreto. 16. Es Módulo de elasticidad del acero. 17. cf ' Resistencia del concreto a los 28 días. 18. yf ' Esfuerzo de fluencia del acero. 19. FCU Factor de carga última. 20. I o Ig Inercia de la sección total del concreto respecto al eje centroidal. 21. Kp Factor de pandeo de la columna. 22. Lo Longitud de confinamiento de estribos. 23. Lu. Longitud libre de pandeo de la columna. 24. M Relación ancho y largo para losas. 25. M(+) Momento positivo.

VIII

26. M(-) Momento negativo. 27. Mb Momento balanceado. 28. Mu Momento último 29. Muy Momento último en dirección en y. 30. Mux Momento último en dirección en x. 31. P Carga aplicada a la columna 32. PCR Carga crítica de pandeo de Euler 33. P'u Carga de resistencia de la columna 34. Q Presión sobre el suelo 35. R Rigidez de un elemento 36. VC Fuerza de corte nominal que resiste el concreto. 37. Vn Fuerza de corte nominal que resiste el estribo y concreto. 38. Vs Fuerza de corte simple critica. 39. Vs Valor soporte del suelo. 40. Vu Fuerza de corte última. 41. W Carga total de la estructura. 42. 1β Constante de bloque compresivo. 43. δ Magnificador de momentos. 44. φ Diámetro. 45. φ Factor de reducción de capacidad. 46. Aψ Grado de empotramiento en la parte superior de la columna. 47. Bψ Grado de empotramiento en la parte inferior de la columna. 48. pψ Grado de empotramiento promedio. 49. cγ Peso volumétrico del concreto. 50. sγ Peso volumétrico del suelo. 51. sw Carga distribuida última.

IX

GLOSARIO

Carga muerta Son todas las fuerzas que actúan en forma permanente

así como los pesos propios de los elementos de la

estructura.

Carga viva Son todas aquellas fuerzas que actúan en forma no

permanente sobre los elementos que las soportan.

Esfuerzo Es la fuerza aplicada por unidad de área, que soporta el

material.

Especificaciones Son las normas generales y técnicas de construcción

contenidas en un proyecto, disposiciones especiales o

cualquier otro documento que se emita antes o durante

la ejecución de un proyecto.

Estructuras Son construcciones artificiales, en las cuales todos sus

elementos están en equilibrio y reposo, los unos con

relación a los otros.

Límite elástico El mayor esfuerzo que un material es capaz de

soportar, antes que ocurra la deformación permanente

al retirar el esfuerzo.

Mampostería Obra de albañilería formada por bloques de concreto o

arcilla unidas con mortero. La mampostería reforzada se

da cuando se le agrega acero de refuerzo.

Viga Pieza de madera, hierro, piedra u otro material colocada

horizontal o casi horizontal, para soportar una carga

entre apoyos.

X

XI

RESUMEN

El municipio de Santa Catarina Mita, Jutiapa sirve como plataforma, en

esa región, de las distintas formas de comercio, agricultura, ganadería y

zapatería, etc. Motivo por el cual a sufrido una emigración interna provocando

un crecimiento considerable en su población. Razón que ha llevado a la

municipalidad a crear proyectos de este tipo

Este informe se divide en tres partes fundamentales, la primera es la

investigación de los elementos arquitectónicos y estructurales que conforman la

edificación; la segunda muestra los procedimientos que deben seguirse para el

diseño de los diferentes elementos, sus limites máximos, mínimos, cargas a las

que estarán sometidos; también, el diseño particular de esta estructura, desde

el calculo del corte basal por el método UBC, losas típicas para los diferentes

apartamentos, vigas, columnas, zapatas y gradas.

Y un análisis de los diferentes riesgos a los que en un momento dado

será vulnerable dicho proyecto.

XII

XIII

OBJETIVOS

General

Diseñar el edificio multifamiliar, para el proyecto habitacional en el

municipio de Santa Catarina Mita, Jutiapa.

Específicos

1. Investigar las normas y reglamentos que rigen el diseño, estructural y

arquitectónico, de edificios multifamiliares; así como los diferentes

elementos que llegan a formar parte de él.

2. Seleccionar la estructura a diseñar y determinar el tipo de elementos que

formaran parte de la misma, según las necesidades y factores de riesgo

de la zona en la que se construirá.

3. Determinar los costos y elaborar planos de la edificación.

XIV

XV

INTRODUCCIÓN

El Ejercicio Profesional Supervisado se realizó en el municipio de Santa

Catarina Mita, Jutiapa. Al elaborar el diagnostico de los proyectos que se tenían

contemplados, se pudo constatar que el crecimiento demográfico y la

emigración interna, provocan que exista al momento un déficit de vivienda del

diecinueve por ciento (19%).

El proyecto habitacional, que pretende llevar a cabo la municipalidad, es

el segundo de su tipo y será dirigido a personas que no posean al momento un

techo digno en donde poder vivir.

El diseño del edificio multifamiliar se realizó bajo los estándares de las

normas y especificaciones aplicadas en el país, además de contar con una

infraestructura y arquitectura acorde a las necesidades y clima de la región.

Se podrán observar todos los procedimientos y métodos para una

estructura de edificio multifamiliar, los planos y presupuestos detallados en la

parte final de este trabajo, son el aporte realizado por parte de la Facultad de

Ingeniería y Unidad de E.P.S. a esta comunidad.

1

1. MONOGRAFÍA DEL LUGAR

1.1 Proceso histórico Históricamente puede afirmarse que los primeros pobladores que

ocuparon la circunscripción territorial fueron: Los Pipiles, Toltecas y

Pocomanes. Las tribus Toltecas y Pipiles eran de procedencia mexicana,

quienes llegaron al lugar que ocupa la zona oriente de Guatemala, debido a la

desintegración del imperio Tolteca, en la meseta central de México entre el siglo

XI y XII de nuestra era, dispersándose por rumbos diferentes, entre ellas las

tierras del istmo centroamericano, donde formaron su estilo de vida y sus

normas. Debido al desplazamiento de estas etnias en toda la costa sur y

pasando por suelo jutiapaneco, nos hace suponer que Mictlán fue fundado

como consecuencia de este desplazamiento, ubicándose en la parte norte de

Jutiapa, poblando el extenso territorio que ellos llamaron MICTLAN.

El sometimiento de estas tribus al dominio español, constituye uno de los

hechos más interesantes en la historia del municipio, mostrando en ellas lo

fuerte y bravía de esta etnia. Los indígenas, antes de radicarse en un lugar

geográfico determinado, tomaban en cuenta las condiciones naturales que

ofrecía el ambiente. Esta fue una de las razones por las que escogieron el

Valle de Mictlán, para fincarse en ella, teniendo en contra el clima por ser

demasiado cálido y malsano, siendo tan insalubre que se producía

frecuentemente demasiadas defunciones entre sus habitantes. Estas

circunstancia motivó a sus moradores a llamarle a esta tierra: Mictlán (Mita),

palabra que significa Ciudad de los muertos (se deriva de las voces Mictl que

significa muerto, infierno, y Tlan que significa abundancia).

2

Antes de llegar los conquistadores, Mictlán era un extenso terreno. Sin

embargo, el gobierno estaba centralizado en la jurisdicción de los dos últimos

pueblos, los cuales eran uno solo (o cuando menos los dos sectores más

importantes), bajo responsabilidad política, administrativa, religiosa, etc., se

encontraban las demás comarcas. Los conquistadores comprendieron esta

realidad y aunque posteriormente, por razones de gobierno, dividieron el

territorio mictleco, dando a cada circunscripción nombres en castellano,

conservando para Santa Catarina y Asunción el nombre de Mita, siendo estos

los principales pueblos de la antigua Mictlán. En la época de la colonia, la

comarca perteneció a Chiquimula de la sierra, considerada como uno de los

más importantes dentro de la jurisdicción Serrana.

El 9 de noviembre de 1,853, se decreto que se segreguen del

departamento de Chiquimula y se agregan al departamento de Jutiapa, los

pueblos de Santa Catarina Mita y los Valles de Agua Blanca y el espinal.

1.2 Aspectos geográficos:

El municipio de Santa Catarina Mita, se encuentra situado al Norte del

departamento de Jutiapa, con una extensión territorial de 132 Km.² ubicado a

una altura de 700.02 metros sobre el nivel del mar, sus coordenadas se

localizan a 14°.27' 02" latitud norte, 89°.44' 34" latitud oeste.

El municipio colinda al Norte con el municipio de San Miguel chaparrón

(Jalapa) al Oeste con agua blanca, (Jutiapa); Al Sur con Asunción Mita, Jutiapa

y el Progreso (Jutiapa); al Oeste con el Progreso (Jutiapa) y Monjas (Jalapa).

La cabecera esta al Noroeste cerca de las faldas del volcán Suchitán, su

elevación es de 2040 msnm. Motivo por el cual las calles de la cabecera se

inclinan de sur a norte.

3

1.3 Vías de acceso

El municipio de Santa Catarina Mita, tiene dos vías de acceso principales:

una de 19 km. por el municipio de El Progreso, la cual se encuentra asfaltada a

partir de la Aldea Horcones; y la otra de 10.5 km. por el suroriente vía la

Arenera, en la cabecera del municipio de El Progreso (Jutiapa) entronca las

rutas nacionales 19 y 2; en su km. 130.16, se inicia la carretera departamental

Jutiapa número 4 al noroeste tiene aproximadamente 18 km. a la cabecera de

Santa Catarina Mita, de allí siempre rumbo al noroeste unos 19 km. al Municipio

de Agua Blanca; de la Cabecera El progreso (Jutiapa) en dirección sur oeste

por la ruta Nacional 19, son unos 11 km. a la cabecera Departamental de

Jutiapa donde enlaza con la carretera Interamericana CA-1, que también

atraviesa parte del Municipio de Santa Catarina Mita, existen caminos, rodadas

y veredas que unen a los poblados y propiedades rurales entre si y con los

Municipios vecinos.

1.4 División político administrativa El municipio de Santa Catarina Mita, tiene un pueblo categoría “B”, 19

aldeas, 28 caseríos, 4 fincas y una hacienda, la cabecera con categoría de

Pueblo, Santa Catarina Mita, tiene sus barrios principales que son: El Centro, El

Barrial, La Javía, La Ermita, Santa Elena, Colonia Nueva, Col. Vista Hermosa,

Valle Nuevo.

1.5 Recursos naturales

Son todos aquellos bienes que posee una región determinada y

básicamente están formados por: Clima, suelos, precipitación pluvial, flora

fauna e hidrografía, y algunas zonas dependen directamente de ellos.

4

• Clima: el clima de Santa Catarina Mita, generalmente es cálido, en los

meses de marzo y abril el calor se acentúa, las aldeas y caseríos no

experimentan su acentuación por el lugar geográfico que ocupan

durante los meses de noviembre, diciembre y enero la temperatura baja.

El municipio como pueblo de la región oriental del país es un lugar

donde hay poca precipitación pluvial durante la época lluviosa

comparada con otras zonas del país. El tipo de bosques de esta región

corresponde a seco subtropical, las condiciones climáticas se

caracterizan por días claros y soleados durante los meses que no llueve

y parcialmente nublados durante los meses de enero a marzo. La época

de lluvia corresponde especialmente a los meses de Junio a Octubre.

El municipio posee un clima importante para la producción de frutas

siendo las que más se cosechan el mango, el zapote, chico-zapote y

nísperos, siendo este un factor bien importante para la economía familiar.

• Hidrografía: este es atravesado por el río Ostúa a orillas de la población,

el cual nace al pie de las montañas que circundan la Laguna de Ayarza

en el departamento de Santa Rosa, estimándose dicha corriente como

desagüe de esa laguna. Su longitud es de aproximadamente 100 Km.

su ancho es de 15 m. y la profundidad media de 1 m. desemboca en el

lago de Guija.

En cuanto a las fuentes de agua que proveen al municipio están los

ojos de agua: San Jerónimo conocido como “Chomo” y el “Sunzo”

situado a 1 Km. al norte del barrio El Barrial. Además, de los anteriores

existen afluentes del río Ostúa, siendo los principales la quebrada de la

barranca, el agua caliente, quebrada del pupujix, barranca honda, la javía

y otros.

5

• Flora y Fauna: en épocas anteriores, el Municipio contaba con una flora

variada. Este recurso ha sido y sigue siendo devastado por la tala

inmoderada de toda clase de árboles y donde también el agricultor con

sus rosas contribuye al deterioro y degradación de la misma. Dentro de

este recurso existen:

Plantas Frutales: mango, zapote, chico-zapote, mamey, limón, zunza y

jocote.

• Temperatura: temperatura media de 21 grados centígrados.

• Precipitación pluvial: es de 1000 milímetros anuales.

1.6 Demografía El municipio no cuenta con grupos étnicos se consideran que unos 40

años atrás existieron los pocomames y los xincas, existen nada más rasgos

físicos en una de las comunidades sin existir idiomas mayas.

Se observa que la población de Santa Catarina Mita, Jutiapa posee un alto

promedio de menores de edad un total de 3,050, lo que quiere decir que el

potencial infantil es bastante elevado y sobre la base de este deberá

proyectarse el desarrollo del municipio; el total entre hombres y mujeres

mayores de 18 años es de 3,949. El número de familias aproximadamente en

el área urbana es de 1,726, extendiéndose a nivel de población un total de

4,827 familias.

El núcleo familiar en el Municipio es de 4 a 5 miembros por familia

promedio, caracterizándose en el área rural un núcleo familiar de 6 a 8

miembros por familia.

6

El factor emigración ha venido a disminuir el crecimiento de la población

que predominantemente se mantenía en ese promedio.

Tabla I. Población total y su distribución porcentual, según lugares poblados

LUGAR POBLADO POBLACION DEL LUGAR PORCENTAJE CASCO URBANO 8,406 32.87 EL RODEO 766 3.00 LAS LAJAS 394 1.54 LOS SANDOVALES 142 0.56 EL QUEBRACHO 1,614 6.31 BUENA VISTA 338 1.32 BRASILAR 62 0.24 EL JOCOTILLO 74 0.29 LLANO DE CHINCHILLA 181 0.71 SAN NICOLAS 99 0.39 ALDEA NUEVA 344 1.34 SUCHITAN 2,505 9.80 CUESTA DEL GUAYABO 2,129 8.33 EL LIMON 1,568 6.13 HORCONES 1,117 4.37 LLANO DE LAGARTO 602 2.35 QUEBRADA DEL MUERTO 267 1.05 LA ARADA 376 1.47 LA ARADITA 247 0.97 EL ROBLAR 162 0.63 SABANETAS 76 0.30 SAN ISIDRO 32 0.12 SAN MIGUEL 16 0.06 CUESTA DE LOS AMBROCIOS 133 0.52 LA BARRANCA 283 1.11 EL PUENTE 191 0.75 CUESTA DE GARCIA 139 0.54 LOS ZORRILLOS 39 0.15 LLANO DE SAN VICENTE 27 0.10 SAN VICENTE 124 0.49 SANTA ROSA 145 0.57 EL GUAPINOL 110 0.43 ZACUAPA 161 0.63 EL MOSQUITO 15 0.06 MONTAÑITA 251 0.98 CARBONERA 661 2.58 JOCOTE DULCE 637 2.49 MAGUEYES 454 1.78 CORINTO 94 0.37 ULUMA 98 0.38 CASAS VIEJAS 18 0.07 SAN JORGE 48 0.19 LAGUNA DE SAN PEDRO 169 0.66 LA TUNA 46 0.18 AGUILARES 43 0.17 LOS TENAS 75 0.29 LAGUNA DE RETANA 94 0.37

TOTALES 25,572 100.00 Fuente: Municipalidad Santa Catarina Mita, Año 2002.

7

1.7 Vivienda

1.7.1 Condiciones físicas de las viviendas

La mayoría de las viviendas son casas formales, que poseen condiciones

físicas favorables, por muy sencillas que estas sean. Antes construían de

adobe y teja, poco a poco ha ido mejorando el tipo de construcción,

actualmente utilizan materiales como: block, ladrillo, piso de cemento.

1.7.2 Numero de viviendas

El número de viviendas en el área urbana es de 1843 mientras que el área

rural según datos del censo realizado por el centro de salud del municipio es de

2,977, haciendo un total de 4,820 viviendas.

1.8 Servicios

1.8.1 Agua potable

Existen 3,128 pajas de agua en general en el municipio, en el área urbana

se cuentan con 1,437 hogares con agua potable, algunas de ellas no

declaradas, en el área rural una población de 1.691 posee agua.

1.8.2 Drenaje

El área urbana cuenta con este servicio, aunque no en su totalidad. Los

hogares que se encuentran ubicados a orillas de la quebrada que cruza la

cabecera urbana, depositan sus desechos en ella provocando situaciones que

afectan la salud de la población y creando basureros clandestinos.

8

1.8.3 Energía eléctrica

Existen 2,577 viviendas con energía eléctrica según datos del INE en

1994, hasta la fecha se considera que en un 40% se han implementado

proyectos de electricidad en varias comunidades del municipio, el cual ha

venido a favorecer el desarrollo de las comunidades en todas las áreas, tal es el

caso de algunas colonias del municipio, así mismo, según datos del censo

urbano 98, existen 1,633 viviendas del casco urbano que poseen este servicio.

1.8.4 Letrinas

Este servicio se presta en el área rural del municipio, siendo el tipo de

letrinas más utilizadas el de pozo ciego, el tipo de letrina lavable, contamina el

ambiente, debido a que el agua servida desemboca en terrenos ajenos,

provocando malos olores y proliferación de mosquitos.

1.8.5 Salud

El municipio cuenta con un centro de salud tipo “B”, el cual pertenece al

Ministerio de Salud Pública y asistencia social, anexa a ella una sala de

maternidad, encontrándose sin equipo y sin ningún uso.

Del centro de salud dependen 4 puestos existentes en las aldeas de: La

Barranca, el cual recientemente fue construido por el Fondo de Inversión

Social; Jocote Dulce, el cual se encuentra en construcción por el FIS; Horcones

y Aldea Nueva, construidos desde hace unos 14 años atrás por el Ministerio de

salud. En el sector privado existe un sanatorio y dos clínicas, una de las

clínicas trabajan solo los domingos. El número de farmacias asciende 4 y una

farmacia de la comunidad.

