II INGENIERIA BASICA DEL PROYECTO

2.1.- ESTUDIOS TOPOGRAFICOS

2.1.1.- Objetivos y Alcances

OBJETIVOS

El principal objetivo es sacar información real del terreno para la ejecución del proyecto con puntos definidos y a base de puntos de referencia adecuada y real, para dichos trabajos se realizo los siguientes alcances como estudio topográfico:

1.1 TRAZO Y REPLANTEO:

Comprende el replanteo de los planos en el terreno, fijando los ejes de referencia y las estacas de nivelación.

Los niveles serán determinados de acuerdo a los BMs colocados por el Ingeniero Residente de la obra. Los ejes deberán ser fijados por estacas, balizas o tarjetas fijas en el terreno.

1.2 TOPOGRAFIA

Topografía Básica

El Trazo de la Construcción como información topográfica básica en la etapa de elección de alternativas se ha utilizado la Carta Nacional a escala 1/25,000 la hoja 27n de Cangallo; en la cual se encuentran todas las comunidades y pagos de la influencia del proyecto; con esta información se definió los puntos de influencia de los beneficiarios.

Reconocimiento del Proyecto

Por ser una necesidad importante, antes de iniciar los diseños definitivos área donde se debe escogerse la mejor alternativa del proyecto, se realizo previo al reconocimiento del terreno insitu.

En el presente caso, luego de verificar la topografía del terreno, se veo por conveniente ubicar zona del proyecto terreno adecuado y plano y Geológicamente apropiado con terreno de resistencia optima, se fijó los puntos de áreas de terreno para actividades agropecuarias como sostenibiliadad del proyecto socialmente se ha realizado el levantamiento topográfico del perímetro total de la área del terreno para Centro experimental de actividades agropecuarias.

Descripción del Proyecto:

La materia del presente estudio, se realizo el levantamiento topográfico todo el perímetro del proyecto con el asesoramiento de los autoridades de acuerdo los terrenos de propiedad del Proyecto en mención, de acuerdo los plano de localización y ubicación y perimétrico adjuntado, se realizo trabajos de alta calidad topográfico con Aparatos topográficos de Teodolito Electrónico y GPS, a base de coordenadas para mayor presesión del proyecto.

Trabajos Topográficos realizados durante el trazo.Con la finalidad de ejecutar el proyecto Reconstrucción del Coliseo Multiuso Apostol Santiago de Pauza se realizaron los siguientes trabajos topográficos:

- Reconocimiento de los puntos definiendo los puntos de cimentación.- Trazo de la línea de gradiente y estudio del trazo.- Ubicación de la poligonal y lectura de ángulos y distancias con ubicación de esquinas

y replanteo de curvas así como la materialización de los puntos.- Nivelación del eje de la construcción con ubicación de Bms, en puntos estratégicos.

Materiales y Equipos utilizados en los trabajos topográficos.

Los materiales y equipos de ingeniería utilizados en los trabajos de campo y de gabinete son los siguientes:

CANT. EQUIPO

01 Teodolito Electrónico SOKKIA02 Miras de 4 m01 Nivel de ingeniero SOKKIA01 Altímetro SOKKIA01 Wincha lona de 30m.02 Computadoras P-IV/2.0HZ 512 RAM

Estacas, pinturas, libretas de campo, y otros.

Trabajos de Gabinete:

El procesamiento y cálculos de los datos de campo se hicieron con hojas de cálculo por medio del programa de Autocad Land Develond 2000i, Autocad 2004 y dos computadoras P-IV/2.00HZ, tomando en consideración los conocimientos básicos de topografía general.

2.1.2.- RESULTADOS

Como resultado del presente proyecto se ha salido favorable en cuanto al procesamiento de datos, y cantidad de terreno también es suficiente capacidad para este proyecto, eferente a la ubicación adecuado y favorable deferentes factores.

2.2.- ESTUDIO MECANICA DE SUELOS

2.2.1.- OBJETIVOS Y ALCANCES

1.- El objetivo principal del estudio de mecánica de suelos es principalmente para proponer la resistencia del terreno, donde se proyectará el proyecto, para lo cual se deberá realizar estudios geológicos, ensayos requeridos para luego realizar los diseños correspondientes.

2.- Uno de los objetivo mas importantes es siguier el proyecto de una fundación de zapata consiste en determinar la máxima presión que puede aplicarse al suelo debajo de las zapatas sin que produzca rotura del suelo o asentamiento.

2.2.2.- ASPECTOS GENERALES

Generalidades

En este capítulo se debe analizar el suelo de cimentación en las zonas en las que se ubicarán las obras de la construcción de más importancia, en el estudio definitivo.

