CURRICULUM DE LA EMPRESA - ipn.mx · 2). Los elementos principales de la estructura son de concreto...

EDIFICACIONES Y PROYECTOS S.A. DE C.V.

C. UNIÓN No.358, COL. TEPEYAC INSURGENTES, DELEGACION GUSTAVO A. MADERO, CIUDAD DE MÉXICO

C.P. 07020 TELÉFONO (55)-8437-6925 Y (55)3617-6813, Página web: www.raal.mx, Correo: [email protected], [email protected]

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03 de diciembre de 2017, CDMX

DICTAMEN ESTRUCTURAL DEL “ÁREA DE TALLERES DE FÍSICA Y

QUÍMICA” UBICADO DENTRO DE LAS INSTALACIONES DEL CENTRO

DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS NARCISO BASSOLS

GARCÍA (CECYT 8) PERTENECIENTE AL INSTITUTO POLITÉCNICO

NACIONAL (IPN). CON DIRECCIÓN EN AV. DE LAS GRANJAS 618,

SANTO TOMAS, C.P. 02020 CIUDAD DE MÉXICO, CDMX.

Elaborado por: Revisión del documento por:

Ing. Raúl Montalvo Colín M.C.Carlos Alberto Torres Montes de Oca

C/SE/0230 PPSE/062 Maestro en Ciencias en Estructuras

PRO/1064 RDO&RDP/1482 Ced. 6712635

mailto:[email protected]




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ÍNDICE

ANTECEDENTES 3

1. Datos Generales del Edificio 3

2. Datos Técnicos del Edificio 5

3. Conclusiones y recomendaciones 16

4. Copia del Registro de Corresponsable

en Seguridad Estructural 22

5. Reporte Fotográfico de la Visita 23





3

ANTECEDENTES

A causa del sismo ocurrido el pasado 19 de septiembre de 2017, con

una magnitud de 7.1 con epicentro entre los límites de los estados

de Puebla y Morelos y a una distancia de 120 km de la Cd. De México

y que ha causado daños estructurales a varios inmuebles, se hace

necesario realizar un dictamen estructural al edificio objeto del

presente documento y con ello determinar su condición actual, esto

a través del Patronato Obras e Instalaciones del I.P.N.

El contenido de este informe está basado en una revisión general de

la edificación. El edificio tiene una vida de aproximadamente 53 años

(Según la información recibida por el personal administrativo del

sitio), por lo que su construcción pudiera haber sido diseñada bajo

el Reglamento de Construcciones del D.F. de 1957.

1. DATOS GENERALES DEL EDIFICIO

1.1. Ubicación. - Del “Área de talleres de Física y Química” está ubicada dentro de las instalaciones del Centro de Estudios

Científicos y Tecnológicos Narciso Bassols (CECyT 8). Con

dirección Av. de las Granjas 628, Santo Tomás, C.P. 02519 Ciudad

de México, CDMX.

Fig. 1.- Localización del inmueble





4

1.2. Área del Edificio. - El inmueble tiene un Área Total Construida de 4790.57 m2. La Planta Baja ocupa un área de 3967.65 m2 y

Planta Alta ocupa un área de 822.92 m2 (Según la información

recibida por el POI)

1.3. Número de Niveles. - Tiene dos (2) niveles actualmente. 1.4. Uso o Destino. - La Planta Baja tiene un destino de Talleres de

Física, química y de mantenimiento y la Planta Alta se ha

adecuado para Oficinas y talleres.

Debido a que el servicio está destinado para los estudiantes y

maestros (Escuela de nivel medio superior), pertenece al

Subgrupo B1 con base en el Artículo 139 del Reglamento de

Construcciones para el Distrito Federal publicado en la Gaceta

Oficial del Distrito Federal, México D.F., 2004, y su

correspondiente reforma publicada en la Gaceta Oficial de la

Ciudad de México, el 17 de junio de 2016. Sin embargo debido a

la edad del edificio y a la vulnerabilidad de la estructura se

toma como del grupo A.