9

1.8.6 Condiciones Físicas de la Infraestructura Existente

Estas se encuentran en buenas condiciones, principalmente en los

puestos de salud, así mismo en el sector privado. En lo que respecta el Centro

de Salud sus condiciones son regulares, ya que se necesitan mejores

condiciones ambientales y entre estas tenemos: ventilación, iluminación y

reparación de techo, encontrándose este apolillado afectando el material que se

encuentra en este.

Medios que utilizan para curar enfermedades Los medios utilizados para curar enfermedades se encuentran las

medicinas que vienen directamente del Ministerio de Salud a través del Centro

de Salud. Así mismo, se brindan en algunos casos medidas preventivas de las

cuales debe ser una de sus funciones principales del centro de salud, pero la

cual ha venido tomando acciones curativas las cuales no colaboran a prever

las enfermedades, por las condiciones y medidas que estos presentan no

alcanzan a cubrir las necesidades. En el área rural del municipio, utilizan la

medicina natural para curar enfermedades, cuando los habitantes de la

comunidad en caso de emergencia no pueden salir, la utilizan para prevenirlas

y como medio curativa, entre algunas utilizadas se encuentran: la ruda, la

hierba buena, la cancerina, eucalipto, el apazote y otros, estos contribuyen a la

economía familiar.

1.8.7 Educación La población alfabeta de la cabecera municipal es de 4,901, datos

proporcionados por el censo urbano realizado en Agosto de 2,002. Mientras la

población analfabeta es de 892, constituyendo el 16% de la población, no

existen datos por sexo, ni la población analfabeta en el ámbito rural.

10

La causa del analfabetismo es la misma que se da en Guatemala, su

mayoría por falta de oportunidades y la pobreza

En el nivel primario del área urbana y rural se cuenta con una población

escolar de 3,127 alumnos de los cuales 1,852 son hombres y 1275 son

mujeres, comprendidos entre las edades de 6 a 15 años. En el nivel básico

encontramos una población de 519, donde 253 son hombres y 266 son mujeres

comprendidos entre las edades de 12 a 20 años, tomados de todos los

establecimientos educativos de ese nivel, estos datos incluyen también el sector

privado de Educación. En el nivel pre-primaria no se encontraron datos por

sexo, existiendo una población entre los niveles básico y primario un total de

3,127 alumnos.

La deserción escolar para el año 2,002 por nivel escolar es de:

• Pre-primaria 32

• Primaria 459

• Básico 43

• Adultos 11

Con un total de 545 alumnos desertados constituyendo un 12% de la

población escolar.

Existen en el Municipio 16 establecimientos educativos, contando con 2

centros de nivel pre-primaria del sector oficial y 3 del sector privado, con un total

de 5 centros educativos del nivel pre-primaria.

En el nivel primario cuenta con 3 centros Educativos del sector oficial 5

del sector privado, sumando un total de 8 centros Educativos; en el nivel básico

existe, en el área urbana 1 Instituto de Educ. básica, sector oficial, mientras que

en el sector privado 2 inst. De Educ. Básica.

11

En el área rural existen en tres comunidades Institutos por Cooperativa

que ha venido a favorecer la educación rural en ese nivel.

En el área rural se cuenta con 38 centros Educativos. En el nivel pre-

primaria de sector oficial encontramos 4 centros en el nivel primario del sector

oficial existen 32 centros Educativos, para el próximo año existirán 2 escuelas

de pre-primaria en el ámbito rural. Las escuelas cuentan con servicios básicos

de: letrinas, energía eléctrica y agua (si en estas existe el servicio). En los

centros educativos del área urbana las escuelas oficiales que poseen

infraestructura propia, poseen los mismos servicios que en el área rural, agua,

letrinas, energía eléctrica, drenajes, lo mismo en los centros educativos

privados, además la escuela y el Instituto de Educ. Básica poseen canchas de

básquet bool. En lo que respecta al servicio sanitario de la Escuela Oficial

cabe mencionar que se encuentran en malas condiciones, debido al deterioro

que ha sufrido por el tiempo de construcción de la escuela, en ésta también

existen letrinas, las cuales se encuentran deterioradas por el mal uso que se le

ha brindado. En su mayoría las Escuelas no poseen los servicios básicos

mínimos que se necesitan para brindar una mejor atención a la población

escolar.

1.9 Actividad Industrial y Agropecuaria No existe un estudio que muestre o que de a conocer el régimen o

tenencia de la tierra; empíricamente se considera que debido al minifundio, la

región se destina a satisfacer las necesidades internas, comercializando y auto

consumiendo el producto, no permitiendo evolucionar los patrones tecnológicos,

ni los niveles de producción.

12

Así mismo, se considera, por el hecho del minifundio, que el área de nuestro

Municipio predomina el trabajador familiar no remunerado, siendo su

característica principal su dependencia económica de la familia para lo cual

realiza trabajos no remunerados, aunque cabe suponer que en cierto tiempo del

año realizan actividades agrícolas asalariadas.

El uso de los recursos naturales en la producción Agropecuaria contribuye

al desarrollo económico, pues proporciona ocupación a determinado

contingente de fuerza de trabajo. Las regiones o países, especialmente

aquellos donde la agricultura es importante y demanda estacionalmente

grandes cantidades de mano de obra. Muchos campesinos no logran asegurar

el abastecimiento de alimento, por lo que se ven obligados a buscar otras

fuentes de ingresos fuera de sus unidades productivas.

En términos generales la población de Santa Catarina Mita, es

predominantemente agrícola en la composición de su actividad económica

absorbiendo alrededor del 56% de la población ocupada, siendo la principal

actividad económica, los cultivos predominantes son: Maíz, tomate, cebolla,

café, fríjol, chile y frutas.

Los productos que originan mayores recursos son: tomate y cebolla, para

su producción se destina la mayor cantidad de tierras cultivables del Municipio.

En lo que respecta a la siembra del maíz y fríjol, la mayor parte es para

consumo familiar y se dedica al comercio algún pequeño excedente que puede

resultar después de seleccionar una parte de la producción para ser utilizada

como semilla en la próxima cosecha. El maicillo en pequeña escala, estos se

cultivan una vez al año en forma extensiva, es decir están supeditados a la

lluvia, por no contar con sistemas de riego; en los meses de época seca o de

verano estas tierras son utilizadas únicamente para pastizales.

13

No existen datos que den a conocer directamente la producción agrícola.

En cuanto a la tecnología, se nota la persistencia de la agricultura tradicional al

nivel de los pequeños agricultores en general, en donde la tecnología no se ha

hecho presente y los agricultores trabajan rudimentariamente en estos

quehaceres.

En lo que se refiere al destino de la producción agrícola, el tomate y la

cebolla son comercializados hacia el Salvador y a la ciudad capital

aproximadamente en un 80% y 20% respectivamente.

En cuanto a la actividad pecuaria, se da principalmente la crianza de

ganado vacuno para la producción de leche y sus derivados, lo cual permite el

excedente para la satisfacción de otras necesidades. Adicionalmente las vacas

no productoras son objetos de comercialización, aunque en menor escala. Se

cría también el ganado porcino (para consumo familiar y comercialización). Así

como mular, caballar y asnal (casi exclusivamente para ser utilizados como

fuerza de trabajo).

En el Municipio de Santa Catarina Mita, se desarrollan actividades

productivas, adicionales a la agricultura, contando con 3 áreas importantes en

campo industrial siendo éstas:

- La Zapatería

- La tenería

- La cerámica.

14

La zapatería constituye la mayor fuente de trabajo para la población

catarineca, en donde la fabricación de calzado ha sido realizada por familias del

área urbana durante varias generaciones, operando en casco urbano más de

200 talleres de calzado en donde se fabrican botas, botines, zapato de dama,

zapatillas, zapato de niña y niño; empleando a personal desde los 7 años de

edad, y en donde se ocupan aproximadamente a 1,000 personas.

Esta actividad ha permitido el desarrollo económico del municipio. En la

actualidad este es el sector proporciona mayor fuente de trabajo para la

comunidad y la mayor fuente de ingresos económicos en la cabecera municipal,

actualmente esta actividad se desarrolla de manera artesanal en la mayoría de

talleres, desde el diseño de moldes y corte de piezas, hasta el cocido y el

enzuelado del zapato.

El destino de este producto es diverso y es comercializado básicamente

por el mismo dueño del taller, convirtiéndose en productor intermediario a la

vez. Los principales mercados donde se venden son: La ciudad capital,

Escuintla, Retalhuleu, Mazatenango, Quetzaltenango, Izabal, Petén y

Chiquimula.

En cuanto a la artesanía en años anteriores se contaba con la cerámica en

gran cantidad, hoy en día existen nada más 2 familias dedicadas a esta

actividad, los productos elaborados son: comales, ollas, cucúas, éstos para ser

elaborados previamente son encargados por su poco uso.

15

En lo que respecta a la tenería en tiempos pasados el municipio contaba

con 8 tenerías denominadas curtiembres, que es lugar donde sacan o producen

material para calzado como piel y suela de los cueros de reces y cerdos,

actualmente solo existen 2 de ellas, quienes surten a las zapaterías de calzado

específicamente quienes trabajan la bota, otro de los puntos de

comercialización es el municipio del Progreso. Las tenerías que trabajan

producen a la semana 8 rollos de suela y 10 de piel.

16

17

2. INVESTIGACIÓN SOBRE MULTIFAMILIARES Y SU DISEÑO

2.1 Reglamento de construcción

Actualmente la municipalidad de Santa Catarina Mita jutiapa no cuenta

con reglamento de construcción, y las dimensiones mínimas, que fueron

utilizadas están contenidas en el reglamento de planificación y construcción del

Fomento de Hipotecas Aseguradas.

2.2 Distribución de ambientes

2.2.1 Dimensiones mínimas

Las dimensiones mínimas que se expresan a continuación son libres sin

incluir gruesos de muros, enlucidos ni espacios para closets.

Tabla II. Dimensiones Mínimas

a) Lado menor de sala o comedor y sus combinaciones 3.00 m.

b) Lado menor de dormitorios 2.80 m.

c) Lado menor de dormitorios de servicio 2.10 m.

d) Lado menor de baño principal 1.20 m.

e) Lado menor de baño de servicio 0.90 m.

f) Ancho mínimo de pasillo o vestíbulo-pasillo 0.90 m.(*)

g) Lado menor de cocina 1.50 m.

h) Lavandería 1.50 m.

(*) 0.90 m. hasta 3.00 m. de longitud; 1.00 m. de 3.01 a 5.00 m. y por cada metro adicional agregar 5 cm. de ancho. Fuente: Fomento de Hipotecas Aseguradas. Normas de Planificación y Construcción 1987, p. 4-03

18

2.2.2 Superficies mínimas

En la tabla siguiente se señalan las superficies mínimas (m2) que se

aceptan para los diferentes ambientes, de acuerdo con el tipo de vivienda, en

este caso se toma la combinación sala-comedor con 3 dormitorios, sin incluir

área para closets.

Tabla III. Superficies Mínimas

Dormitorios Tipo Sala-Comedor Cocina 1 2 3 4

Viv. de 1 dorm. 15.00 5.50 9.00 Viv. de 2 dorm. 18.00 5.50 9.00 9.00 Viv. de 3 dorm. 21.00 6.00 9.00 9.00 7.84 Viv. de 4 dorm. 24.00 7.00 9.00 9.00 7.84 7.84

Fuente: Fomento de Hipotecas Aseguradas. Normas de Planificación y Construcción 1987, p. 4-04

2.2.3 Requisitos generales para otros elementos o ambientes

2.2.3.1 Altura de techos

El clima de la localidad, donde se construirá la vivienda, será base

fundamental para la determinación de la altura de piso a cielo.

Clima templado 2.40 m.

Clima calido 2.60 m.

Fuente: Fomento de Hipotecas Aseguradas. Normas de Planificación y Construcción 1987, p. 4-09

19

2.2.3.2 Escaleras Las escaleras en edificios multifamiliares se calculara de acuerdo a las

normas de la municipalidad local, pero en ningún caso se aceptara un ancho

libre menor de 1.20 m.

Deben de ser de materiales incombustibles, para proveer seguridad, se

colocara por lo menos 1 pasamanos a 90 centímetros de altura. En los lugares

que se requiera por seguridad, deberá instalarse barandal de 90 cm. de altura

mínima, con una separación máxima entre barrotes o elementos verticales que

lo formen de 20 cm.

Las huellas, contrahuellas y descansos deben proporcionar un elevado

factor de seguridad:

Contrahuella máxima: 20 cm.

Huella mínima: 28 cm.

2.2.3.3 Elevadores

Se deberá instalar elevador o elevadores en edificios que tengan más de

tres niveles o plantas de alto.

2.2.3.4 Voladizos, balcones y salientes

Los balcones abiertos a más de 3 metros de altura podrán sobresalir hasta

1 m. siempre y cuando tengan por lo menos 50 cm. menos de ancho que la

acera y ninguno de sus elementos queden a menos de 2 m. de una línea de

transmisión eléctrica.

20

Deberá proveerse de barandal de por lo menos 90 cm. de alto en todo su

perímetro y la separación máxima entre barrotes o elementos verticales que los

formen es de 15 cm.

2.2.3.5 Ventanas Para las diferentes partes de una vivienda se requerirán diferentes áreas

mínimas de iluminación y ventilación, según su importancia. Las dimensiones

de dichas áreas se obtendrán de acuerdo con porcentajes del área de piso de

los ambientes, no siendo aceptable en ningún caso ventanas menores de 0.50

m2.

Tabla IV. Iluminación y Ventilación Iluminación Ventilación

Porcentaje Áreas Porcentaje Áreas Ambiente Área del piso Mínimo SAP Mínima Real Mínimo SAP Mínima Real

T 12% 6% Dormitorios (1) C 12% 10%

T 15% 6% Sala-comedor C 20% 16%

T 15% 12% (3) Cocina (2) C 20% 20% (3)

T 10% Baños C 10%

5%

T 10% Lavandería C 10%

5%

Estudios T 20% Bibliotecas C 20% Salas de juego

6%

Estacionamientos 10% 10% (3) (1) Incluye dormitorios de servicio (2) Recomendable el uso de campanas sobre la estufa para su correcta ventilación (3) Puede sustituirse por un sistema de ventilación forzada T Clima Templado T Clima Calida SAP Sobre área de piso Fuente: Fomento de Hipotecas Aseguradas. Normas de Planificación y Construcción 1987, p. 4-13

21

2.2.3.6 Criterios de conjunto

• Orientación del edificio: La orientación ideal es de norte a sur, de

preferencia abriendo las ventanas hacia el norte; sin embargo, la

orientación será definida en el terreno.

• Superficie y altura del edificio: la superficie varía en función de las

necesidades a satisfacer, tanto en capacidad como el confort que se

desee en cada ambiente.

2.2.3.7 Criterios de iluminación

Generalidades de la iluminación en el edificio: la iluminación debe ser

abundante y uniformemente distribuida, evitando la proyección de sombras y

contrastes muy marcados. Para lograr lo anterior, deben tomarse en cuenta los

siguientes criterios:

• Es importante el número, tamaño y ubicación de las ventanas y/o

lámparas.

• Un local pequeño recibe mejor iluminación que uno grande, pero sus

dimensiones dependen de los requerimientos de espacio.

• Los acabados más brillantes permiten mayor reflexión de la luz y, dan

como resultado, una mejor iluminación.

Tipos de iluminación: Por su procedencia, la iluminación se divide en

natural y artificial. La iluminación natural, por la ubicación de las ventanas, se

divide en unilateral, bilateral y cenital. Se describen a continuación:

22

• Iluminación natural unilateral: cuando sólo un lado del ambiente tiene

ventanas

• Iluminación natural bilateral: cuando existen ventanas en las paredes

laterales del ambiente.

• Iluminación natural cenital: la iluminación es por medio de ventanas

colocadas en el techo del ambiente, para esta iluminación se toma

como área de ventanas del 15% al 20% del área total de piso.

• Iluminación artificial: debe ser difusa, para evitar molestias en la vista;

también debe ser lo más parecido a la iluminación natural.

2.2.3.8 Otros criterios Ventilación: cruzada, preferiblemente debe de entrar por la parte sur y salir al

norte o viceversa, esto permitirá una buena circulación del aire.

Confort acústico: es necesario que no exista ninguna interferencia sonora

entre los ambientes, ni ruidos que sobrepasen los límites aceptables de

tolerancia.

Los ruidos en una unidad pueden venir del exterior, de ambientes vecinos,

o de la calle. Para prevenirlos, se pueden tomar las precauciones siguientes:

• Para que no interfiera el ruido proveniente del exterior, se debe

orientar el edificio de manera que el viento se lleve los ruidos.

• Para prevenir la interferencia entre ambientes, separar los ambientes

ruidosos de los tranquilos, tomando en cuenta la dirección del viento.

• Para disminuir el ruido interno del ambiente, construir con materiales

porosos, ya que éstos absorben el ruido.

23

2.2.3.9 Puertas La altura mínima aceptable es de 2.10 m.

El ancho mínimo aceptable en viviendas es de

0.90 m. para puertas principales

0.75 m. para puertas secundarias

2.2.3.10 Juntas de dilatación

• Deberán añadirse juntas con una separación mínima de 3 cm. Libres

entre losas, paredes y cimientos.

• En todos los casos, las superficies entre juntas no deben tener

contacto entre si, debiendo quedar libres de rebabas de mortero,

concreto u otro materiales en toda su longitud y altura.

• Todas las juntas deben quedar protegidas adecuadamente con

tapajuntas que impidan el paso del agua y sean a prueba de

roedores.

24

2.3 Normas y Especificaciones Aplicables a la Construcción

2.3.1 Normas

Las estructuras están diseñadas y calculadas de acuerdo a los siguientes

códigos:

• Reglamento para las construcciones de concreto estructural A.C.I.

318-95.

• Normas de Planificación y Construcción del Fondo de Hipotecas

Aseguradas.

• Uniform Building Code 1994.

• Normas Estructurales de Diseño Recomendadas para la Republica de

Guatemala A.G.I.E.S. NR-1:2000.

2.3.2 Especificaciones

• Resistencia del concreto a la compresión a los 28 días 280 Kg./cm2.

• El esfuerzo de fluencia del acero de 2,810 Kg./cm2. o grado 40.

• Las dimensiones mínimas aceptables de elementos de concreto para

refuerzo vertical serán:

• En el sentido normal a la pared: no menos que el grueso del muro.

• En el otro sentido:

Refuerzo con armado de 4 varillas o más: no menos que el

grueso del muro.

Refuerzo con armado de 2 varillas: 10 cm.