El área de estudio en general, se caracteriza por estar dentro de la región Andina enclavada en la Cordillera Central, como cerros encarpados en general de relieve irregular ubicado entre los 3200 a 4200 msnm., la textura del suelo son de tipo generalmente sedimentaria, originado por la meteorización proveniente de la era cuaternaria, la mayor parte de la característica superficial es de terreno de cultivo haciendo un manto de rocas y conglomerados, donde

Laboratorio Básico

El ejecutor está obligado a mantener en el área del proyecto un laboratorio básico de mecánica de suelos y de concreto para ejecutar por su cuenta y/o a indicaciones del Ingeniero Residente las pruebas señaladas en las especificaciones pertinentes.

Dicho laboratorio deberá contar por lo menos con un juego de tamices para granulometría, balanza, estufa, mostradores de humedad, panetrómetro, probetas para concreto, como revestimiento, etc.

2.2.3.- INVESTIGACIONES DEL CAMPO

Las investigaciones del campo se ha realiza un Ingeniero geólogo para dicho estudio se ha trasladado con su laboratorio, donde se realizo el estudio correspondientes de igual forma ensayos para lo cual adjunta el informe en anexo siguiente.

2.2. 4.- Ensayos de laboratorio.-

El Ing. Especialista se realizo todo el ensayo para lo cual adjunta el informe en la siguiente anexo.

2.2.7.- RESULTADOS DE LOS ENSAYOS Y DE LABORATORIO.

El Ing. Especialista se realizo todo el ensayo para lo cual adjunta el informe en el siguiente anexo.2.2.9.- DESCRIPCION DE LA FORMACION DE SUB SUELO

La formación del sub suelo el especialista informa en el anexo adjunto.

2.1.10.- Análisis de Cimentación Se ha realizado análisis de cimentación para lo cual se adjunta en el capitulo de Análisis de suelos donde se determina todo los cálculos correspondientes.

2.2.10.1 Tipo y Profundidad de cimentación.- Se ha determinado mediante cálculos de acuerdo los análisis de suelos el tipo de cimentación del Proyecto donde se determina cimentación con zapatas aisladas la altura se determina de acuerdo a la capacidad portante del terreno con altura mínimas de 1.20 a 1.80 mts. de profundidad de cimentación, mayores detalles se menciona en los planos de cimentación adjunto.

2.2.10.2 Calculo capacidad portante.Adjunta informe de análisis de suelos donde se menciona la capacidad portantes obtenido del presente proyecto.

2.2.10.3 Cálculos de asentamiento

Todo proceso de excavación esta asociado a un cambio del estado de esfuerzo en el suelo, este cambio esta inevitablemente acompañado por deformaciones, estos comúnmente toman la forma de hundimiento del área que rodea la excavación, para evitar este tipo de peligros el ingeniero necesita estar familiarizado con los diferentes procedimientos de excavación para luego evitar o reducir cualesquiera movimientos de sismos etc. Mas información de cálculos en el informe adjunto del Anexo.

2.3.- GEOLOGIA Y SISMICIDAD EN EL AREA DEL ESTUDIO

2.3.1.- ANTECEDENTES GEOLOGICAS

La geología en la zona del estudio fue analizado con la finalidad de complementar la investigación geotécnica en la zona de cimentación de la construcción, El estudio geofísico es analizado en volumen cada uno de las muestras.

2.3.2.- GEODINAMICA EXTERNA

Con los registros de ondaje y ensayos de laboratorio efectuados se ha elaborado el perfil estratigráfico del área de cimentación de la construcción, presentan en el ensayo adjunto que es favorable de realizar cálculos estructurales. El área investigada esta compuesta por materiales cuaternarios de origen fluvioglaciar y coluvial, superficie presenta un cobertura vegetal orgánica de color negro oscuro y con gravas subangulares a sub redondeadas.

Los perfiles sísmicos obtenidos a partir del ensayo de refracción sísmica indican que el material superficial compuesta a arenas gravas con velocidad 530 a 650 m/seg.

2.3.3. LA SISMICIDAD.- Se observa de acuerdo a la figura adjunto en la zona del estudio de la construcción está zonificado a la zona 2 de sismicidad media.

El efecto de la inercia en el concreto debe aplicarse en el centro de la gravedad de la masa, sin tomar en cuenta la forma de sección transversal.El presente proyecto se ha diseñado estructuralmente de concreto reforzado, como sistema de resistencia sísmica , aquella en la parte de la estructura compuesta por elementos diseñados para resistir las fuerzas provenientes de los efectos sísmicos, se aplico estrategia de diseño sísmico, de una capacidad de disipación de energía para el material y el sistema estructural definida por medio de R y dependiente de la manera como se detalle (despiece) el material estructural, se obtiene la fuerza sísmica de diseño por medio de:Respuesta elástica vs inelástico.

Esto es lo que indica directamente el ACI 318-99. Los diferentes códigos generales realizan variaciones a estas limitaciones en función de otros parámetros tales como la importancia de la edificación en la recuperación con posterioridad a un sismo o temblor, su localización en sitios con suelo blandos que amplifican las ondas sísmicas y otros.