1.5. Edad del Edificio. - El edificio tiene una vida de,

aproximadamente, 53 años.

A C B

C

D





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Fig. 2.- Distribución actual de las áreas del inmueble

2. DATOS TÉCNICOS DEL EDIFICIO

2.1. Información .- Los datos fueron tomados de la documentación entregada por el POI-IPN, en mi real y saber entender, los

cuales son:

Arquitectónicos

Planta Baja

Planta N1

Planta de conjunto Así mismo se realizó una visita de inspección a las

instalaciones, el pasado miércoles 29 de noviembre de 2017

2.2. Antecedentes.- El edificio tiene una vida de, aproximadamente, 53 años, en los cuales ha sido utilizado como edificio de

Laboratorios.

2.3. Materiales Estructurales.- Dentro del área en estudio se

encontraron sistemas constructivos de tipo mixto, dicha área se

divide en 4 cuerpos, aquí nombrados (A, B, C y D, ver figura

2). Los elementos principales de la estructura son de concreto

reforzado y acero estructural (armaduras). La cubierta tiene

forma de dientes de sierra. Se tienen muros de mampostería, los

cuales algunos están completamente ligados a la estructura y

algunos sólo son divisorios. Las dimensiones de las columnas

A C B

C

D





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son de 15x25cm y 20x20cm. Las cubiertas son en una zona de losa

maciza y en otras de multipanel. Para los análisis se tomó en

cuenta la información indicada en el punto 2.1 proporcionada

por el cliente.

2.4. Ubicación Geotécnica.- Según se indica en el RCDF-04 y en las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y

Construcción de Cimentaciones, la estructura está ubicada

en la Zona Geotécnica II, Transición, en la que los

depósitos profundos se encuentran a 20m de profundidad, o

menos, y que está constituida predominantemente por

estratos arenosos y limo arenosos intercalados con capas de

arcilla lacustre; el espesor de éstas es variable entre

decenas de centímetros y pocos metros.





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Fig. 3.- Ubicación geotécnica del Inmueble





8

2.5. Ubicación Sísmica.- Según se indica en el RCDF-04 y en las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño por Sismo,

la estructura está ubicada en la Zona II, con un coeficiente

sísmico de 0.32 para dicha zona. Dicha estructura pertenece

al grupo A.

Fig. 4.- Ubicación sísmica del Inmueble





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2.6. Sistema Estructural Utilizado.- Dentro del área en estudio se encontraron sistemas constructivos de tipo mixto, dicha área se

divide en 4 cuerpos, aquí nombrados (A, B, C y D, ver figura

2). Los elementos principales de la estructura son de concreto

reforzado y acero estructural (armaduras). La cubierta tiene

forma de dientes de sierra. Se tienen muros de mampostería, los

cuales algunos están completamente ligados a la estructura y

algunos sólo son divisorios. Las dimensiones de las columnas

son de 15x25cm y 20x20cm. Las cubiertas son en una zona de losa

maciza y en otras de multipanel.

2.7. Tipo de Cimentación. – Debido a que no se presentan hundimientos ni tampoco desplomes por arriba de la norma, en esta etapa de

diagnóstico estructural solo se enfocará a la superestructura.

Por lo que la cimentación, no se estudiará. A pesar de eso se

menciona que la cimentación se concibe a base de un cajón de

cimentación. Cabe mencionar que para los análisis, la

superestructura, será considerada empotrado en su base. Es

importante, en un proceso posterior, ratificar la información

indicada.

2.8. Análisis de Condiciones de Regularidad.- El inmueble, de acuerdo al Capítulo 6 de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño

por Sismo, no presenta irregularidades de consideración en su

forma, sin embargo, debido a las incertidumbres actuales de la

calidad de los materiales y de su posible variación a través

del tiempo, se toma un factor de irregularidad de 0.80. El valor

Q correspondiente es de 2.0.