25

• Recubrimientos mínimos del acero serán:

- En zapatas, cimientos, y cualquier otro elemento estructural que

permanezca en contacto con el suelo 7.5 cm.

- 2 cm. el recubrimiento para losas.

- Y un recubrimiento de 4 cm. para vigas y columnas principales.

2.4 Tipología Estructural

2.4.1 Elementos que integran el sistema

Generalmente las estructuras de los edificios están constituidas por una

retícula ortogonal en tres direcciones: Una vertical definida por las columnas y

dos horizontales definidas por los trabes (vigas).

Cuando los marcos forman ángulos rectos, intentar hacer un análisis

tridimensional puede resultar laborioso e impractico, por lo que el problema se

puede reducir a un sistema de marcos planos en dos direcciones que da por

resultado una forma aproximada de análisis simplificado aceptable.

Los sistemas fundamentales de trabajo estructural se basan en como se

transmiten las fuerzas cortantes horizontales generadas por un sismo:

• Por medio de muros de corte que pueden ser de concreto o de

mampostería.

• Marcos rígidos (losa-viga-columna).

• Por combinación de marco rígido y muros de corte o por marcos

contraventeados.

• Marcos elásticos unidos con nudos rígidos de concreto reforzado, con

losas planas de concreto reforzado

26

Figura 1. Elementos verticales sismorresistentes

COMBINA CIÓNPORTICO - MURO

ESTRUCTURA A PORTICA DA

MURO

VIGA

COLUMNA

Fuente: Raúl Gómez Tremari. Fundamentos de diseño y construcción p. 90

Los marcos generalmente forman ángulos rectos entre si, pueden ser resueltos

con una estructura porticada (trabes y columnas) ó combinando esta con muros

de cortante. La introducción de los muros de corte tiene como intención

proporcionar resistencia y rigidez al sistema. Los sistemas de poso actúan

como diafragmas rígidos, que además de ligar el sistema estructural distribuyen

las fuerzas inerciales a los elementos sismorresistentes verticales (muros y

columnas) en proporción relativa a las rigideces de los mismos.

Figura 2. Elementos verticales sismorresistentes en elevación

ELEVA CIÓN

SISTEMA LOSA - VIGA(DIA FRA GMA RÍGIDO)

COLUMNA

VIGA

Fuente: Raúl Gómez Tremari. Fundamentos de diseño y construcción p. 91

27

2.4.2 Características deseables de la concepción estructural No existe una configuración universal ideal para un tipo particular de

estructura; sin embargo, hay ciertas características generales deseables que

una estructura debe tener, para lograr un comportamiento sísmico satisfactorio:

• Ser liviana.

• Poseer una configuración estructural que presente:

1) Simetría, regularidad y sencillez en planta

2) Simetría, regularidad y sencillez en elevación

3) Baja esbeltez

4) Uniformidad en la distribución de la resistencia, rigidez y

ductilidad.

5) Hiperestaticidad y líneas escalonadas de defensa

6) Capacidad torcional

• Adicionalmente, en el diseño se buscará:

Que los miembros horizontales (vigas) fallen primero y después los

miembros verticales (columnas).

28

2.5 Aspectos fundamentales del diseño estructural

El diseño estructural es el procedimiento mediante el cual se define los

elementos que integran una estructura, materiales, dimensiones, uniones,

detalles en general y su ubicación en la estructura. Estos elementos deberán

presentar un comportamiento adecuado en condiciones de servicio y tener la

capacidad para resistir las fuerzas a las que estén sometidos sin que se

presente el colapso de la estructura.

2.5.1 Estructuración o concepción estructural La estructuración de un edificio es la primera etapa del diseño estructural.

En ella se define el tamaño y la forma del edifico, la naturaleza, tamaño y

ubicación de todos los elementos estructurales.

Así como la naturaleza, tamaño y ubicación de todos los elementos no

estructurales que puedan influir en el comportamiento de la estructura.

Comprende la definición de geometría general de la estructura (planta y

elevación), se establecen los materiales a emplear (concreto reforzado,

mampostería reforzada, acero estructural, etc.) se determinan los sistemas

estructurales resistentes tanto a cargas gravitacionales como sísmicas, se

establecen los claros de vigas, tableros de losas y las alturas libres de los

entrepisos, se proponen secciones y dimensiones tentativas de los elementos

estructurales.

29

2.5.2 Aspectos teóricos de la concepción estructural

Son las consideraciones que deben tomarse en cuenta al momento de

proceder a la estructuración de un edificio. Si estas nociones son aplicadas

correctamente podremos obtener edificios bien concebidos estructuralmente.

Los primeros aspectos se relacionan con la naturaleza de los movimientos

sísmicos. Los siguientes corresponden a las propiedades mecánicas de las

edificaciones ante cargas sísmicas.

• Inercia

Propiedad de la materia de resistencia al movimiento o cambio de

dirección del mismo. La inercia de una edificación es proporcional a su masa y

las fuerzas a aplicar para simular un sismo en un modelo son un porcentaje del

peso total de la estructura.

• Amortiguamiento

Mecanismo mediante el cual un sistema masa-resorte disipa energía y

vuelve a su estado original de reposo. En las estructuras, el amortiguamiento

es proporcionado por el rango elástico de deformación de las vigas y columnas.

• Ductilidad Propiedad de la materia que permite su deformación sin que la misma se

rompa o astille. En estructuras, la ductilidad se utiliza, como mecanismo de

disipación de energía, para evitar el colapso de la edificación cuando se ha

excedido su capacidad estimada de carga lateral o vertical.

30

En un sismo, las cargas laterales reales pueden exceder los valores

estimados en el cálculo, proporcionando de esta manera, la ductilidad de los

miembros estructurales, el mecanismo último de disipación de energía.

• Rigidez

La rigidez es la capacidad de resistencia de un cuerpo a cambiar por la

acción de fuerzas exteriores sobre el mismo. En estructuras el concepto de

rigidez es relativo a la capacidad de deformación de un miembro estructural

(viga, columna, muro) ante la acción de fuerzas externas.

La importancia del concepto, radica en que la rigidez determina las

deflexiones que presenta un miembro ante cargas externas y es por eso que la

mayoría de métodos de análisis estructurales utilizan matrices de rigideses para

cuantificar fuerzas internas de una estructura. Toda deformación de un

miembro es proporcional a su rigidez. Un sistema de marcos generalmente se

encuentra sujeto por una losa (diafragma rígido), que ocasiona que la

distribución de fuerzas sea proporcional a la rigidez de cada tramo.

• Simetría El termino simetría, generalmente se refiere a una propiedad geométrica

del edificio. Un edificio puede ser simétrico respecto a dos ejes si su geometría

es idéntica en cualquier lado del eje (configuración cuadrada, rectangular,

circular etc.).

31

Una construcción puede tener una configuración geométrica simétrica

respecto a dos ejes y aun ser clasificada como irregular debido a la distribución

de la masa o a los elementos verticales de resistencia sísmica. Esto equivale a

decir, que la simetría geométrica no es condición suficiente para que un edificio

sea regular. Simetría estructural significa que el centro de masa y el centro de

rigidez estén localizados en el mismo punto.

• Las proporciones También se deben guardar proporciones razonables de altura y largo con

respecto al ancho que les confieran cierta robustez.

En el diseño sísmico, las proporciones de un edificio pueden ser más

importantes que su tamaño absoluto. Para edificios altos, su relación de

esbeltez (altura/ancho), calculada de la misma manera que para una columna

individual, es una consideración más importante que sólo su altura.

Figura 3. Proporciones máximas recomendadas de un edificio en función de su

ancho

M a x . 3 B

Max

. 4B

B

Fuente: Raúl Gómez Tremari. Fundamentos de diseño y construcción sismo-resistente p. 84

32

Entre más esbelto es el edificio, mayores serán las acciones de

compresión sobre las columnas, perimetrales, causándose así mismo los

efectos de volteo. La transmisión del momento de volteo a la planta baja y

cimentación será más efectiva si se respetan las proporciones adecuadas.

• Centro de masa y centro de rigidez El centro de masa (C.M.) es el centro de gravedad de las cargas verticales

de un nivel, si están distribuidas uniformemente, el centro de masas, coincide

con el centroide geométrico de de la planta del piso, y será el punto donde se

considera aplicada la fuerza horizontal que incide en ese nivel. El centro de

rigidez (C.R.) de un nivel, será el centro de gravedad de las rigideces de los

elementos que definen la conformación estructural (muros y columnas). Es

importante tratar de que el centro de masas coincida con el centro de rigidez

para evitar efectos torsionantes en la estructura.

2.5.3 Predimensionamiento de elementos estructurales En el proceso de diseño estructural la estimación de las secciones

preliminares, es decir el Predimensionamiento, busca satisfacer los criterios

relativos a los estados límites de falla y de servicio, establecidos en los

reglamentos.

El predimensionamiento es un proceso en el cual el diseñador podrá

emplear cualquier criterio para predimensionar los elementos1; ya que en la

parte final del diseño verificara si las secciones propuestas satisfacen las

condiciones de establecidas por el o los reglamentos que empleé.

33

• Predimesionamiento de vigas

Para calcular el peralte (d) de la viga se recomienda una relación; de 6 a 8 cm.

de peralte por metro lineal de claro, y un ancho (b), de ⅓ a ½ de d:

claromlcmd )86( −

= , (Ecc. 2.1)

db )2/13/1( −= , (Ecc. 2.2)

La tabla 9.5 (a) del código ACI318-95:

En la tabla 9.5 (a); del código ACI318-95 encontramos otro referente para el

predimensionamiento de las vigas no pretensazas, en función del claro que

cubren. Es de hacer notar que esta tabla es aplicable a elementos de hormigón

armado de un f’c y grado de acero de refuerzo ya establecidos.

En caso de quererse aplicar a miembros de distinto f’c o grado de refuerzo, se

deben aplicar las correcciones especificadas en la misma.

34

Tabla V. Tabla 9.5(a) del código ACI 318-95 TABLA 9.5 (a).

Alturas o espesores mínimos de vigas no pretensadas o losas armadas en una dirección a menos que se calculen las deformaciones*.

Espesor Mínimo, h Simplemen-te

apoyados Con un extremo continuo

Ambos extremos continuos

En voladizo

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

Losas macizas en una dirección 20

l

24l

28l

10l

Vigas o losas nervadas en una dirección

16l

5.18l

21l

8l

* La luz l está en mm. Los valores dados en esta tabla se deben usar directamente en elementos de hormigón de peso normal (wc = 2 400 kg/m3) y refuerzo grado 420 MPa. Para otras condiciones, los valores deben modificarse como sigue: (a) Para hormigón liviano estructural de peso unitario dentro del rango de 1 500 a 2 000 kg/m3, los valores de la tabla deben multiplicarse por (1.65 - 0.0003 wc), pero no menos de 1.09, donde wc es la densidad en kg/m3. (b) Para otros valores de fy distintos de 420 MPa, los valores de esta tabla deben multiplicarse por (0.4+fy/700).

Fuente: Código ACI318-95. p. 40

• Predimensionamiento de columnas

Criterios de diseñadores guatemaltecos:

Se propone calcular el área gruesa de columnas a través de la relación:

PuPact 20.0= , (Ecc. 2.3) Donde; ∑ ++= )( .sup.colvigasentrepisoact PPPP ; (Ecc. 2.4)

así el Ag esta dada por: cf

PA actg '17.0= , (Ecc. 2.5)

35

Figura 4. Área tributaria de columnas

CL

CL

CL CL

CL

CL

CL

LCP

P

Columna

Columna

A

Fuente: Ángel Sic García. Guía teórica y práctica del curso de concreto Armado 2. p.203

Pentrepiso = (Area1 o 2) (cargas factorizadas)

Columnas: el método que se utiliza para predimensionar las columnas

determina la sección y se basa en la carga aplicada a ésta. En este caso en

particular se desea guardar simetría en las dimensiones de las columnas, por

tal razón se toma la columna crítica, es decir, la que soporta mayor carga. La

medida resultante se aplica a todas las demás.

Fórmula: P = 0.8 (0.225f’cAg + FyAs); 1%Ag ≤As ≤ 8%Ag (ecc. 2.6)

36

2.6 Cargas de diseño

Las cargas son fuerzas externas que actúan sobre la estructura. Estas se

clasifican de acuerdo con la dirección de su aplicación en: cargas verticales y

cargas laterales.

2.6.1 Cargas verticales

También llamadas cargas por gravedad, comprenden la carga viva y carga

muerta.

Carga viva3: Es la que soporta el edificio de manera temporal, se pueden

aplicar por varias horas o años, su magnitud depende del uso que va a darse a

la edificación. Entre las cargas vivas se incluyen; el peso de los ocupantes, la

nieve, los vehículos, muebles, productos de almacenes, vehículos, etc.

Carga muerta: Incluye el peso de todos los componentes permanentes de una

estructura, como vigas, columnas, losas de pisos, techos, cubiertas de puentes,

también incluyen componentes arquitectónicos, como cielos rasos, acabados y

muros divisorios de habitaciones.

2.6.2 Cargas laterales Las constituyen aquellas fuerzas que actúan transversalmente o casi,

respecto a la línea de acción de la gravedad. Se dividen en cargas de: sismo,

viento y de presión. En el país son consideradas las cargas, laterales de sismo

y viento. Esta última depende de la magnitud e incidencia en una estructura,

sobre un área grande de exposición o bien por las condiciones del lugar. Para

éste trabajo únicamente tomaremos en cuenta el efecto de las cargas sísmicas.

37

2.6.3 Cálculo de cargas verticales de la estructura

Integración de cargas verticales por el método de áreas tributarias El área tributaria es el área de influencia de carga de un elemento estructural y

debería incluir toda la porción de la construcción en la cual, si se aplica una

carga, se afecta la fuerza interna en la sección que se está considerando.

Aquella área que, multiplicada por la carga uniformemente distribuida, define la

carga total que se debe considerar actuando sobre el elemento y que produce

efectos iguales a los de la distribución real de cargas sobre la estructura. El

área tributaria debe calcularse, también para fines de obtener la carga total

sobre un elemento estructural.

Figura 5. Área tributaria para losa

Fuente: Noel J. Everard. Diseño de concreto armado. p. 34

38

Calculamos la carga viva y la carga muerta de la siguiente manera:

para la viga en a

bhWvm 21

=−ω , (Ecc. 2.7)

Donde:

B = Base del triangulo (medido a rostro interior de viga)

H = Altura del triangulo (medido a rostro interior de viga)

W = Carga viva o muerta no factorada

Calculamos la carga viva y la carga muerta de la siguiente manera:

para la viga en b

hWbBvm 2

+=−ω , (Ecc. 2.8)

Donde:

B = Lado mayor del paralelepipedo (medido a rostro interior de viga)

H = Altura del paralelepipedo (medido a rostro interior de viga)

W = Carga viva o muerta no factorada

39

2.6.4 Criterios para cargas sísmicas

El principal documento de diseño en los Estados Unidos para zonas con

alto riesgo sísmico es el Uniform Building Code, el cual incorpora los criterios de

diseño desarrollados por la Structural Engineers Association of California.

El UBC permite el diseño de las estructuras considerando unas cargas

laterales estáticas equivalentes o mediante un análisis de la respuesta dinámica

de la estructura en el tiempo. El método utilizado para determinar las cargas

depende de la zona sísmica y el tipo de estructura. El UBC clasifica el más

simple entre dos posibles métodos de carga estática equivalente bajo el criterio

de “fuerzas o cargas laterales mínimas de diseño”, mientras que el más

complejo de los métodos de carga estática equivalente, al igual que los análisis

de respuesta en el tiempo, se especifican bajo “procedimientos de carga lateral

dinámica”.

Procedimiento de carga lateral mínima de diseño2

Los procedimientos de carga lateral mínima de diseño del código UBC se

utilizan para todas las estructuras irregulares de no más de 5 pisos o 65 pies de

altura en las zonas 3 y 4.

Los procedimientos de carga lateral mínima de diseño consideran el

cálculo de una carga lateral total, definida como el cortante de diseño en la

base, el cual distribuye posteriormente en toda la altura del edificio. El cortante

de diseño en la base, V, se calcula en una dirección dada de acuerdo con la

ecuación (7-652):

WRZICVω

= (Ecc. 2.9)

40

Donde

W = carga muerta sísmica total (carga muerta total mas la porción aplicable de otras cargas)

Rw =

Coeficiente numérico que depende del sistema estructural. Los valores de Rw para estructuras de concreto varían de 4 a 12, con base en la habilidad del sistema estructural para soportar la carga sísmica y para disipar energía.

Z = factor de zona sísmica5 = 0.075 para la zona 1, 0.15 para la zona 2A, para la zona 2B es 0.20, 0.30 para la zona 3 y 0.40 para la zona 4

I = factor de importancia = 1.25 o 1.00 dependiendo de la categoría de ocupación

C = coeficiente basado en el coeficiente de sitio, S, y en el periodo de la estructura, T, y el valor máximo de C es 2.75 según sección 2312 (e) 1D2 del UBC

3/225.1TSC = (Ecc. 2.10)

Donde S depende del tipo de perfil de suelo y es igual a 1, 1.2, 1.5, o 2.0 a

medida que el perfil de suelo cambia desde condiciones tipo roca o suelo rígido

(1.0) hasta arcillas blandas (2.0) de acuerdo con el UBC el periodo T se calcula

utilizando uno de dos métodos. Se describe el más simple de los dos.

4/3)( nt hcT = (Ecc. 2.11)

Donde hn = altura de la estructura en pies por encima del nivel de la base

Ct = 0.030 para pórticos de concreto reforzado resistentes a momento y pórticos

arriostrados excéntricamente, y 0.20 para todos los otros edificios de concreto

reforzado

41

El cortante total de diseño en la base, V, se distribuye en la altura de la

estructura de acuerdo con las ecuaciones

∑=

+=n

iit FFV

1 (Ecc. 2.12)

Donde Ff es la fuerza concentrada aplicada en la parte superior de la

estructura

VTVtF 25.007.0 ≤= (Ecc. 2.13)

sec7.00 ≤= paraT

La porción restante del cortante en la base se distribuye en la altura de la

estructura incluyendo el nivel superior, n, de acuerdo con la expresión

∑ =

−= n

i ii

xxtx

hwhwFVF

1

)( (Ecc. 2.14)

Figura 6. Distribución de carga basal en cada nivel

hx

hn

nivel x

Fuente: Arthur H Nilson. Diseño de estructuras de concreto. p. 654

42

2.6.5 Distribución de cargas sísmicas por marco La distribución de cargas sísmicas dependerá de la existencia o no de

simetría estructural, ya que de existir excentricidades entre el C.R. y el C.M. La

capacidad torsional del edificio se vera afectada y por ello los marcos que

tengan una mayor excentricidad; experimentaran una fuerza de marco (Fm) mayor, a los que posean menor excentricidad. Por ello deberán ser diseñados

para soportar mayores cargas sísmicas.

Fm cuando no existe simetría estructural Cuando no existe simetría estructural, se deberán determinar los centros

de masa y rigidez y la excentricidad del edificio; para poder calcular las fuerzas

totales por marco Fm.

2.6.5.1 Cálculo de centro de masa (C.M.)

El centro de masa coincide con el centroide geométrico de la planta del

edificio; por lo tanto si nuestra planta presenta una forma simétrica, las

coordenadas de su C.M., serán:

2xCM xx =− , (Ecc. 2.15)

2yCM yy =− , (Ecc. 2.16)

donde:

X = longitud del edificio respecto al eje x-x

Y = longitud del edificio respecto al eje y-y

43

2.6.5.2 Cálculo de centro de rigidez (C.R.) Se localiza el centro de rigidez del edificio, en base a los elementos

estructurales verticales de éste (columnas, muros de corte). Aplicando los

siguientes pasos:

I. Determinar las rigideces de los marcos

II. Se refiere la planta de la estructura a un par de ejes coordenados,

aplicando en los ejes de los elementos en x y en y.

III. Se calculan las coordenada de dx y dy con la fórmula:

∑∑=KmKl

d yx, , (Ecc. 2.17)

Donde:

∑Kl = Sumatoria del producto de la rigidez de marco Km por la distancia

del eje coordenado al marco analizado dmxx,yy

∑K = Sumatoria de las rigideces del marco Km

Según el tipo de estructura que se este analizando, así será el tipo de

apoyo, y por lo tanto, la ecuación de rigidez a utilizarse:

I. Voladizo: condición presentada en edificios de un nivel o en los últimos

niveles de edificios multiniveles, su formula de rigidez es:

AGPh

EIPh

Kc2.1

3

13

+= , (Ecc. 2.18)

44

II. Doblemente empotrado: condición que se da a los primeros niveles o

niveles intermedios de edificios multiniveles, su formula de rigidez es:

AGPh

EIPh

Kc2.1

12

13

+= , (Ecc. 2.19)

Donde:

P = Carga asumida, generalmente 10000 kg.

h = Altura del muro o columna analizado E = módulo de elasticidad del concreto cfE '15100= I = inercia del elemento 312/1 bhI = A = sección transversal del muro o columna analizado

G = modulo de rigidez EG 4.0=

Cálculo de excentricidad (e) La excentricidad (e) esta dada por:

yxyxyx dCMe ,,, −= , (Ecc. 2.20)

Cuando la estructura es simétrica en alguno de los ejes, se calculara la

excentricidad únicamente en el eje donde no exista simetría.

Excentricidad Accidental La excentricidad calculada no podrá ser menor que la excentricidad

accidental de lo contrario los cálculos a realizar deberán hacerse con la

excentricidad accidental.

ea = 0.05l

45

2.6.5.3 Cálculo de fuerzas por marco Para distribuir la fuerza lateral de sismo por nivel Fi, a cada marco en el

análisis simple, se consideran sólo los marcos paralelos a la dirección en que

esta actúa y dos efectos sobre ellos: uno de traslación en una misma dirección

y otro de rotación respecto del centro de rigidez cuando este no coincide con el

centro de masa.

En el análisis simple, la fuerza que llega a cada marco, se determina por

medio de la suma algebraica de la dirección de la fuerza por torsión Fi’’ (fuerza

rotacional) y la fuerza directamente proporcional a la rigidez de los marcos Fi’

(fuerza trasnacional).

''' iim FFF ±= , (Ecc. 2.21)

La fuerza trasnacional Fi’ se define por:

ii

mi F

KK

F∑

=' , (Ecc. 2.22)

Donde:

mK = rigidez del marco que se esta analizando

∑ iK = Sumatoria de las rigideces de los marcos paralelos a la carga

iF = fuerza por nivel

46

La fuerza torsional se define por:

ii FEieF ='' , (Ecc. 2.23)

donde:

e = Excentricidad

iF = Fuerza por nivel Ei = relación entre rigideces y brazo de palanca de cada marco

Ei se define por:

diKdiK

Eim

m∑=2

, (Ecc. 2.24)

donde:

di = distancia entre el centro de rigidez de la estructura y el eje de cada marco

mK = Rigidez del marco que se esta analizando

Se hace notar que al momento de encontrar el C.R. de la estructura, el eje

coordenado en el sentido de la excentricidad que se este analizando, se debe

correr al C.R.

Por lo que todos los marcos que queden hacia la izquierda o hacia abajo del

C.R., tendrán brazos de palanca con signo negativo (-); y todos los marcos que

queden hacia la derecha o hacia arriba, tendrán brazos de palanca con signo

positivo (+).

47

Si Fm es menor que Fi’, se debe tomar Fi’’ como la fuerza en el marco. Si

el valor Fm es mayor que Fi’’; Fm será el valor del marco analizado. Es decir se

toman los valores más críticos.

2.6.6 Métodos aproximados de análisis

Estos métodos son utilizados en diseños preliminares y sirven además

como comprobaciones rápidas de los resultados de métodos más refinados. En

esta sección solo se mencionaran algunos métodos aproximados de análisis y

las condiciones donde es posible aplicarlos, ya que este no es uno de los

objetivos del presente trabajo, el entrar en detalle en esta materia.

Método de estimación de la curva elástica y ubicación de los puntos de inflexión: Aplicable a vigas y marcos simétricos de preferencia para obtener

mayor exactitud. Es usado exclusivamente para estructuras sometidas a

cargas verticales.

Método del portal: Método aproximado de análisis estructural, utilizado

para estructuras sometidas ha cargas laterales, en marcos cuya altura total es

menor a su ancho total.

Método del voladizo: Método aproximado para analizar estructuras altas,

bajo cargas laterales; cuya relación de esbeltez es grande (altura mucho mayor

a ancho).

48

Método de Cross: Método exacto iterativo, aplicable a vigas y marcos

rígidos, simétricos o asimétricos, sometidos a cargas laterales y o verticales.

Sus conceptos básicos son: - Momento fijo (Mf); Es el momento necesario en el extremo de un

miembro de una estructura, para que el giro en ese extremo sea cero.

- La rigidez (K) es la acción necesaria para producir una deformación

unitaria en cualquier miembro19. La rigidez en un voladizo por definición

es igual a cero.

- El factor de distribución (Dij); es el valor por el cual se debe multiplicar el

momento aplicado a un nudo rígido, para obtener el momento que

absorbe cada uno de los miembros que concurren a ese nudo, se

encuentra en función de las rigideces de los miembros conectados a el.

- Un momento aplicado en un extremo empotrado de un miembro

trasmitirá al extremo contrario, un momento de magnitud igual a la mitad

del valor del primero y de signo contrario (factor de transporte);

- Para que el ciclo de iteraciones concluya, el momento que se transmite

con el factor de de transporte deber ser 0.10 Mf menor;

- El momento final será igual al Mf final más los efectos que le llegaron. A

modo de comprobación, la suma de los momentos finales en cada

miembro debe ser igual a cero.

2.6.7 Combinaciones de carga Cualquiera de todas las cargas mencionadas puede actuar sobre una

estructura en un momento dado. Sin embargo es entrar prácticamente al

campo de la especulación; el que se produzca algún tipo de carga crítica.

49

Es por ello que los códigos de construcción establecen combinaciones de

cargas específicas, que los miembros estructurales deben estar en capacidad

de soportar para tratar de evitar el colapso de la estructura. 0.9CM + 1.3S

Tabla VI. Factores de carga especificados por algunos códigos

Código Combinaciones Gravitacionales

Combinaciones excepcionales

Combinaciones para volteo

AGIES 1.4CM + 1.7 CV 1.05CM +1.275CV + 1.275S 0.8CM + S

ACI 1.4CM + 1.7 CV 1.05CM +1.275CV + 1.275S SCM 3.19.0 ±

2.7 Diseño de elementos de hormigón armado

2.7.1 Diseño de losas

Diseño de losas en una dirección: primero procedemos a calcular

determinar el espesor (t) de losa, aplicando la tabla 9.5 (a) del código ACI 318-

95. Después procedemos a integrar cargas, de la siguiente manera:

tPCM UC ×= , (Ecc. 2.25)

aSobrecCV arg= , (Ecc. 2.26)

Para después con los valores de carga muerta y viva obtener la carga

última (W), sobre la losa:

CVCMW 7.14.1 += , (Ecc. 2.27)

50

Para poder calcular los momentos que actúan en el sentido que trabaja la

losa. Utilizamos las siguientes relaciones13:

Momento positivo Vanos extremos

El extremo discontinuo no está restringido wuln2 /11

El extremo discontinuo es monolítico con el apoyo wuln2 /14

Vanos interiores wuln2 /16

Momento negativo en la cara exterior del primer apoyo interior Dos vanos wuln2 /9

Más de dos vanos wuln2 /10

Momento negativo en las demás caras De apoyos interiores wuln2 /11

Momento negativo en la cara de todos los apoyos para: Losas con luces que no excedan de 3 m, y vigas

en las cuales la relación entre la suma de las

rigieses de las columnas y la rigidez de la viga

exceda de 8 en cada extremo del vano

wuln2 /12

Momento negativo en la cara interior de los apoyos exteriores para los elementos construidos monolíticamente con sus apoyos Cuando el apoyo es una viga de borde wuln2 /24

Cuando el apoyo es una columna wuln2 /16

51

Estas relaciones son aplicables siempre y cuando las losas cumplan los

siguientes requisitos:

a. Haya dos o más vanos,

b. Los vanos sean aproximadamente iguales, sin que el mayor de los vanos

adyacentes exceda en más de 20% al menor,

c. Las cargas estén uniformemente distribuidas,

d. La sobrecarga unitaria no exceda en 3 veces la carga permanente

unitaria,

e. Los elementos sean prismáticos.

Para calcular el área de acero (As), primero se calcula el momento

resistente (MU), del área de acero mínimo de la losa (Asmín). Para determinar

en cuales son los momentos a los que hay que reforzar con una cuantia mayor

a la del Asmín.

Asmín, esta dada por:

bdf

Asy

mín1.1440.0 ×= , (Ecc. 2.28)

donde:

b = 1.00 m

d = peralte efectivo

Mu, esta dado por:

−=

bffA

dfAMc

ysysu '7.1

φ , (Ecc. 2.29)

donde:

b = 1.00 m

As, esta dada por:

yfcf

cfMdbdbdAs '85.0

'003825.0)( 2

−−= , (Ecc. 2.30)

donde:

b = 1.00 m

d = peralte efectivo

52

También se calcula acero por temperatura (Ast), el cual esta dado por:

btAst 002.0= , (Ecc. 2.31)

donde:

b = 1.00 m

t = espesor de losa

El espaciamiento máximo (S), estará dado por:

tSmáx 3= , (Ecc. 2.32)

Diseño de losas en dos direcciones: en las losas en dos direcciones el

espesor (t), se calcula por la siguiente fórmula:

180Pt = , (Ecc. 2.33)

donde:

P = perímetro de la losa a claros libres

Los momentos de las losas en dos sentidos, se calculan generalmente con

el método 3, del ACI. A continuación expondremos sus conceptos básicos:

Notación:

a = longitud del claro libre corto

b = longitud del claro libre largo

C = coeficientes para el calculo de momentos

tiene subíndices de identificación, como:

CaCM, CaCV, CbCM y CbCV m = relación a/b

W = carga ultima uniforme, se calcula igual que para losas en un sentido

53

Los momentos en cada lado (a y b), están dados por las ecuaciones:

Ma(-) = CaCMWa2

Ma(+) = CaCVa2(1.4CM + 1.7CV)

Mb(-) = CbCMWb2

Mb(+) = CbCVb2(1.4CM + 1.7CV)

En los bordes discontinuos se usara un momento negativo igual a un

tercio (1/3) del momento positivo. Cuando el momento negativo en un lado de

un apoyo es mayor del 80% que el otro lado, la diferencia se distribuirá en

proporción a la rigidez relativa de las losas; y si es menor la diferencia se puede

distribuir por el promedio de ambos momentos. Los cálculos de As y Smáx, son

exactamente iguales que en las losas en un sentido, solo que ahora se realizan

en ambos sentidos.

54

2.7.2 Diseño de vigas Determinadas las dimensiones de una viga, las cargas y los momentos de

servicio, las vigas deben de cumplir los siguientes parámetros:

Requisitos de armando para flexión:

El área de acero mínimo de refuerzo será igual a: bdf

Asy

mín5.14

= , (Ecc. 2.34)

El área de acero máximo de refuerzo será igual a:

bdff

cfAsyy

+×=

)6100(6100'85.05.0 1max β , (Ecc. 2.35)

donde: 2

1 /280'85.0 cmkgcf ≤⇒=β , (Ecc. 2.36) 2

1 /560'65.0 cmkgcf ⟩⇒=β , (Ecc. 2.37)

El área de acero estará dada por:

y

u

fcf

cfdM

bdbdAs '85.0'003825.0

)( 2

−−= , (Ecc. 2.38)

En el armado de la cama superior e inferior de la viga, se utilizarán por lo

menos 2 barras corridas de refuerzo.

El refuerzo positivo corrido (cama inferior), será el mayor de los siguientes

valores:

Asmín

0.5 As(+)

0.5 As(-)

El refuerzo negativo corrido (cama superior), será el mayor de los

siguientes valores: Asmín ⅓ As(-)

El refuerzo negativo y positivo en cualquier sección de la viga, no debe ser

menor a ¼ del refuerzo al rostro de la columna.

55

Requerimiento de armando para refuerzo transversal (estribos): Los estribos son requeridos para una longitud igual a dos veces al peralte

de la viga, a partir del rostro de la columna.

Cuando sean necesarios los estribos, el espaciamiento de los mismos no

excederá:

1/2 d

8 veces la barra longitudinal más pequeña

24 veces el diámetro del estribo (usualmente 3/8” = 9” = 0.22 m)

60 cm

Donde los estribos no sean requeridos, se colocarán los mismo con un

espaciamiento máximo de ½ d

Para el refuerzo transversal, debemos calcular los estribos en función de la

fuerza por corte factorizada (Vu), al rostro de la columna, obtenido del diagrama

de corte y se compara con el corte que resiste concreto (Vc), en caso de no ser

mayor (Va < Vr), se utiliza el espaciamiento (S) de ½ d, si el Va es mayor a Vr (Va

> Vr), se ha de calcular el espaciamiento S.

Tabla VII. Ecuaciones para el cálculo de acero por corte (Asc) en vigas Esfuerzo de corte en la viga:

bdVv = , (Ecc. 2.39)

Corte resistente del concreto:

bdcfVc '55.0= , (Ecc. 2.40)

Espaciamientos de estribos: ra

yv

VVdfA

S−

= , (Ecc. 2.41)

56

2.7.3 Diseño de columnas Los parámetros que deben cumplir las columnas como elementos

sismorresistentes son:

Requisitos de armando para esfuerzos de flexión: La carga axial factorada sobre la columna será menor que:

10'cfA

P gA ⟨ , (Ecc. 2.42)

La dimensión menor de la sección transversal de la columna será igual o

mayor a 0.30 m

La relación de las dimensiones de la columna será mayor o igual a 0.4

El As para zonas sísmicas esta comprendido dentro de:

gsg AAA 06.001.0 ≤≤

Requerimientos armando para confinamiento: Se armara una longitud de confinamiento (Lo) a partir del rostro de la viga.

La longitud de confinamiento será el valor mayor de las siguientes condiciones:

- El lado mayor de la columna

- 1/6 de la altura libre de la columna

El espaciamiento de la longitud de confinamiento (So), será el menor de

las siguientes consideraciones:

- ¼ del lado menor de la columna

- 0.10 m

- El So calculado

- El primer espaciamiento será igual a So/2

So esta dado por:

ρnv

o LA

S2

= , (Ecc. 2.43)

57

Donde:

vA = área varilla de estribo

nL = longitud máxima no soportada por el estribo ρ = relación volumétrica

ρ esta determinada por:

ych

g

f

cf

A

A '85.0145.0 ×

−=ρ , (Ecc. 2.44)

donde:

gA = área varilla de estribo

chA = longitud máxima no soportada por el estribo

Fuera de la longitud de confinamiento, los estribos tendrán el menor

espaciamiento (S’) de los siguientes:

- 6 vφ

- 0.15 m

vφ = diámetro barra longitudinal principal

Previo al diseño de una columna, se evalúan los efectos de esbeltez para

obtener los momentos y cargas de diseño.