2.9. Estado Visual de los Elementos Estructurales .- De la inspección visual realizada el pasado 02 de Diciembre del 2017 se

desprenden los siguientes aspectos:

Se aprecian algunas fisuras de consideración en dos columnas

de planta baja en el espacio destinado a almacén, con

espesores mayores a 1.00 mm.

Se observan losas macizas con flechas (principalmente en los

espacios que hacen función de tapancos en la planta baja.

Algunos elementos columnas de planta baja presentan

socavaciones para paso de instalaciones, reduciendo así el

área se la sección transversal de algunos elementos.

2.10. Relación de la Estructura con Elementos Arquitectónicos o

Instalaciones .- De la inspección visual realizada el pasado 02

de diciembre del 2017 se desprenden los siguientes aspectos:

La cancelería se aprecia en buen estado.

Algunos muros de mampostería presentan elementos sueltos.

Se observa que algunos muros de mampostería han trabajado de

alguna manera con la estructura principal, sin embargo es

necesario realizar las calas pertinentes para confirmar o





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descartar el trabajo en conjunto, ya que algunos elementos

trabe y cerramientos presentan fisuras en las uniones con

las columnas principales.

2.11. Estado de Conservación y Mantenimiento .- De la inspección

visual realizada el pasado 02 de diciembre del 2017 se

desprenden los siguientes aspectos:

No presentaba deterioro en losas

Algo muy importante, es el mantenimiento que se le debe dar

al inmueble. El Reglamento de Construcciones, en el Título

Octavo Del Uso, Operación y Mantenimiento, Capítulo Único,

dice:

ARTÍCULO 231.- Los propietarios o poseedores de las

edificaciones y predios tienen obligación de conservarlos

en buenas condiciones de estabilidad, servicio, aspecto

e higiene, evitar que se conviertan en molestia o peligro

para las personas o los bienes, reparar y corregir los

desperfectos, fugas, de no rebasar las demandas de

consumo del diseño autorizado en las instalaciones y

observar, las siguientes disposiciones:

I. Los acabados en las fachadas deben mantenerse en buen

estado de conservación, aspecto e higiene;

II. Los predios, excepto los que se ubiquen en zonas que

carezcan de servicios públicos de urbanización,

deben contar con cercas en sus límites que no

colinden con edificaciones permanentes o con cercas

existentes, de una altura mínima de 2.50 m,

construidas con cualquier material, excepto madera,

cartón, alambrado de púas y otros similares que

pongan en peligro la seguridad de personas y bienes;

III. Los predios no edificados deben estar libres de

escombros, basura y drenados adecuadamente;

IV. Quedan prohibidas las instalaciones y edificaciones

precarias en las azoteas, cualquiera que sea el uso

que pretenda dárseles, y

V. El suelo de cimentación debe protegerse contra

deterioro por intemperismo, arrastre por flujo de

aguas superficiales o subterráneas y secado local

por la operación de calderas o equipos similares.

2.12. Análisis de la Estructura. – Se elaboraron modelos

tridimensionales con los datos sísmicos indicados arriba y

considerando los inmuebles como estructuras del Grupo A, debido

a que su uso alberga estudiantes y maestros que pudiera

significar, en caso de falla, un gran número de pérdidas

humanas. De los resultados que sobresalen del análisis se tiene

lo siguiente:





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Al considerar la normatividad del RCDF-NTC-2004, algunas

columnas presentan problemas por flexión y cortante.

Las deformaciones laterales están un poco por arriba del

valor permisible.

No se consideró en el modelo la deformación actual del

inmueble, esto por estar la inclinación por debajo del 1%.

CUERPO A:





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CUERPO B:





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CUERPO C:





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CUERPO D:





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3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Cuerpos A y B: De acuerdo con lo anteriormente expuesto, se concluye que la edificación

se ubica dentro de los parámetros siguientes:

Magnitud de daño:

Intermedio, Se considera como daño intermedio debido a que las grietas

detectadas en los elementos estructurales de concreto se encuentran en el

rango de 0.2 mm y hasta de 1 mm de grosor. En los muros no estructurales

de mampostería el grosor de las grietas oscila entre 5 mm y hasta 10 mm.