La ecuación para considerar los efectos de esbeltez es la siguiente:

rKL

E n= , (Ecc. 2.45)

cuando:

22⟨E ; no se magnifican momentos

10022 ≤≤ E ; se magnifican momentos

100≥E ; no es recomendable construir

donde:

E = esbeltez

K = factor de pandeo

nL = longitud libre

r = radio de giro, donde;

r = 0.30 hx ó 0.30hy (el menor)

58

El valor K se determina con la siguiente ecuación:

prompromK ψ

ψ+

−= 1

2020

; cuando promψ < 2, (Ecc. 2.46)

promK ψ+= 190.0 ; cuando promψ ≥ 2, (Ecc. 2.47)

2ba

promψψ

ψ+

= , (Ecc. 2.48)

donde

aψ y bψ corresponden a la sumatoria de rigideces en ambos extremos de

apoyo de la la columna y se expresan de la siguiente forma:

∑∑=−

vigas

colba LEI

LEI//

ψ , (Ecc. 2.49)

La ecuación de magnificación de momentos es la siguiente )( dM :

ud MM δ= , (Ecc. 2.50)

Donde:

uM = Momento último

δ = Magnificador de momentos

δ , se expresa por:

cr

u

PPφ

δ−

=1

1 , (Ecc. 2.51)

Donde:

uP = carga última actuante

crP = carga crítica de pandeo (Euler)

φ = factor de compresión

(φ ) = (0.70 para estribos según reglamento ACI)

59

crP , se expresa por:

2

2

)( ncr KL

EIP π= , (Ecc. 2.52)

donde:

E = modulo de Young

I = momento de inercia

K = factor de pandeo

nL = longitud libre entre apoyos

EI , se expresa por:

d

gc IEEIβ+

=1

5.2, (Ecc. 2.53)

donde:

cE = módulo de elasticidad del concreto

cfEc '15100=

gI = momento de inercia centroidal de la columna

123bhI g =

dβ = factor de flujo plástico

u

ud C

CMCVCM

CM=

+=

7.14.14.1β

10 ≤≤ dβ

60

Para diseñar columnas tomando en cuenta su carga axial y los dos

momentos actuantes se utilizara la ecuación de Bressler:

oyxr PPPP1111

−+= , (Ecc. 2.54)

donde:

rP = carga máxima que soporta una

columna con excentricidad “e”

xP = carga máxima que soporta una

columna con excentricidad “ex”

yP = carga máxima que soporta una

columna con excentricidad “ey”

oP = carga axial que soporta una

columna

En el presente trabajo para simplificar el cálculo, de la carga máxima que

soporta la columna con flexión biaxial. Utilizaremos la ecuación de Bressler,

pero la solucionaremos de una forma alterna; asumiendo que las distintas

cargas se encuentran en función de constantes alfa (α), de la siguiente forma:

oyxr αααα1111

−+= , (Ecc. 2.55)

de donde:

rr cbhfP α'85.0= , (Ecc. 2.56)

simplificando la ecuación 2.54, tenemos:

oyx

r

ααα

α 1111

−+= , (Ecc. 2.57)

61

oα , esta expresada por:

ωα += 1o , (Ecc. 2.58) donde:

ω = cuantía de acero en el diagrama de interacción

ω , esta expresada por:

cff y

'85.0ρω = , (Ecc. 2.59)

donde:

ρ = cuantía de acero propuesta

xα y yα se encuentran interpolando en los diagramas de interacción los valores

de; ω con xe y ye , las cuales se definen como:

u

dxx P

Me = , (Ecc. 2.60)

u

dyy P

Me = , (Ecc. 2.61)

donde:

dxM = momento de diseño en x

dyM = momento de diseño en y

uP = carga ultima actuante

2.7.4 Diseño de cimentación El tipo de cimentación para el proyecto será una zapata aislada.

La losa de las zapatas deberá dimensionarse para soportar todas las cargas

factorizadas aplicadas

Una vez que se determina la presión admisible del suelo, a partir de los

datos disponibles del lugar, de los principios de la Mecánica de Suelos y de los

reglamentos locales; el tamaño del área de la zapata se calcula con las cargas

no factorizadas (de servicio).

62

En la zapatas en una dirección y zapatas cuadradas en dos direcciones, el

refuerzo de flexión se debe distribuir uniformemente en todo el ancho de la

zapata. Se puede asumir que el peralte efectivo es igual en ambas direcciones.

El comportamiento de la zapata en cortante no es diferente del de las

vigas y losas de entrepiso y se aplican los mismos principios y expresiones que

se utilizan para cortante.

Se supone que la sección critica de cortante en losas y zapatas se

extiende en un plano, a través de todo el ancho y que se localiza a una

distancia “d”, a partir de la cara de la carga concentrada o área de reacción. Y

se utiliza la ecuación 2.40 para determinar el corte.

El cortante proporcionado por sus cualidades debe de ser mayor que el

cortante actuante, al menos que se proporcione refuerzo por cortante.

La sección crítica de punzonamiento (corte punzonante) se presenta a una

distancia d/2 a partir de la cara del apoyo y no a la distancia d, como en la

acción de viga.

El peralte mínimo de las zapatas no debe ser menor de 15 centímetros

para zapatas apoyadas sobre el terreno y un recubrimiento mínimo de 7.5

centímetros.

Estimación de área de zapatas

VsP /5.1 (Ecc. 2.62)

63

La zapata en sí es un sistema sometido a carga y a flexión biaxial, por lo

que se deben chequear las presiones que provocan las cuatro esquinas de las

zapatas, obtenidas por la ecuación de esfuerzos combinados:

YY

YCGY

XX

XCGX

z

z

SM

SM

AP

q−

−

−

− ±±= , (Ecc. 2.63)

donde:

YCGYXCGX MM −− , : Momento del centro de gravedad en el eje X-X; y

Momento del centro de gravedad en el eje Y-Y.

YCGYXCGX SS −− , : Módulo de sección en el centro de gravedad en el eje X-X; y

Módulo de sección en el centro de gravedad en el eje Y-Y.

SCGX-X, esta dada por:

LBS XCGX261=− , (Ecc. 2.64)

SCGX-X, esta dada por: 261 BLS YCGY =− , Ecc. 2.65)

que debe cumplir:

sVq <++ , (Ecc. 2.66)

0≥−−q , (Ecc. 2.67)

Por motivos de diseño se trabajara con una presión constante debajo de la

zapata la cual puede ser un valor que se encuentre entre qMED y qmax

La qDIS = (qmax)(fcu)

Para calcular la cantidad de acero de refuerzo, tanto del acero longitudinal

como el transversal utilizaremos las ecuaciones de la sección 2.7

64

En el diseño por corte simple de la zapata utilizaremos la expresión: de la

ecuación 2.40

Observando que el corte resistente (Vc) siempre sea mayor que el corte

actuante (Va) a rostro externo de la columna:

bdfV cc `)53.0(φ= , (Ecc. 2.68)

))(2/( DISa qdlbV −= (Ecc. 2.69)

Para el diseño de por corte punzonate de la zapata utilizaremos la

expresión:

pr bPcfV '06.1φ= , (Ecc. 2.70)

pP , se le conoce como perímetro punzonante y esta dado por la relación:

( )dhhP yxp 22 ++= , (Ecc. 2.71)

Observando que el corte punzonante resistente (Vr) siempre sea mayor

que el corte punzonante actuante (Vpa):

par VV > , (Ecc. 2.72)

El Vpa, esta dado por:

( )( )[ ] DISyxZAPATApa qdhdhAV ++= , (Ecc. 2.73)

65

Donde:

φ = 0.85

xh = lado en el sentido x-x de la columna

yh = lado en el sentido y-y de la columna

d = Peralte efectivo de la zapata

2.7.5 Diseño de escaleras Para el diseño de escaleras primero se debe de determinar las

condiciones de apoyo de las mismas, si se encuentran; empotradas en un

extremo y simplemente apoyadas en otro, con ambos extremos empotrados o

con extremos empotrados y descanso en voladizo. En el presente trabajo

diseñamos escaleras con ambos extremos empotrados.

Relaciones que deben cumplirse para comodidad: El que la escalera sea cómoda y segura dependerá de la pendiente, una

escalera cómoda esta comprendida entre 25 y 37 grados. Las siguientes

relaciones nos pueden garantizar la comodidad de una escalera:

I. C ≤ 0.20 m

II. H > c

III. 2c + H ≤ 0.64 m

IV. c + H ≈ 0.45 a 0.48 m

V. (c)(H) ≈ 480 a 500 cm2

Cálculo de armado de acero El cálculo de espesor t esta dado por la tabla V:

24nlt = , (Ecc. 2.74)

66

Donde:

nl = claro que cubre la escalera

Integración de cargas: Carga muerta, primero procedemos a determinar el área del escalón; con

esta calculamos su peso volumétrico y lo multiplicamos por el número de

escalones le sumamos el peso del descanso y obtenemos la caga muerta

AcabadosEscalera PPPPCM += (Ecc. 2.75)

Donde:

PPescalera = Wc(t+c/2)

Carga viva, en escaleras para multifamiliares la carga viva recomendada

es de 270 a 400 Kg./m2

Carga última, esta dada por:

CVCMCU 7.14.1 +=

Los momentos son determinados según la sección 2.7.1

67

Figura 7. Modelo matemático de gradas y momentos según ACI-318

M(-) = WL^2/14M(-)

M(+) = WL^2/9

Fuente: Ángel Roberto Sic García. Guía teórica practica del curso de concreto armado 2. P.247

El cálculo del acero se realiza por medio de las ecuaciones 2.34 a la 2.38 ya

que es igual al diseño de de una viga. El detalle del armado de las escaleras,

se presenta en el apéndice II.

68

69

3. DISEÑO DE EDIFICIO MULTIFAMILIAR, PARA EL PROYECTO HABITACIONAL EN EL MUNICIPIO DE SANTA

CATARINA MITA, JUTIAPA

3.1 Datos preliminares

3.1.1 Topografía

El levantamiento topográfico que se realizo fue cerrado utilizando el

método de conservación de azimut.

El área total del terreno es de 23,345.42 m2, ubicada en el casco urbano

del municipio de Santa Catarina Mita, Jutiapa y posee una pendiente

aproximadamente del 1%.

Figura 8. Polígono del terreno del proyecto

proyectoMultifamiares

Terreno Area: 23345.42

3

4

5

6

7

8

9

10

111213

14

15

16

17

1

2N

70

3.1.2 Estudio de suelos

Para determinar las propiedades del suelo el tipo de muestra que se tomo

fue inalterada, ya que se necesitaba que el suelo guardara las mismas

condiciones que cuando se encontraba en el terreno de donde procedía, y se

describe el procedimiento mediante el cual se obtuvo:

• Se limpia y alisa la superficie del terreno y se marca el contorno del

trozo

• Se excava una zanja alrededor de este.

• Se ahonda la excavación y se cortan los lados del trozo, empleando

un cuchillo de hoja delgada.

• Se corta el trozo con el cuchillo y se retira del hoyo.

• La cara del trozo extraído que corresponda al nivel del terreno se

marca con una señal cualquiera para conocer la posición que

ocupaba en el lugar de origen. Se achaflanan inmediatamente las

aristas de la muestra y se le aplican tres capas de parafina caliente

con una brocha.

• Si la muestra no va a ser usada pronto, necesita una protección

adicional a las tres capas de parafina ya indicadas, esta protección

consiste en envolver la muestra con una tela blanda, amarrándola con

un cordel. Hecho esto se sumerge la muestra entera en parafina

fundida.

Sumergiendo la muestra repetidas veces en la parafina fundida puede

alcanzar un espesor de 3 mm, suficiente para garantizar su impermeabilidad.

Si las muestras inalteradas necesitaran ser enviadas a un laboratorio muy

lejano del lugar de extracción de las mismas, entonces necesitara aún mayor

protección.

71

El ensayo realizado en el laboratorio fue el de compresión triaxial y los

resultados obtenidos se pueden observar en el apéndice I

3.2 Descripción de la distribución de ambientes.

3.2.1 Infraestructura del edificio Para diseñar este edificio se proponen apartamentos con los siguientes

ambientes:

• 3 dormitorios

• Sala-comedor

• Baño

• Cocina

• Lavandería

3.2.2 Instalaciones

Las instalaciones en los apartamentos son hidráulicas, sanitarias y

eléctricas. En su diseño y colocación se debe garantizar lo siguiente:

• Seguridad de operación

• Capacidad adecuada para prestar el servicio

• Duración razonable y economía de mantenimiento

• Servicio constante

• Protección contra agentes nocivos, principalmente ambientales

72

3.3 Diseño Estructural del Edificio

3.3.1 Selección del sistema estructural

En la elección del sistema estructural influyen los factores de desempeño,

economía, estética, materiales disponibles en el lugar y la técnica para realizar

la obra. El resultado debe comprender el tipo estructural, formas y dimensiones,

los materiales y el proceso de ejecución.

Para este caso, se ha elegido el sistema estructural de marcos elásticos

unidos con nudos rígidos de concreto reforzado, con losas planas de concreto

reforzado.

3.3.2 Predimensionamiento de Elementos En esta sección propondremos secciones de elementos estructurales,

para iniciar el proceso diseño estructural. En la parte final del diseño

verificaremos si las mismas cumplen los requisititos necesarios.

Propiedades de los materiales: Concreto: f’c =

Ec =

Wc =

281 kg/cm2

15,100 cf '

2,400 kg/cm2

Acero: fy =

Ec =

2,800 Kg./cm2

2.04×106 Kg./cm2

Datos de diseño: Vs = 17.00 ton/m2

Ø = 15.0º

73

Cargas vivas en la edificación3:

Tipo de ocupación o uso Carga Viva

Azotea con acceso privado 200.00 (kg/m2)

Habitaciones (aplica entrepisos) 200.00 (kg/m2)

Escaleras 400.00 (kg/m2)

Pesos muertos de los materiales:

Material Peso Muerto

Concreto reforzado 2,400 (kg/m3)

Acabados 90 (kg/m2)

Carga de tuberías y cables 15 (kg/m2)

Figura 9. Planta estructural de piso típica

4

3

2

1

7

4 5 6

1 2 3

DCBA

X

Y

74

Figura 10. Modelo matemático de la estructura en y-y

3.4

3.4

0.4

1234

Figura 11. Modelo matemático de la estructura en x-x

0.4

3.4

3.4

DCBA

75

Figura 12. Distribución de elementos estructurales (vigas y columnas) en

planta

Col.

VigaCol.

3

2

1

6

5

4

7

1234

AB

CD

Predimensionamiento de vigas

Utilizaremos en este caso los criterios de Estructuralistas guatemaltecos,

para determinar el peralte (d) de las vigas; aplicándolas sobre el claro más

grande 5.00 m, obtenemos:

De donde proponemos: d = 40.00 cm.

tenemos; 3

3 dbbd

=⇒≤ tenemos:

33.13340

==b

También tenemos, 30≤bl entonces: 305.36

33.1333.13500

≥=−

De donde observamos que la relación l/b no se cumple por lo que proponemos:

165402

52

≅×

=⇒= bdb La cual si cumple

con: 3020 ≤=

bl

76

De donde proponemos: b = 20.00 cm. Figura 13. Sección predimensionada de la viga

d =

0.4

0b=0.20

Espesor de losas (t) Observamos que la losa 7 por ser la de mayor es la que impone su espesor

(esto debido a que es la losa de mayor área y por ende la que mayores

momentos flectores soporta). Por lo que aplicamos la tabla 9.5ª del A.C.I.

11.028

=l

Entonces el espesor general de las losas de todos los niveles será de 11 cm.

Figura 14. Planta de losas típicas

3.8 0.2 1.3 4.30.2

1 2 3

4 5 6

73.2

0.2

3.2

40.

2

77

Predimensionamiento de columnas

Para predimensionar las columnas de este proyecto en particular

tomaremos en cuenta

Fórmula: P = 0.8 (0.225f’cAg + FyAs); 1%Ag ≤As ≤ 6%Ag

Procederemos ha calcular la carga actuante en la columna más crítica;

Tabla VIII. Integración de cargas sobre la columna 2º Nivel Elemento Peso (Kg./m2) Área (m2) Pact (Kg.) Losa 856.60 11.40 9765.24Vigas 2400 0.377 904.801º Nivel Pact2 = 10670.00Elemento Peso (kg/m2) Área (m2) Pact (Kg.) Losa 856.60 11.40 9765.24Vigas 2400.00 0.377 904.80Columna 2 2400.00 0.1875 450.00 Pact2 = 10670.00

Pact1 = 21709.00

De la ecuación 2.3 PuPact 20.0= , y de la ecuación 2.5 cf

PA actg '17.0=

Entonces tenemos que:

Tabla IX. Sección de columna Nivel Pact Ag (cm2) hx (cm) hy (cm)

2 10670 121.62 25 25 1 21790 44.67 25 25

Tabla X. Secciones de Elementos

Sección de columnas Sección de vigas

hx hy d (cm) b (cm)

25.00 25.00 40.00 20.00

78

Cálculo de elementos de hormigón armado

Como no es objetivo del presente informe de E.P.S. el elaborar una

memoria de cálculo detallada, únicamente tabularemos, los cálculos

desarrollados para determinar el refuerzo de acero que necesitan los elementos

de hormigón reforzado.

3.3.3 Integración de Cargas Cálculo de losas6

Para calcular las losas de los entrepisos y la terraza del proyecto hacemos

uso de la teoría desarrollada en la sección 2.7. Los detalles de armado se

podrán consultar en el apéndice II.

Tabla XI. Sentido en el que trabajan las losas

Losa A b m Sentido o tipo 1 3.80 4.00 0.95 2 Sentidos 2 1.30 4.00 0.33 1 Sentido 3 4.30 4.00 0.93 2 Sentidos 4 2.80 3.20 0.84 2 Sentidos 5 1.30 3.20 0.41 1 Sentido 6 4.00 4.30 0.74 2 Sentidos 7 3.20 9.80 0.33 1 Sentido

Como se aprecia las losas: 2,5 y 7, trabajan en 1 sentido; mientras el resto

de losas, trabajan en dos sentidos.

79

Tabla XII. Integración de cargas verticales sobre la losa

CMlosa PUCtb 312.00 kg/m2

Sobrecarga Sob 105.00 kg/m2

CM 264.00 kg/m2

CMu 1.4CM 516.60 kg/m2

CV Sob(t) 200.00 kg/m2

CVu 1.7CV 340.00 kg/m2

Cu CMu+ CVu 856.60 kg/m2

Tabla XIII. Coeficientes para momentos en las losas, método 3 del ACI

Coeficientes M3 ACI M(-) M(+)

CM CV Losa M Ca- Cb- Ca- Cb- Ca- Cb-

1 0.95 0,055 0,045 0,030 0,024 0,035 0,029 3 0.93 0,057 0,042 0,032 0,023 0,037 0,028 4 0.84 0,050 0,045 0,029 0,017 0,041 0,022 6 0.74 0,062 0,035 0,037 0,013 0,050 0,016

Tabla XIV. Momentos de las losas de entrepiso eje x-x

Momentos eje x-x (Kg.-m) ML1 ML2 ML3

M(-) M(+) M(+) M(-) M(+) 680 396 145 665 396

ML4 ML5 ML6 M(-) M(+) M(+) M(-) M(+) 235 557 161 554 225

80

Tabla XV. Balanceo de momentos de las losas de entrepiso eje x-x Balanceo de momentos x-x

ML1 ML2 680 145

D1 0.25 D2 0.75-133.75 401.25546.25 546.25

ML2 ML3 145 665

D1 0.23 D2 0.77-400.40 119.6

545.4 545.4ML4 ML5

557 145D1 0.25 D2 0.75

-103 309454 454

ML5 ML6 145 554

D1 0.23 D2 0.77314.93 -94.07459.93 459.93

Tabla XVI. Momentos de las losas de entrepiso eje y-y

Momentos eje x-x (Kg.-m) ML1 ML7 ML4

M(-) M(+) M(+) M(-) M(+) 617 356 877 439 296

ML3 ML7 ML6 M(-) M(+) M(+) M(-) M(+) 781 466 877 544 370

81

Tabla XVII. Balanceo de momentos de las losas de entrepiso eje y-y Balanceo de momentos x-x

ML1 ML4 617 439

D1 0.44 D2 0.56-78.32 99.68538.68 538.68

ML4 ML7 439 877

D1 0.50 D2 0.50219 -219658 658

ML3 ML6 781 544

D1 0.44 D2 0.56-104.28 132.72676.72 676.72

ML6 ML7 544 877

D1 0.50 D2 0.50166.50 -166.50545.4 545.4

Diseño de armado:

t = 11.00 cm.

Øv = 3/8”

D = 9.15 cm. Y según las ecuaciones, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 y 5.8; tenemos:

f'c = 280 Kg./cm2

fy= 2800 Kg./cm2

Tabla XVIII. As de momento resistente MAsmin (Kg.-m) Asmin (cm2) SAsmin (cm.) Ast (cm2) S (cm.) Usar

455 2.15 33.00 2.20 0.25 1 Nº 3 @ 0,25

82

Tabla XIX. Diseño armado final de losa Calculo de As para momentos mayores a MAsmin en el eje y-y

Mu (kg-m) As (cm2) S (cm) Usar 877 4.20 0.17 1 Nº 3 a/c 0.15 711 3.40 0.20 1 Nº 3 a/c 0.20 677 3.22 0.33 1 Nº 3 a/c 0.30 658 3.13 0.33 1 Nº 3 a/c 0.30 539 2.55 0.25 1 Nº 3 a/c 0.25

Calculo de As para momentos mayores a MAsmin en el eje x-xMu (kg-m) As (cm2) S (cm) Usar

546 2.60 0.25 1 Nº 3 a/c 0.25 466 2.20 0.25 1 Nº 3 a/c 0.25 460 2.17 0.25 1 Nº 3 a/c 0.25

El diseño del armado final de las losas de los entrepisos, es exactamente

igual, y el detalle del armado de las losas de ambos pisos puede ser consultado

en el apéndice II.

3.3.3.1 Integración de cargas verticales

Cálculo de cargas sobre la estructura3 Se aclara que previamente a la elaboración del presente informe se ha

realizado el diseño estructural determinado; debido a limitaciones de espacio,

se presenta la integración de cargas y el análisis estructural del marco 1.

83

Figura 15. Planta de marco 1 con áreas tributarias 1

Viga A

-C

Viga C

-D

Tabla XX. Integración de cargas gravitacionales sobre marco 1

Marco 1

Elemento

área tributaria

(m2) W(Kg./m2)

Peso propio de viga (kg./m)

CM (kg./m)

CV (kg./m)

Losa de A-C 7.36 369.00 ----- 662.00

Losa de C-D 5.76 369.00 ----- 640.00

Viga de A-C ----- 2,400 168.00 168.00

Viga de C-D ----- 2,400 168.00 168.00

Carga viva de A-C 7.36 200.00 268.00

Carga viva de C-D 5.76 200.00 256.00

84

3.3.3.2 Integración de cargas laterales (método UBC-94)9

V = WRZICω

Z = 0.40 (Guatemala en relación con el área sísmica

en E.U.A. según mapa sísmico UBC)

I = 1 (multifamiliares)

C = 3/225.1T

S

S = 1 Roca o suelo rígido

ωR = 8 marcos de concreto

4/3)( nt hcT = Ct = 0.30 marcos concreto,

H = altura del edificio en pies

4/3)93.34(030.0=T = 0.43 seg.

3/2)43.0()1(25.1

=C = 20.28

Además C no debe de exceder de 2.75

La altura del edificio en pies es de 34.93 pies

.)385,446(8

)75.2)(1)(4.0( lbV = = 61,377.94 lb.

Tabla XXI. Fuerza de sismo por nivel en x-x, y-y

NIVEL Wx (lb) hx (pies) ∑Wihi Fxnivel (Kg.)1 173914,4 12,39 10017906,82 5,9922 136235 23.37 10017906,82 8,861

85

Hallando centro de masa

211

=−xxCM = 5.50 m

210

=− yyCM = 5.00 m

3.3.3.3 Distribución de cargas por marcos Como vimos en la sección 2.6.5, podemos aplicar los conceptos para

determinar si existen efectos torsionales debido a la carga aplicada a cada

nivel. Este proyecto no cuenta con simetría estructural en ningún eje.

Tabla XXII. Distribución de fuerzas de piso por marco

Primer nivel sentido X Marco Km Di (Km)(di) (Km)(di)2 Ei Fi1 Fi11 Fm

1 10,76 -5,65 -60,79 343,486 -13,91 1.198,18 -236,87 961,312 14,35 -2,25 -32,29 72,647 -26,20 1.597,94 -125,80 1.472,143 14,35 1,15 16,50 18,978 51,26 1.597,94 64,30 1.662,244 14,35 5,35 76,77 410,733 11,02 1.597,94 299,12 1.897,06

53,81 845,844 5.992,00 5.992,75 Segundo nivel sentido X Marco Km Di (Km)(di) (Km)(di)2 Ei Fi1 Fi11 Fm

1 10,76 -5,65 -60,794 343,486 -13,913 1.771,87 -350,28 1.421,592 14,35 -2,25 -32,288 72,647 -26,197 2.363,04 -186,03 2.177,013 14,35 1,15 16,503 18,978 51,255 2.363,04 95,08 2.458,134 14,35 5,35 76,773 410,733 11,018 2.363,04 442,34 2.805,39

53,81 845,844 8.861,00 8.862,11

86

Primer nivel sentido Y

Marco Km Di (Km)(di) (Km)(di)2 Ei Fi1 Fi11 Fm D 14,35 -4,93 -70,75 348,775 -10,32 1.712,17 -290,17 1.422,00 C 10,76 -0,93 -10,01 9,306 -72,99 1.283,83 -41,04 1.242,79 B 10,76 0,57 6,13 3,496 119,10 1.283,83 25,16 1.308,99 A 14,35 5,07 72,75 368,865 10,04 1.712,17 298,41 2.010,58

50,22 730,443 5.992,00 5.984,35 Segundo nivel sentido Y Marco Km Di (Km)(di) (Km)(di)2 Ei Fi1 Fi11 Fm

D 14,35 -4,93 -70,746 348,775 -10,325 2.531,97 -429,11 2.102,86 C 10,76 -0,93 -10,007 9,306 -72,995 1.898,53 -60,70 1.837,84 B 10,76 0,57 6,133 3,496 119,097 1.898,53 37,20 1.935,73 A 14,35 5,07 72,755 368,865 10,040 2.531,97 441,29 2.973,26

50,22 730,443 8.861,00 8.849,69 Figura 16. Carga muerta en el marco 1

640

662 640

662

A C D

87

Figura 17. Carga viva en el marco 1

268 256

256

DCA

268

Figura 18. Carga sísmica en el marco 1

1,198

1,772

DCA

88

3.3.3 Análisis del sistema estructural4 Ya habiendo determinado las cargas actuantes sobre la estructura

podemos proceder al análisis estructural de la misma, este fue realizado con el

software; Etabs 8 Nonlinear.

Diseñaremos elementos que satisfagan las resistencias requeridas por el

ACI, se determinan las cargas de diseño a través de las siguientes

combinaciones de carga:

Tabla XXIII. Combinaciones de carga del ACI 318-95 C1 = 1.4 CM + 1.7 CV

C2 = 0.75 (1.4 CM + 1.7 CV + 1.87 S)

C3 = 0.75 (1.4 CM + 1.7 CV - 1.87 S)

C4 = 0.9 CM + 1.43 S

C5 = 0.9 CM - 1.43 S

Se presentarán las envolventes de momentos tabuladas de los niveles 1,2

y la zapata crítica, los cuales son elementos que determinan el diseño típico del

resto de los componentes.

Tabla XXIV. Envolventes de momentos de marco 1 para vigas

Vigas

Primer nivel M(-)izq (kg.-m)

M(+) (kg.-m)

M(-)der (kg.-m) Vizq (ton) Vder (ton)

V1A-C 3,645 2,015 3,572 3,200 2,950 V1C-D 2,179 1,288 2,347 4,155 2,315

Segundo nivel M(-)izq (kg.-m)

M(+) (kg.-m)

M(-)der (kg.-m) Vizq (ton) Vder (ton)

V1A-C 3,661 2,017 3,556 4,355 4315 V1C-D 2,144 1,293 2,382 3,955 3,815

89

Tabla XXV. Envolvente de momento de columna Columna

eje x-x eje y-y Primer nivel Msup

(kg.-m) Minf

(kg.-m) Msup

(kg.-m) Minf

(kg.-m) Axial (kg.)CB3 1,939 2,839 2,599 3,479 21,790 Tabla XXVI. Envolvente de momentos para zapata crítica Zapata

Mx-x (kg.-m) My-y (kg.-m) Axial (ton) Zapata CB3 2,839 3,479 22.24

3.3.4 Diseño de elementos de concreto reforzado de edificio multifamiliar

3.3.4.1 Vigas7

En esta sección diseñaremos la viga crítica del marco 1 siguiendo los

pasos y ecuaciones de la sección 2.7.2.

Datos: Recubrimiento d = 40.00 cm 4.00 cm b = 20.00 cm Asmin (cm2) defe = 36 cm 3.59 f’c =281 kg/cm2 Asmax (cm2) fy = 2810 kg/cm2 17.81 Momentos de diseño Segundo nivel M(-)izq

(kg.-m) M(+)

(kg.-m) M(-)der (kg.-m) Vizq (ton) Vder (ton)

V1A-C 3,661 2,017 3,556 4,355 4315 As(+)= 2.54 cm2

As(-) = 4.26 cm2

90

Los chequeos para acero por flexión, positivo y negativo son12:

Asmin ‹ As(-) ‹ Asmax 3.72 4.22 13.31 Asmin ‹ As(+) ‹ Asmax 1.49 2.27 13.31

El armado propuesto es:

Cama superior 2 Nº 3 corridas + 4 Nº 3 bastones

Cama inferior 2 Nº 4 corridas

El cortante que resiste el concreto es:

355,4.638,6 ⟩= kgVc

Solamente necesitara refuerzo mínimo

Av propuesta = Nº 2 a cada 15 cm.

El armado de las vigas se pueden observar en el apéndice II

3.3.4.2 Cálculo de columnas8 Procederemos a calcular la columna más crítica (del primer nivel), su

refuerzo estructural será el mismo para las columnas de ambos niveles.

Utilizando magnificadores de momentos, estos serán iguales en las dos

direcciones pues la sección de la columna es cuadrada.

Momentos de diseño en columna típica 1º nivel Sentido x-x – Sentido y-y

Ψa Ψb Ψprom 1 + Ψprom 0.30 0.00 0.15 Ψprom < 2 1.15

K KL R 1.06 381.6 7.5

Como la relación de esbeltez es 50.88 entonces se magnifica EI Pcr dβ yx δδ − 206.00 139.62 0.60 1.28

91

Refuerzo de As, columna típica 1º nivel

Pu (ton) Mdisx-x Mdisy-y 21.79 2.48 3.32

fy (kg/cm2) f'c (kg/cm2) dx (cm) dy (cm) dx/t2810.00 281.00 21.00 21.00 0.52

dy/t ex ey ex/t ey/ t0.71 0.11 0.15 0.44 0.60

Asmin (cm2) Ast (cm2) 6.25 10.16 αx αy αr Pr P'u (ton)

0.38 0.26 0.20 32.00 31.12P'r (ton) > P'u (ton) P'r (ton) > P'u (ton)

32.00 > 31.12 si cumpleUsar 8 Nº 4 corridas

Refuerzo de As a corte, columna típica 1º nivel

Confinamiento Lo Øvr Ln/6 (m) d (m) b (m)

Nº 4 0.60 0.25 0.25

ρc S (m) S fuera de Lo (cm)

0.033 0.04 0.10Usar 1 est. Nº 4 a 0.04; resto a/c 0.10

3.3.4.3 Zapatas10

Diseño de cimentación Del análisis estructural determinamos que la zapata crítica es la que se ubica en

los ejes B y 3. Se procede a calcular el peso propio de la columna, para poder

dibujar el diagrama de cargas del sistema:

92

Datos:

Pu 22.24 ton Mux 2.839 ton Muy 3.479 ton f'c 281 (kg/cm2) fy 2810 (kg/cm2) sueloγ 1.4 ton

concretoγ 2.4 ton FCU 1.51 Vs 17.00 ton/m2

Ø 15.0º

Sección columnas: Hxx, Hyy = 0.25 m Profundidad de cimiento: 0.90 m

Cargas de trabajo

P 14.72 ton Mx 1.88 ton My 2.30 ton

Primera estimacion de area de zapata

lx= 1.20 m

ly= 1.50 m

Comprobación de presiones

Pz/Az (t/m2) Mcgxx/Sxx (t/m2) Mcgyy/Syy (t/m2) q++ (t/m2) q-- (t/m2) 9.83 5.22 5.11 22.70 -0.50

q++ > Vs aumentar b q-- > 0 no aprueba

Por lo que proponemos una nueva área y revisamos: Nueva comprobación de presiones

Pz/Az (t/m2) Mcgxx/Sxx (t/m2) Mcgyy/Syy (t/m2) q++ (t/m2) q-- (t/m2) 8.23 3.76 3.77 15.80 0.74

q++ < Vs Aprueba q++ > 0 Aprueba

93

Ya que chequean las presiones, procedemos a calcular las presiones

actuantes.

Chequeo corte simple

t (cm) defec (cm) Vr (ton) Vay-y Vax-x Vr > Va 30.00 22 38.74 15.45 12.99 Aprueba

Chequeo corte punzonante

t (cm) defec (cm) Vr (ton) Vpa (ton) Vr > Vpa 30.00 22.00 62.47 47.92 Aprueba

Refuerzo por flexión (As)

Sx (m) Mrx (t-m) Asf (cm2) Usar 0.15 4.99 9.86 Nº 4 a/c 0.15

Sy (m) Mry (t-m) Asf (cm2) Usar 0.20 3.08 6.04 Nº 4 a/c 0.20

3.3.4.4 Gradas11

Como ya hemos aclarado diseñaremos las escaleras del edificio como

vigas empotradas en ambos extremos, por lo que procedemos a tabular:

Relaciones de comodidad que debe cumplir la escalera C ≤ 0.20 m De donde: C = 0.17 m ≤ 0.20 m

H > C H = 0.29 > C

2C + H ≤ 0.64 m 2(0.17) + 0.29 = 0.63 m ≤ 0.64 m

C + H ≈ 0.45 a 0.48 m 0.17 + 0.29 = 0.46 m ≈ 0.45 a 0.48 m

(C)(H) ≈ 480 a 500 cm2 (17)(29) = 493 cm2 ≈ 480 a 500 cm2

94

De la ecuación 2.74, tenemos: mt 14.024

)00.132.2(≈

+=

Con lo cual podemos integrar las cargas sobre la escalera para después

proceder a calcular los momentos actuantes, con ellos el As de acero y su

armado.

Integración de carga muerta sobre la escalera CM (kg/m) = 2400(0.14+0.17/2)+50 (repello, cernido) = 470.00

CMu (kg/m) = 658.00

CV (kg/m) = 400.00

CVu (kg/m) = 860.00

Cálculo de momentos sobre la escalera

Cu (kg/m) M(+) (kg-m) M(-) (kg-m) 1,338.00 2,124.00 1,366.00

Cálculo de As, escaleras defec (cm) db (cm

2) As(+) (cm

2) As(-) (cm

2) Ast (cm

2) Asmin (cm

2) Asmax (cm

2)

14.87 1486.50 8.06 5.10 2.80 5.73 28.44

Chequeo de corte y calculo de espaciamientos Vr (ton) Va (ton) S+ (m) S- (m) St (m) Smax (m)

13.18 4.77 0.20 0.11 0.42 0.54

Armado de As en gradas

Usar Cama Superior 1 Nº 4 a/c 0.15 Cama inferior 1 Nº 4 a/c 0.20 Ast 1 Nº 3 a/c 0.20

95

3.4 Análisis del presupuesto 3.4.1 Costos Unitarios

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 0 Bodega y guardianía Unidad Clavo 2 1/2" Lb 8,25 Q 3,00 Q 24,75 Lamina zinc 12' unidad 21 Q 46,00 Q 966,00 Regla 3" x 3" pie/tab 90,75 Q 4,25 Q 385,69 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 650,00 Q 650,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 195,00 Q 195,00 Prestaciones % 33,00 Q 8,45 Q 278,85 Total Q 2.500,29

Precios Unitarios

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 1 Trabajos Preliminares Global Limpieza General m² 818,40 Q 3,00 Q 2.455,20 Nivelación acarreo de basura y maleza m³ 123,00 Q 25,00 Q 3.075,00 Elaboración de puentes Unidad 64,00 Q 16,00 Q 1.024,00 Trazo y Estaqueado ml 316,00 Q 3,00 Q 948,00 Excavación zapata y cimiento corrido m³ 63,50 Q 20,00 Q 1.270,00 Relleno m³ 27,00 Q 15,00 Q 405,00

Prestaciones % 33,00 Q 91,77 Q 3.028,48 Total Q 12.205,68 DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 2 Materiales para Trab. Preliminar Regla (2x3) para puentes Pie/tab 175,00 Q 4,25 Q 743,75 Tabla (1x6) para puentes Pie/tab 90,00 Q 4,25 Q 382,50 Clavo (4) para puentes lb 40,00 Q 4,00 Q 160,00

Total Q 1.286,25

OBRA GRIS DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 3 Zapatas 1 Unidad Hierro No.4 varilla 1,85 Q 44,00 Q 81,40

Alambre lb. 1,50 Q 3,70 Q 5,55 Cemento sacos 3,56 Q 39,50 Q 140,62 Arena m³ 0,15 Q 125,00 Q 18,75 Piedrín m³ 0,20 Q 175,00 Q 35,00 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 15,00 Q 15,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 4,50 Q 4,50 Prestaciones % 33,00 Q 0,20 Q 6,44 Total Q 307,26

96

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

4 Zapatas 2 Unidad Hierro No.4 varilla 4,55 Q 44,00 Q 200,20 Alambre lb 2,50 Q 3,70 Q 9,25 Cemento sacos 10,00 Q 39,50 Q 395,00 Arena m³ 0,43 Q 125,00 Q 53,75 Piedrín m³ 0,57 Q 175,00 Q 99,75 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 17,00 Q 17,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 7,50 Q 7,50 Prestaciones % 33,00 Q 0,25 Q 8,09