La rehabilitación de los elementos dañados requerirá su reparación y

dependerá del tipo de elemento y modo de comportamiento.

Impacto del daño:

Edificación sin daño estructural o daño ligero y daño no estructural

intermedio o grave (edificio etiquetado o con código “Amarillo”).

Se considera etiquetado como código amarillo; es decir, habitable

parcialmente, ya que la estructura tiene daño ligero, se considera lo

anterior debido a que la contribución conjunta de los elementos no dañados

o con daños ligeros, en la resistencia de cada entrepiso, alcanza al menos

el 75% de la resistencia de diseño requerida por las Normas Técnicas

Complementarias para Diseño por Sismo (NTC-Sismo). Se deberán confinar o

restringir las áreas dañadas mediante tapiales o un sistema similar,

garantizando la integridad de las personas.

De acuerdo con lo descrito con anterioridad y considerando las condiciones

físicas actuales del inmueble analizadas, dicho inmueble se considera

habitable parcialmente, se podrá habitar siempre y cuando se reparen los

elementos dañados y se confinen o se restrinjan las áreas dañadas mediante

tapiales o un sistema similar, garantizando la integridad de las personas.

Una vez reparados los elementos dañados se puede devolver la integridad

del inmueble, siempre y cuando dichas reparaciones se realicen de manera

adecuada.





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El comportamiento estructural del edificio ha sido aceptable, sin embargo

insuficiente para cumplir con la normatividad vigente.

Se recomienda cumplir con el análisis estructural pertinente y los

requisitos de la normatividad vigente, con la intención de evaluar la

capacidad real del inmueble y de ser necesario incrementarla por medio de

un reforzamiento, tal que satisfaga las condiciones de servicio y

resistencia vigentes, considerando por lo menos los siguientes estudios:

a. Estudio de Mecánica de Suelos para conocer la capacidad de

carga del suelo y los valores de los asentamientos a largo plazo.

Por otra parte, este estudió servirá para determinar si la zona

geotécnica que se consideró en este análisis es adecuada, además

de determinar los módulos de reacción y el estado físico actual

de la cimentación.

b. Estudio del cálculo del periodo natural de la estructura

(instrumentación) para calibrar el modelo tridimensional y

establecer las cargas vivas reales del inmueble ante

combinaciones de cargas muertas con cargas accidentales

c. Obtención de la Resistencia real actual del Concreto (f’c) por medio de pruebas destructivas (extracciones de corazón) así como

del Módulo de Elasticidad del Concreto, debido a que con el paso

del tiempo el concreto pudiera decrecer en sus propiedades

mecánicas y físicas y poder considerar en los análisis estas

propiedades lo más cercano posible a la realidad física. Asimismo

verificar la adecuada conexión entre los elementos de concreto y

acero estructural.

d. Cabe señalar que en el periodo calculado para la estructura se tomó en cuenta la carga viva especificada en RCDF-NTC 2004, la cual se usa

para diseño principalmente, sin embargo se recomienda realizar un

estudio en el sitio para determinar la carga viva más cercana a la

realidad de acuerdo con las actividades que se desarrollan en el

inmueble cotidianamente.

Los resultados del análisis indican que alguna de las trabes

presentan problemas por cortante por lo que se sugiere seguir la

recomendación indicada anteriormente, debido a que otro movimiento

sísmico pudiera afectar a dichos elementos y provocar daños graves.

Es importante señalar que en este análisis se determinó que no se

cumple con las distorsiones de entrepiso ni con los desplazamientos

laterales y verticales.

Es fundamental analizar la estructura considerando las

deformaciones que presenta actualmente el inmueble debido a que

esto puede estar generando concentraciones de esfuerzos en los

diferentes elementos estructurales.

Se recomienda dar seguimiento al comportamiento de la cimentación.

Por otro lado se recomienda considerar un análisis de disminución

de rigidez a largo plazo debido a la edad del inmueble.