Total Q 790,54

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 5 Zapatas 3 Unidad

Hierro No.4 varilla 10,00 Q 44,00 Q 440,00 Alambre lb 2,50 Q 3,70 Q 9,25 Cemento sacos 12,43 Q 39,50 Q 490,99 Arena m³ 0,53 Q 125,00 Q 66,25 Piedrín m³ 0,70 Q 175,00 Q 122,50 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 18,00 Q 18,00

Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 5,40 Q 5,40 Prestaciones % 33,00 Q 0,23 Q 7,72

Total Q 1.160,11

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 6 Cimiento corrido 30x25cm ml

Hierro No.3 varilla 0,60 Q 25,40 Q 15,24 Hierro No.2 varilla 0,60 Q 11,00 Q 6,60 Alambre lb 1,00 Q 3,70 Q 3,70 Cemento sacos 0,95 Q 39,50 Q 37,53 Arena m³ 0,04 Q 125,00 Q 5,00 Piedrín m³ 0,06 Q 175,00 Q 10,50 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 17,00 Q 17,00

Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 5,10 Q 5,10 Prestaciones % 33,00 Q 0,22 Q 7,29 Total Q 107,96

97

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 7 Solera de Humedad 20x15 cm ml

Hierro No.3 varilla 0,75 Q 25,40 Q 19,05 Hierro No.2 varilla 0,50 Q 11,00 Q 5,50 Alambre lb 1,00 Q 3,70 Q 3,70 Cemento sacos 0,30 Q 39,50 Q 11,85 Arena m³ 0,02 Q 125,00 Q 2,50 Piedrín m³ 0,03 Q 175,00 Q 5,25 Madera Formaleta Pie/tab 8,00 Q 4,25 Q 34,00 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 4,70 Q 4,70 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 1,41 Q 1,41 Prestaciones % 33,00 Q 0,06 Q 2,02 Total Q 89,98

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 8 Solera Intermedia ml

Block en U Unidad 3,00 Q 2,25 Q 6,75 Hierro No.3 varilla 0,40 Q 25,40 Q 10,16 Hierro No.2 varilla 0,30 Q 11,00 Q 3,30 Alambre lb 1,00 Q 3,70 Q 3,70 Cemento sacos 0,15 Q 39,50 Q 5,93 Arena m³ 0,03 Q 125,00 Q 3,75 Piedrín m³ 0,04 Q 175,00 Q 7,00 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 4,20 Q 4,20 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 1,26 Q 1,26 Prestaciones % 33,00 Q 0,05 Q 1,80 Total Q 47,85

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 9 Sillar ml

Hierro No.3 varilla 0,60 Q 25,40 Q 15,24 Hierro No.2 varilla 0,50 Q 11,00 Q 5,50 Alambre lb 1,00 Q 3,70 Q 3,70 Cemento sacos 0,35 Q 39,50 Q 13,83 Arena m³ 0,02 Q 125,00 Q 2,50 Piedrín m³ 0,03 Q 175,00 Q 5,25 Madera Formaleta Pie/tab 8,00 Q 4,25 Q 34,00 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 5,70 Q 5,70 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 1,71 Q 1,71 Prestaciones % 33,00 Q 0,07 Q 2,45 Total Q 89,87

98

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 10 Dintel ml

Hierro No.3 varilla 0,55 Q 25,40 Q 13,97 Hierro No.2 varilla 0,55 Q 11,00 Q 6,05 Alambre lb 1,00 Q 3,70 Q 3,70 Cemento sacos 0,35 Q 39,50 Q 13,83 Arena m³ 0,02 Q 125,00 Q 2,50 Piedrín m³ 0,03 Q 175,00 Q 5,25 Madera Formaleta Pie/tab 8,00 Q 4,25 Q 34,00 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 5,70 Q 5,70 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 1,71 Q 1,71 Prestaciones % 33,00 Q 0,07 Q 2,45 Total Q 89,15

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

11 Levantado de Pared block m² Block de pomez Unidad 13,00 Q 2,25 Q 29,25 Cemento sacos 0,05 Q 39,50 Q 1,98 Arena m³ 0,02 Q 125,00 Q 2,50 Cal sacos 0,08 Q 19,00 Q 1,52 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 7,50 Q 7,50 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 2,25 Q 2,25 Prestaciones % 33,00 Q 0,10 Q 3,22 Total Q 48,21

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

12 Columnas A Unidad Hierro No.4 varilla 5,50 Q 44,00 Q 242,00 Hierro No.4 varilla 9,30 Q 44,00 Q 409,20 Alambre Lb 5,00 Q 3,70 Q 18,50 Cemento sacos 2,60 Q 39,50 Q 102,70 Arena m³ 0,11 Q 125,00 Q 13,75 Piedrín m³ 0,15 Q 175,00 Q 26,25 Madera Formaleta Pie/tab 27,00 Q 4,25 Q 114,75 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 33,00 Q 33,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 9,90 Q 9,90 Prestaciones % 33,00 Q 0,43 Q 14,16 Total Q 984,21

99

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

13 Columnas B Unidad Hierro No.3 varilla 2,60 Q 25,40 Q 66,04 Hierro No.2 varilla 1,45 Q 11,00 Q 15,95 Alambre lb 3,00 Q 3,70 Q 11,10 Cemento sacos 1,00 Q 39,50 Q 39,50 Arena m³ 0,04 Q 125,00 Q 5,00 Piedrín m³ 0,03 Q 175,00 Q 5,25 Madera Formaleta Pie/tab 27,00 Q 4,25 Q 114,75 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 23,00 Q 23,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 6,90 Q 6,90 Prestaciones % 33,00 Q 0,30 Q 9,87 Total Q 297,36

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

14 Columnas C Unidad Hierro No.3 varilla 1,60 Q 25,40 Q 40,64 Hierro No.2 varilla 1,00 Q 11,00 Q 11,00 Alambre lb 2,00 Q 3,70 Q 7,40 Cemento sacos 0,70 Q 39,50 Q 27,65 Arena m³ 0,03 Q 125,00 Q 3,75 Piedrín m³ 0,04 Q 175,00 Q 7,00 Madera Formaleta Pie/tab 13,00 Q 4,25 Q 55,25 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 19,00 Q 19,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 5,70 Q 5,70 Prestaciones % 33,00 Q 0,25 Q 8,15 Total Q 185,54

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

15 Columna tipo D Unidad Hierro No.3 varilla 0,65 Q 25,40 Q 16,51 Cemento sacos 0,50 Q 39,50 Q 19,75 Arena m³ 0,02 Q 125,00 Q 2,50 Piedrín m³ 0,03 Q 175,00 Q 5,25 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 15,00 Q 15,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 4,50 Q 4,50 Prestaciones % 33,00 Q 0,20 Q 6,44 Q 69,95

100

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

16 Viga 1 Unidad Hierro No.3 varilla 13,45 Q 25,40 Q 341,63 Alambre lb 5,00 Q 3,70 Q 18,50 Cemento sacos 5,20 Q 39,50 Q 205,40 Arena m³ 0,22 Q 125,00 Q 27,50 Piedrín m³ 0,30 Q 175,00 Q 52,50 Madera Formaleta Pie/tab 54,00 Q 4,25 Q 229,50 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 45,00 Q 45,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 13,50 Q 13,50 Prestaciones % 33,00 Q 0,59 Q 19,31 Total Q 952,84

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

17 Viga 2 Unidad Hierro No.3 varilla 10,00 Q 25,40 Q 254,00 Alambre lb 5,00 Q 3,70 Q 18,50 Cemento sacos 4,50 Q 39,50 Q 177,75 Arena m³ 0,20 Q 125,00 Q 25,00 Piedrín m³ 0,26 Q 175,00 Q 45,50 Madera Formaleta Pie/tab 45,00 Q 4,25 Q 191,25 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 38,00 Q 38,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 11,40 Q 11,40 Prestaciones % 33,00 Q 0,49 Q 16,30 Total Q 777,70

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 18 Viga 3 ml

Hierro No.4 varilla 0,65 Q 44,00 Q 28,60 Hierro No.3 varilla 9,00 Q 25,40 Q 228,60 Alambre lb 5,00 Q 3,70 Q 18,50 Cemento sacos 4,50 Q 39,50 Q 177,75 Arena m³ 0,20 Q 125,00 Q 25,00 Piedrín m³ 0,26 Q 175,00 Q 45,50 Madera Formaleta Pie/tab 42,00 Q 4,25 Q 178,50 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 38,00 Q 38,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 11,40 Q 11,40 Prestaciones % 33,00 Q 0,49 Q 16,30 Total Q 768,15

101

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

19 Viga 4 ml Hierro No.3 varilla 3,65 Q 25,40 Q 92,71 Alambre lb 3,00 Q 3,70 Q 11,10 Cemento sacos 1,35 Q 39,50 Q 53,33 Arena m³ 0,06 Q 125,00 Q 7,50 Piedrín m³ 0,08 Q 175,00 Q 14,00 Madera Formaleta Pie/tab 15,00 Q 4,25 Q 63,75 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 12,75 Q 12,75 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 3,83 Q 3,83 Prestaciones % 33,00 Q 0,17 Q 5,47 Total Q 264,43

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

20 Viga 5 ml Hierro No.4 varilla 5,50 Q 44,00 Q 242,00 Hierro No.3 varilla 1,20 Q 25,40 Q 30,48 Alambre lb 5,00 Q 3,70 Q 18,50 Cemento sacos 3,40 Q 39,50 Q 134,30 Arena m³ 0,14 Q 125,00 Q 17,50 Piedrín m³ 0,20 Q 175,00 Q 35,00 Madera Formaleta Pie/tab 37,00 Q 4,25 Q 157,25 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 32,00 Q 32,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 9,60 Q 9,60 Prestaciones % 33,00 Q 0,42 Q 13,73 Total Q 690,36

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 21 Losas Ambos Sentidos m²

Hierro No.3 varilla 3,90 Q 25,40 Q 99,06 Alambre lb 5,00 Q 3,70 Q 18,50 Cemento sacos 1,35 Q 39,50 Q 53,33 Arena m³ 0,60 Q 125,00 Q 75,00 Piedrín m³ 0,80 Q 175,00 Q 140,00 Madera Entarimado 1"x12" Pie/tab 10,50 Q 4,25 Q 44,63 Madera Apuntalamiento 3"x3" Pie/tab 29,50 Q 4,25 Q 125,38 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 17,20 Q 17,20 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 5,16 Q 5,16 Prestaciones % 67,00 Q 0,22 Q 14,98

Total Q 593,23

102

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 22 Losas en un Sentido 15cm esp. m²

Hierro No.3 Varilla 2,50 Q 25,40 Q 63,50 Alambre Lb 5,00 Q 3,70 Q 18,50 Cemento Sacos 1,35 Q 39,50 Q 53,33 Arena m³ 0,60 Q 125,00 Q 75,00 Piedrín m³ 0,80 Q 175,00 Q 140,00 Madera Entarimado 1"x12" Pie/tab 10,50 Q 4,25 Q 44,63 Madera Apuntalamiento 3"x3" Pie/tab 29,50 Q 4,25 Q 125,38 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 17,20 Q 17,20 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 5,16 Q 5,16 Prestaciones % 67,00 Q 0,22 Q 14,98

Total Q 557,67

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 23 Losas en un Sentido 25cm esp. m²

Hierro No.3 Varilla 1,50 Q 25,40 Q 38,10 Alambre Lb 5,00 Q 3,70 Q 18,50 Cemento Sacos 1,35 Q 39,50 Q 53,33 Arena m³ 0,60 Q 125,00 Q 75,00 Piedrín m³ 0,80 Q 175,00 Q 140,00 Madera Entarimado 1"x12" Pie/tab 10,50 Q 4,25 Q 44,63 Madera Apuntalamiento 3"x3" Pie/tab 29,50 Q 4,25 Q 125,38 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 17,20 Q 17,20 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 5,16 Q 5,16 Prestaciones % 67,00 Q 0,22 Q 14,98

Total Q 532,27

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 24 Gradas Unidad Hierro Nº 4 varilla 42,9 Q 44,00 Q 1.887,60 Hierro Nº 3 varilla 9,9 Q 25,40 Q 251,46 Hierro Nº 2 varilla 4,4 Q 11,00 Q 48,40

Cemento saco 37,2 Q 39,50 Q 1.469,40 Arena m3 1,5 Q 125,00 Q 187,50 Piedrín m3 1,75 Q 175,00 Q 306,25 Block 40 x 15 unidad 164,4 Q 2,25 Q 369,90 Tabla 1" pie/tab 200 Q 4,25 Q 850,00 Parales 3" x 3" pie/tab 190 Q 4,25 Q 807,50 Clavo 2 1/2" lb 3 Q 4,25 Q 12,75 alambre de amarre lb 5 Q 5,00 Q 25,00 Mano de Obra Calificada lb 1,00 Q 878,00 Q 878,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 263,40 Q 263,40 Prestaciones % 67,00 Q 11,41 Q 764,74

Total Q 8.121,90

103

ACABADOS

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

25 Cernido y Repello

Cemento sacos 0,02 Q 39,00 Q 0,78 Cal sacos 0,04 Q 18,00 Q 0,72 Arena m³ 0,03 Q 125,00 Q 3,75 Mano de Obra Calificada Unidad 1,00 Q 6,00 Q 6,00 Mano de Obra no Calificada Unidad 1,00 Q 1,80 Q 1,80 Prestaciones % 67,00 Q 0,08 Q 5,23 Total Q 18,28

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 26 Piso Granito de Mármol m² Piso Granito de Mármol m² 1,00 Q 65,00 Q 65,00 Cemento sacos 0,03 Q 39,00 Q 1,17 Arena de río m³ 0,01 Q 100,00 Q 1,00 Selecto m³ 0,05 Q 100,00 Q 5,00 Mano de Obra Calificada m² 1,00 Q 20,00 Q 20,00 Total Q 92,17

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 27 Piso (Torta cemento 10 cm) m² Cemento sacos 0,75 Q 39,00 Q 29,25 Arena m³ 0,05 Q 100,00 Q 5,00 Piedrín m² 0,07 Q 125,00 Q 8,75

Mano de Obra Calificada m² 1,00 Q 20,00 Q 20,00 Total Q 63,00

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 28 Azulejo m² Piso Granito de Marmol m² 1,00 Q 45,00 Q 45,00 Cemento sacos 0,03 Q 39,00 Q 1,17 Arena de río m³ 0,01 Q 100,00 Q 1,00 Selecto m³ 0,05 Q 100,00 Q 5,00 Mano de Obra Calificada m² 1,00 Q 20,00 Q 20,00

Total Q 72,17 DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 29 Plomería Global Juego de Inodoro + lavamanos m² 8,00 Q 950,00 Q 7.600,00 Lavatrastos sacos 8,00 Q 350,00 Q 2.800,00 Mezcladora Ducha m³ 0,01 Q1.200,00 Q 12,00 Mezcladora Lavatrastos m³ 0,05 Q 450,00 Q 22,50 Total Q 10.434,50

104

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 30 ELECTRICIDAD (FUERZA)

TOMACORRIENTE 128 U Q 18,00 Q 2.304,00 FLIPON 16 U Q 25,00 Q 400,00 ALAMBRE N.12 24 ROLLOS Q 150,00 Q 3.600,00 VARILLA DE COBRE 8 U Q 200,00 Q 1.600,00 CAJAS RECTANGULARES 128 U Q 7,00 Q 896,00 TABLEROS 8 DADOS 4 U Q 200,00 Q 800,00

INSTALACION Global Q 4.500,00 Q 14.100,00

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

31 ELECTRICIDAD (ILUMINACION) PLAFONERAS 64 U Q 7,00 Q 448,00 INTERRUPTORES SIMPLES 100 U Q 18,00 Q 1.800,00 INTERRUPTORES DOBLES 30 U Q 24,00 Q 720,00 LAMPARAS 64 U Q 400,00 Q 25.600,00 ALAMBRE N.12 24 ROLLOS Q 150,00 Q 3.600,00 BOMBILLAS 64 U Q 4,50 Q 288,00 INSTALACION Global Q 4.500,00 Q 36.956,00 SUB-CONTRATOS

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 32 Accesorios y Plomería Global 1,00 Q 37. 900 Q 37.000,00 DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total

33 Ventanas Ventanas 1.80x2.00m Unidad 16,00 Q 900,00 Q 14.400,00 Ventanas 1,80x1.50m Unidad 16,00 Q 700,00 Q 11.200,00

Q 25.600,00

DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 34 Puertas Unidad Puertas de 0.85x2.10 Unidad 40,00 Q1.800,00 Q 72.000,00 Puertas de 0.75x2.10 Unidad 8,00 Q1.600,00 Q 12.800,00

Q 84.800,00 DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad P.U. Total 35 Balcones y baranda Unidad 4,00 Q1.800,00 Q 10.700,00

105

3.4.2 Integración de Costos

INTEGRACION DE PRECIOS UNITARIOS DESCRIPCION Unidad Cantidad P.U. Total (Q) Total ($)

0 Bodega y guardianía unidad 1,00 Q 2.500,29 Q 2.500,29 329,42

1 Trabajos Preliminares Global 1,00 Q 12.205,68 Q 12.205,68 1.608,13

2 Material para Trabajo Preliminar Global 1,00 Q 1.286,25 Q 1.286,25 169,47

3 Zapatas 1 Unidad 32,00 Q 307,26 Q 9.832,16 1.295,41

4 Zapatas 2 Unidad 16,00 Q 790,54 Q 12.648,56 1.666,48

5 Zapatas 3 Unidad 12,00 Q 1.160,11 Q 13.921,28 1.834,16

6 Cimiento corrido 40*20cm ml 290,40 Q 107,96 Q 31.351,00 4.130,57

7 Solera de Humedad 20x15 cm. ml 290,40 Q 89,98 Q 26.129,12 3.442,57

8 Solera Intermedia ml 581,00 Q 47,85 Q 27.798,99 3.662,58

9 Sillar ml 96,00 Q 89,87 Q 8.627,55 1.136,70

10 Dintel ml 96,00 Q 89,15 Q 8.558,43 1.127,59

11 Levantado de Pared de Block m² 1.155,00 Q 48,21 Q 55.685,44 7.336,68

12 Columnas A Unidad 120,00 Q 984,21 Q 118.104,84 15.560,58

13 Columnas B Unidad 32,00 Q 297,36 Q 9.515,42 1.253,68

14 Columnas C Unidad 128,00 Q 185,54 Q 23.749,25 3.129,02

15 Columnas D Unidad 24,00 Q 69,95 Q 1.678,68 221,17

16 Viga 1 Unidad 8,00 Q 952,84 Q 7.622,68 1.004,31

17 Viga 2 Unidad 8,00 Q 777,70 Q 6.221,62 819,71

18 Viga 3 Unidad 48,00 Q 768,15 Q 36.871,30 4.857,88

19 Viga 4 Unidad 24,00 Q 264,43 Q 6.346,31 836,14

20 Viga 5 Unidad 48,00 Q 690,36 Q 33.137,18 4.365,90

21 Losas Ambos Sentidos m² 466,50 Q 593,23 Q 276.740,02 36.461,14

22 Losas en un Sentido 15 m² 250,90 Q 557,67 Q 139.918,45 18.434,58

23 Losas en un Sentido 25 m² 74,90 Q 532,27 Q 39.866,74 5.252,53

24 Gradas Unidad 1,00 Q 8.121,90 Q 8.121,90 1.070,08

25 Cernido y Repello m² 2.244,00 Q 18,28 Q 41.011,34 5.403,34

26 Piso Granito de Mármol m² 863,30 Q 92,17 Q 79.570,36 10.483,58

27 Torta Cemento m² 38,40 Q 63,00 Q 2.419,20 318,74

28 Azulejo m² 43,40 Q 72,17 Q 3.132,18 412,67

29 Plomería Global 1,00 Q 10.434,50 Q 10.434,50 1.374,77

30 Electricidad (Fuerza) Global 1,00 Q 14.100,00 Q 14.100,00 1.857,71

31 Electricidad (Iluminación) Global 1,00 Q 36.956,00 Q 36.956,00 4.869,04

32 Accesorios y Plomería Global 1,00 Q 37.000,00 Q 37.000,00 4.874,84

33 Ventanas Global 1,00 Q 25.600,00 Q 25.600,00 3.372,86

34 Puertas Global 1,00 Q 84.800,00 Q 84.800,00 11.172,60

35 Balcones Global 1,00 Q 10.700,00 Q 10.700,00 1.409,75

36 Imprevistos % 7,50 Q 12.617,88 Q 94.812,20 12.491,72

37 Fletes % 5,00 Q 12.617,88 Q 63.208,14 8.327,82

38 Dirección Técnica % 10,00 Q 12.617,88 Q 126.416,27 16.655,64

TOTAL DEL PROYECTO Q 1.546.099,04 $ 204.031,54

106

3.4.3 Presupuesto final

El valor total del proyecto asciende a la cantidad de Q.11546,099.04, el tipo de cambio es 7.59 al 27 de octubre del 2005 y el costo por metro cuadrado de construcción es de Q. 1,756.93.