Como complemento de este dictamen ver reporte topográfico.





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Cuerpos C y D: Se puede concluir que los cuerpos se ubican dentro de los parámetros

de magnitud e impacto de daños siguientes:

Magnitud de daño:

Grave, cuando el daño afecta significativamente la capacidad

estructural. La rehabilitación implica una intervención amplia, con

reemplazo o reforzamiento de algunos elementos. Ejemplos de daños

graves son barras de refuerzo expuestas o pandeadas, concreto con

aplastamiento significativo o con grietas mayores de 1 mm de grosor,

o muros de carga de mampostería sin refuerzo interior vertical ni

horizontal, con grietas mayores de 5 mm de grosor o con piezas

aplastadas o desprendidas o muros no estructurales, con grietas

mayores a 10 mm o con piezas aplastadas y desprendidas. Se considerara

daño grave, la presencia de grietas que indique la formación de conos

o pirámides truncados derivados de fallas en cortante por penetración

entre columnas y losas planas.

Impacto del daño:

Edificación con daño estructural grave sin importar en nivel de daño

no estructural (edificio etiquetado con código “Rojo”).

Las edificaciones con daños intermedios o graves, deberán

rehabilitarse siguiendo los requisitos mencionados en las

recomendaciones de este documento. Se considera que una estructura

tiene daño intermedio o grave si los elementos estructurales de

cualquier entre piso que contribuyen conjuntamente con el 75% de la

resistencia de diseño al cortante de entrepiso requerido NTC-sismo,

tienen daños intermedio o graves. Se considera en esta categoría a

las edificaciones inclinadas que no cumplen con los límites de los

NTC sobre criterios y acciones para el diseño estructural de las

edificaciones.

De acuerdo con lo descrito con anterioridad y considerando las

condiciones físicas actuales de los inmuebles analizados, dichos

Inmuebles se consideran no habitables. Por tal motivo se deberá

realizar un análisis enfocado a generar una re-estructuración adecuada

a la normatividad vigente, considerando por lo menos los estudios

anteriormente mencionados.

Es importante señalar que en este análisis se determinó que ninguno

de los cuerpos (C y D) cumplen con la normatividad en cuanto a

desplazamientos laterales y distorsiones de entrepisos.

Es fundamental analizar las estructuras considerando las

deformaciones que presentan actualmente los diferentes cuerpos,

debido a que esto pudiera estar generando concentraciones de

esfuerzos en los diferentes elementos estructurales.

Se recomienda dar seguimiento al comportamiento de la cimentación.





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Por otro lado se recomienda considerar un análisis de disminución

de rigidez a largo plazo debido a la edad del inmueble.

Cabe mencionar que prácticamente en todos los cuerpos analizados

se encontró que las columnas son deficientes en cuanto a la

normatividad de diseño.

Es importante mencionar que muchas de las fisuras en elementos

estructurales pudieran haber existido antes de la ocurrencia del

último sismo severo con fecha de 19 de septiembre de 2017, dado que

la pintura de la superficie penetró en algunas de las fisuras.

Se debe cumplir con el mantenimiento del inmueble como lo establece

el RCDF-2004.

Como complemento de este dictamen ver reporte topográfico.

Recomendaciones Generales:

Para la reparación de los muros de mampostería se recomienda

proceder como se indica a continuación:

A los muros que presenten fisuras en diagonal y en forma horizontal, deberá de quitarse el recubrimiento y verificar

que el ladrillo o mampostería no se encuentre fracturado y

que dichas fisuras no estén de lado a lado, en caso contrario

deberá retirarse el o los ladrillos fracturados y sustituirse

por ladrillos nuevos. Si no hay fisuras o ruptura en los

ladrillos, podrá colocarse únicamente una malla metálica a

lo largo de la fisura y repellar con mortero cemento-arena.