107

4. RIESGO Y VULNERABILIDAD EN CONSTRUCCION DE VIVIENDAS MULTIFAMILIARES

4.1 Riesgo

La satisfacción de la necesidad de vivienda lleva a una serie de acciones

constructivas que incluyen el uso de tierras inadecuadas para habitar, la

generalizada autoconstrucción, entre otras formas de satisfacer la demanda.

Así, con las viviendas se produce diversidad de condiciones de riesgo derivados

tanto de los sistemas constructivos como los uso del suelo. Tanto la localización

en territorios de alto riesgo como la baja calidad de materiales, su uso

inadecuado y el desconocimiento de las técnicas, implican la construcción de

refugios que se pueden convertir en trampas mortales.

Los factores que determinan los riesgos al momento de la construcción de

edificios de vivienda son lo siguientes:

• Debilidad jurídica: los reglamentos son desconocidos (en

particular en zonas rurales o conglomerados urbanos pobres) y son

poco utilizados por constructores de diversa condición, no solo los

auto/constructores; de hecho existen muchos ejemplos de diseños

de profesionales hacen caso omiso de algunos aspectos de los

reglamentos en sus obras en razón de costos o de conceptos,

asumiendo que tales limitaciones son demasiado onerosas y

excesivamente rigurosas: suponen que sus obras podrán tener una

vida útil suficientemente larga como para que no haya necesidad de

cumplir con restricciones relativas a eventos que probablemente no

ocurrirán o se presentarán en grados relativamente más benignos.

108

En segundo término, los municipios no poseen el soporte técnico y

financiero para controlar la aplicación de los reglamentos emitidos

por ellos mismos. Los municipios y otros entes contralores tienden a

limitarse a cobrar las tarifas y sellar los planos, pero lo que se

construye puede ser muy distinto; en particular en viviendas

individuales de bajo presupuesto, las que comúnmente se modifican

en el sitio de construcción y terminan siendo muy distintas de lo que

está dibujado en los planos constructivos aprobados. Esto se suma

a aquellas viviendas aparentemente bien construidas que se hacen

al margen de los reglamentos o que cumplen con estos en los

planos, recibiendo los correspondientes permisos, pero que

presentan serias deficiencias en las construcciones que no

siguieron las especificaciones de los diseños.

• Los costos de construcción: tienen un gran impacto en calidad y

resistencia, dada la escasa disponibilidad o capacidad de pago de

los usuarios, en particular los de bajo y medio ingreso, y dada la

poca accesibilidad o inexistencia de sistemas financieros o de

subsidio directo para tales sectores en nuestro país.

Los riesgos a lo que están expuestos los edificios en general o cualquier

tipo de urbanización son:

a) Riesgos geológicos y geomorfológicos: entre los fenómenos peligrosos

de origen geológico y geomorfológico se encuentran los sismos, el vulcanismo,

los movimientos de masa y algunos procesos asociados a éstos.

109

En el territorio guatemalteco se localizan zonas sísmicas muy activas, que

generan sismos de diversas magnitudes e intensidades, así como actividad

volcánica. Una clasificación sismológica con base en la intensidad de los

fenómenos para fines urbanos o de vivienda puede catalogarse de la siguiente

manera:

Daño menor: Corresponde a la intensidad VI en la escala MM; por ejemplo la

mayoría de la gente siente el sismo, se aprecia movimiento en árboles, postes y

otros objetos, algún mueble pesado se mueve, en algunos casos se caen los

revestimientos de las paredes, el daño es leve.

Daño moderado: Corresponde a la intensidad VII-VIII; por ejemplo daño

insignificante en edificios bien construidos, de leve a moderado en estructuras

comunes bien construidas, considerable en estructuras pobremente construidas

o mal diseñadas.

Daño mayor: corresponde a las intensidades IX y X; por ejemplo daños graves

y hasta colapsos parciales o totales en estructuras de pobre construcción,

dificultad para conducir automóviles, grietas visibles en el suelo, caída de

objetos.

Para determinar el peligro volcánico se definen las áreas de peligros por

flujos de materiales volcánicos que descienden a grandes velocidades sobre las

laderas del volcán en:

Peligro mayor: Posible afectación por derrames de lava, flujos piroclásticos y

de lodo e inundaciones producidas por erupciones similares a las que han

ocurrido al menos dos veces en los últimos 1,000 años.

Peligro moderado: Posible afectación por los mismos peligros mencionados en

anteriormente, producidos por erupciones similares a las que han ocurrido al

menos 10 veces en los últimos 15, 000 años.

110

Peligro menor: Posible afectación por los mismos peligros mencionados en 1 y

2, pero producidos por erupciones muy grandes similares a las que han ocurrido

al menos 2 veces en los últimos 40, 000 años.

El último de los riesgos geológicos para la vivienda y el desarrollo urbano son la

presencia de fallas y lineamientos. Estos se distribuyen de manera generalizada

por todo el país y deben tomarse en cuenta dentro de los programas de

desarrollo urbano de cada entidad para determinar la susceptibilidad al riesgo

particular.

b) Riesgos hidrometorológicos: este Apartado corresponde al estudio de los

fenómenos atmosféricos y los relacionados con la hidrología superficial, entre

ellos se encuentran: lluvias torrenciales y trombas, granizadas, heladas,

tormentas eléctricas, temperaturas extremas, sequías e inundaciones.

Las lluvias torrenciales y trombas se deben a fenómenos convectivos, aunque

dicha influencia es limitada por las principales sierras del país, que actúan como

barreras montañosas impidiendo que el aire proveniente de las costas

descargue la humedad en las laderas de sotavento, la humedad que logran

pasar los vientos que atraviesan las sierras es suficiente para provocar lluvias

torrenciales que afectan, sobretodo, a las áreas urbanas o asentamientos en

condiciones precarias de ubicación o de construcción.

Las tormentas máximas observadas y probables para un periodo de 24 horas

son fundamentales para los estudios de planeación, diseño, construcción y

operación de obras hidráulicas con dos objetivos relevantes: el

aprovechamiento de los recursos de agua y segundo, la protección contra

inundaciones por exceso en el drenaje pluvial en los asentamientos humanos.

111

Desde la perspectiva de esta parte del trabajo el segundo aspecto es el

más importante a considerar, toda vez que las fuertes precipitaciones pluviales

representan el gatillo que dispara los mecanismos que provocan inundaciones,

movimientos de masa y flujos que transportan lodos, rocas, arenas entre otros

materiales, de manera que éstos causan graves destrucciones a la población y

sus bienes, como ejemplo pérdidas de la vivienda, caída de puentes, daños en

carreteras.

Las tormentas eléctricas son definidas como la actividad de las nubes de

desarrollo vertical (cúmulonimbus) expresada a través de súbitas descargas

eléctricas conocidas como relámpagos. El impacto de las descargas eléctricas

puede causar la muerte o herir a las personas y provocar incendios forestales,

así como afectar aparatos electrodomésticos, e interrupción del servicio de luz.

Para el caso de la ubicación de la vivienda y del crecimiento de los

asentamientos humanos resulta imprescindible realizar el análisis del peligro

para detectar los espacios que constantemente se inundan, conocer las causas

y diferenciar los tipos de inundación.

c) Riesgos físico-químicos: en este grupo están clasificados los incendios

forestales y urbanos, fugas y derrames de hidrocarburos. La información al

respecto generalmente es escasa, no se registra, se minimiza, tiene sesgos o

es “confidencial”. Los incendios urbanos en su mayoría se deben principalmente

a la falta de mantenimiento en los sistemas eléctricos así como al uso

inadecuado de aparatos eléctricos y velas.

d) Riesgos sanitarios y ambientales: en los riesgos sanitarios y ambientales

se incluyen la degradación de tierras, la contaminación de suelo, agua y aire y

los eventos relacionados con enfermedades y epidemias.

112

e) Riesgos socio – organizativos: en este rubro se incluye a los accidentes y

actos que son resultado de las actividades humanas. Además se incluyen las

fallas e interrupción en el suministro y operación de servicios públicos y

sistemas vitales.

4.2 Vulnerabilidad del Proyecto El proyecto es vulnerable a

• Sismos

• Incendios

• El edificio puede no ser resistente por no seguir las

especificaciones de los materiales, calidad de los mismos, y

cambio de dimensiones en los planos elaborados.

4.3 Medidas de mitigación

Entre las principales medidas de mitigación, o sea acciones para atenuar

el riesgo, en el caso de las viviendas se encuentra los códigos y la

especificación de materiales de construcción según el tipo de amenaza

(inundación o sismo).

El desarrollo de proyectos municipales y comunitarios con apoyo técnico

en diseño y construcción con materiales locales y disposición de tierra

constituye una forma de superación de la autoconstrucción improvisada. El

ahorro local y familiar puede complementarse con sistemas constructivos de

bajo costo y control local de parte de organismos comunitarios y no

gubernamentales que aseguren la apropiada localización y diseño de las

urbanizaciones. Normas estandarizadas mediante manuales de construcción en

vez de reglamentos inaplicables.

113

Los proyectos de vivienda deberán diseñarse –e invertir en ello- con

salidas amplias y seguras en caso de emergencia y las protecciones frente a

incendio (en forma de hidrantes y otros aditamentos mínimos) y otros peligros

colectivos, incluyendo aquellos de carácter sanitario (como la disposición sana

de residuos sólidos y líquidos)

Con una adecuada y constante supervisión del proyecto se obtendrán

mejores resultados en la construcción del mismo. Además de contar con

personal (maestro de obra) que puedan llevar una mejor secuencia de la

construcción.

La gestión del riesgo se debe entender como la planificación y la

consecuente aplicación de medidas (por parte del sector público y la iniciativa

privada, en forma de acciones positivas, reglamentación o limitación de

potestades) orientadas a impedir o reducir los efectos adversos de eventos

dañinos sobre la población, los bienes, servicios y el ambiente.

Un modelo de gestión de riesgos consiste en construir la información

mínima que permita calcular el riesgo que se va a asumir (tanto en los

asentamientos como en las viviendas) y prever las reservas (financieras,

sociales, psicológicas, emocionales, étnicas, culturales, etc.) que permitirían la

supervivencia en condiciones adecuadas, a pesar de la ocurrencia de los

impactos previstos como probables en períodos de tiempo también previamente

establecidos.

114

115

CONCLUSIONES

1. El diseño del edificio tomó en consideración los riegos a los que éste

puede ser vulnerable, sismos y se utilizaron los reglamentos del A.C.I.

318-95 y UBC-94.

2. La localización del edificio permite que no existan riegos de inundación y

debe de diseñarse un adecuado sistema de alcantarillado pluvial para el

proyecto habitacional

3. Cada apartamento fue diseñado para un máximo de seis personas de

acuerdo a la densidad de vivienda del municipio de Santa Catarina Mita y

vendrá a coadyuvar el déficit de vivienda existente en el mismo.

4. El costo del proyecto, asciende a la cantidad de Q.11546,100.00, un millón

quinientos cuarenta y seis mil cien quetzales, con un total de 8

apartamentos de 110 metros de construcción cada uno.

116

117

RECOMENDACIONES

1. Al iniciarse la ejecución del proyecto; la municipalidad de Santa Catarina

Mita, debe verificar que el contratista cumpla con las especificaciones

establecidas en los planos estructurales.

2. La supervisión de un profesional es fundamental, al momento de la

construcción del edificio y se asegurará una adecuada funcionalidad del

mismo al enfrentar riesgos de sismos e incendios, a los cuales es

vulnerable.

3. Las especificaciones y calidad en los materiales de los elementos

estructurales no deben de ser reemplazadas, en prejuicio de economía,

pues lo único que se obtendrá, es una edificación que no pueda

responder de manera confiable a las condiciones de uso para las que fue

diseñado.

118

119

REFERENCIAS 1 Los predimensionamientos pueden basarse en la experiencia adquirida y basarse en los distintos códigos que se manejan en nuestro medio. 2 Para consultar otros métodos de cálculo de cargas sísmicas se puede ver: Ramírez Figueroa, Fredy A. Guía Práctica dirigida del curso de diseño estructural. Tesis Ingeniero Civil. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 2003. p.p. 39-54 3 Para las cargas vivas del proyecto de multifamiliares se tomaran las de la Structural Engineers Association of California y A.C.I. 4 Para realizar los cálculos de análisis estructural existen otros paquetes que brindan resultados satisfactorios como lo son el SAP 2000 y el análisis por marcos del programa de Corado Franco, Julio. JC-Concreto. Tesis Ingeniero Civil. Guatemala, Universidad de san Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 2001. 5 Para Guatemala se tomara el valor de la zona 4 pues se considera que Guatemala es un país con alto riesgo de sismo. 6 Para clasificar las losas en uno o dos sentidos ver sección 2.7.1 7 Para diseñar se utiliza el procedimiento descrito y las ecuaciones de la sección 2.7.2 8 Para diseñar se utiliza el procedimiento descrito y las ecuaciones de la sección 2.7.3 9 Este método utiliza unidades del sistema ingles por lo que se necesita utilizar los factores de conversión de Kg.-lb. y m-pies 10 Para diseñar se utiliza el procedimiento descrito y las ecuaciones de la sección 2.7.4 11 Para diseñar se utiliza el procedimiento descrito y las ecuaciones de la sección 2.7.5

120

12 Los aceros mínimos se decidieron tomar según los procedimientos de, Sic García, Ángel Roberto. Guía teórica y práctica del curso de concreto 2. Tesis de Ingeniero Civil. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1988. 294 pp.

13 Estas relaciones fueron obtenidas del ACI 318-95.

121

BIBLIOGRAFÍA

1. Ambrose, James. Análisis y diseño de estructuras. 2° ed. México: editorial Limusa, 1998. 844 pp.

2. American Concrete Intitute. Reglamento de las Construcciones de Concreto Reforzado (ACI 318-99) y Comentarios. Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C., México, D.F. 1990. 349pp. 3. Cabrera Seis, Jadenon Vinicio. Guía teórica y práctica del curso de

cimentaciones I. Tesis de Ingeniero Civil. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1994. 178 pp.

4. Everard, Noel J. Diseño de concreto armado. 1° ed. Colombia: Editorial

Mcgraw-Hill, 1976. 349 pp. 5. Melgar, José A. Topografía: principios básicos y planimetría. Tesis de

ingeniero civil. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1984. 243 pp.

6. Melli Piralla, Roberto. Diseño estructural. 2° ed. México: Editorial Limusa,

2000. 7. Nilson, Arthur H. Diseño de estructuras de concreto. 20° ed. Colombia: editorial Mcgraw-Hill, 2001. 722 pp. 8. Normas estructurales de diseño y construcción recomendadas para la República de Guatemala. Asociación guatemalteca de ingeniería estructural y sísmica AGIES. Guatemala. 2002. 9. Normas de Planificación y construcción F.H.A. Fomento de Hipoteca Asegurada. Guatemala. 1987. 10. Paredes Ruiz, Paola Anaite. Guía teórica y práctica del curso de diseño

estructural. Tesis de Ingeniero Civil. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1995. 109 pp.

122

11. Plan de desarrollo municipal con énfasis en la reducción de la pobreza 2003-2013. Municipalidad de Santa Catarina Mita, Jutiapa. 1° ed. Guatemala: s.e. 2003. 123 pp.

12. Sic García, Ángel Roberto. Guía teórica y práctica del curso de concreto 2.

Tesis de Ingeniero Civil. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1988. 325 pp.

13. Sowers, George B. Introducción a la mecánica de suelos y

cimentaciones. 1° ed. México: editorial limusa-wiley, 1972. 677 pp. 14. Vides Tobar, Amando. Análisis y control de costos de ingeniería. 1° ed.

Guatemala: editorial Piedra Santa, 1964. 686 pp. 15. Tuma, Jan J. Análisis estructural. 1° ed. Mexico: editorial Macgraw-Hill,

1974. 291 pp.

123

APÉNDICE A

124

125

126

127

APÉNDICE B

128