Si la fisura se presenta de lado a lado en forma diagonal en más del 50% de la longitud del muro, entonces deberán

retirarse los ladrillos fracturados y los que están en

el mismo plano de falla en diagonal y en su caso colocar

una dala del mismo espesor del muro por 15 centímetros

de peralte, reforzado con 4 varillas del #4 y estribos

@25cms. Asimismo podrá utilizarse refuerzo estructural

de armadura electrosoldada prefabricada (comercial)

usando concreto con una resistencia a la compresión a

los 28 días no menor de 250kg/cm2. Esta dala deberá

colocarse en forma diagonal de lado a lado del muro. Para

muros que trabajen en conjunto con la estructura la forma

más eficiente será colocar las dalas de concreto en

formas de “X”, lo cual deberá ser verificado con un

análisis numérico con el objetivo de no afectar el

periodo de la estructura.

También podrán usarse los métodos siguientes:





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Inyección de fluidos

Se podrá recurrir a la inyección de resinas o fluidos

a base de polímeros o cementos hidráulicos. No se

admitirán inyecciones por el método de vacío. Los

fluidos a base de cementos hidráulicos (lechadas)

deberán dosificarse de modo de asegurar que fluyan a

través de grietas y vacíos, pero sin aumentar la

segregación, sangrado y contracción plástica. La

viscosidad y tipo de la resina epóxica se determinarán

en función del ancho de las grietas por obturar y de

la absorción de las piezas. Cuando las grietas tengan

un ancho significativo (del orden de 5 mm), se podrán

rellenar mediante pedazos de piezas, denominadas

rajuelas. Las rajuelas deben acuñarse debidamente y

deben pegarse con mortero tipo I (ver Normas Técnicas

Complementarias para Diseño y Construcción de

Estructuras de Mampostería). En todos los casos, se

debe retirar el acabado del muro cuando menos en los

300 mm adyacentes a la grieta.

Inserción de piezas metálicas

Se aceptará insertar placas, grapas, pernos u otros

elementos metálicos que crucen las grietas. Los

elementos metálicos deberán anclarse en la mampostería

o en el concreto de modo que puedan desarrollar la

fuerza de diseño. Los refuerzos deben dejarse

cubiertos de mortero impermeable para protegerlos del

intemperismo. Si esta técnica se aplica para reparar

daño debido a sismo, se deberán tomar precauciones

para evitar el pandeo de las grapas durante los ciclos

de desplazamiento. Se podrá insertar barras metálicas

en perforaciones previamente realizadas en la

mampostería y que se adhieran a ella mediante lechada

que ha sido inyectada en los huecos. La perforación

deberá realizarse con equipo que no dañe la

mampostería.

Aplanado sobre malla

Las grietas se podrán reparar por medio de bandas

hechas de malla de metal soldado, conectadas a la

mampostería y recubiertas con un aplanado de mortero.

Las bandas de malla se deberán anclar a la mampostería

de modo que puedan alcanzar la fuerza de diseño

(requiere diseño estructural).

En ningún caso se permitirá colocar aplanado sin haber realizado uno de los pasos anteriores.

Los elementos a reparar podrán sustituirse completamente con

materiales nuevos que cumplan con las características físicas,

estructurales y no estructurales compatibles con el inmueble.

Deberá revisarse que las reparaciones no afecten el

comportamiento local y global de la estructura.





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Se deberá asegurar que las juntas constructivas de los elementos divisorios se encuentren en excelentes condiciones.

En los inmuebles que se presenten hundimientos diferenciales deberá

llevarse un control de los mismos con el fin de prevenir mayores

daños a la propia edificación, edificaciones vecinas y en su caso

servicios públicos.

Para llevar a cabo el proyecto de refuerzo estructural y las

renovaciones de las instalaciones se deberán considerar también los

artículos 180, 181, 182 y 184 del RCDF 2004 vigente.

Las recomendaciones para los inmuebles no habitables deberán

complementarse del proyecto de reestructuración.

Sin más por el momento, me reitero a las órdenes. Gracias.

Saludos cordiales.





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4. Copia del Registro Corresponsable en Seguridad

Estructural





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5. Reporte Fotográfico de la Visita





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