2.4.- ESTUDIO IMPACTO AMBIENTAL

2.4.1.- ENFOQUE.- La evaluación de impacto ambiental (EIA) es una herramienta importante para

evitar los problemas ambientales, alcanzar la sostenibilidad y el desarrollo de los

proyectos en armonía con el medio ambiente. La EIA busca equilibrar las

relaciones entre las acciones de desarrollo y el medio ambiente.

La EIA sugiere que antes de la implementación de un proyecto determinado, sean

estas obras de infraestructuras, carreteras, de regadío o de producción se deben

analizar, predecir y evaluar las posibilidades influencias ambientales que estos

puedan ocasionar durante su construcción y operación.

En términos generales se puede afirmar que el proceso de EIA esta orientado hacia

lo siguiente:

Identificar fuentes de contaminación en el agua, aire y el suelo, identificar las

causas del ruido, olores ofensivos, erosión, perdida de capacidad productiva de la

tierra, reducción de biodiversidad y otros factores que reduzcan la calidad del

medio ambiente para proponer métodos que minimicen estos riesgos.

Identificar posibles riesgos hacia el medio ambiente natural (flora, fauna,

condiciones geográficas, paisaje natural y la diversidad biológica), y proponer

técnicas que permitan preservar y aprovechar estos recursos.

Conservar la salud humana previniendo la proliferación de enfermedades

infectocontagiosas.

La participación de la población en el proceso de la EIA es necesaria y básica,

por que despierta interés de la población de los problemas ambientales y permite

encontrar soluciones acordes con cada realidad.

2.4.2.- OBJETIVOSLa elaboración del presente proyecto esta orientado sobre todo a plantear

soluciones ingeniériles practicas y sencillas que disminuyan los efectos sobre el medio ambiente; y, principalmente, prever el deterioro de la infraestructura de La construcción, ante la ocurrencia de fenómenos climáticos, sísmicos y de distinta índole que caracterizan al ámbito en el cual se localizan, los cuales originan alteraciones sobre los componentes físicos, biológicos y socio-económicos.

ALCANCES DE EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL

La EIA es un proceso que predice en que forma el desarrollo de un proyecto pueda

efectuar el medio ambiente. El proceso de la EIA se basa en la filosofía de “es

mejor prevenir antes que lamentar”, en este caso se desea evitar la ocurrencia de

accidente ambiental. La EIA utiliza una secuencia lógica que nos permite definir

mediante un análisis de causa, efecto. Las medidas que debemos tomar para evitar

una situación ambientalmente adversa. La EIA comprende los siguientes aspectos:

Descripción del estado inicial del medio ambiente en área del proyecto, estas

informaciones se conoce como línea base.

Descripción de las actividades del proyecto para identificar los impactos

ambientales; a fin de reducir, evitar o remediar los impactos ambientales negativos

sobre la base de la formulación de las medidas de mitigación.

Consulta pública la EIA debe ser presentada a la comunidad para su revisión

y aprobación, de esta manera se asegura considerar aspectos que son de mayor

importancia para la comunidad. La significancía de la consulta pública radica en

que esta permite iniciar un ciclo de retroalimentación de la información y asegura la

difusión del proyecto y de los posibles impactos ambientales que se producirán en

espera de encontrar alternativas de solución aceptadas por la comunidad.

La aprobación del proyecto implica un acuerdo entre la comunidad y los

ejecutores del proyecto. En este acuerdo se asegura que las actividades que

comprende el proyecto y los materiales no afecten al medio ambiente.

Monitoreo ambiental, el cual comprende el seguimiento sistemático de las

acciones del proyecto en forma objetiva, con el fin de identificar impactos

ambientales y aplicar las medidas de mitigación en el momento y en el lugar

apropiado.

Auditoria ambiental que es una evaluación sistemática, documentada periódica

y objetiva de la EIA, con el objetivo de hacer cumplir con las normas ambientales y

las medidas de mitigación de los impactos ambientales.

El monitoreo y auditoria ambiental son dos aspectos importantes de la EIA, que

aportaran información necesaria para proyectos futuros, dicha información estará a

un proceso de retroalimentación, que permitirán que las próximas EIA obtengan

resultados más precisa, que las medidas de mitigación sean suficientes y mejorar

los criterios de decisión.

2.4.3.- DIAGNOSTICO DEL AREA DE ESTUDIO Y SU AMBITO DE

INFLUENCIA

Naturaleza del Impacto Ambiental

Los impactos ambientales de un proyecto son aquellos resultados de los cambios

en los parámetros ambientales en el espacio y tiempo comparados con el caso en

que el proyecto no se hubiese llevado acabo.

Estos parámetros formaran la línea base del proyecto y deben incluir información

respecto a la calidad del aire, calidad del agua, vegetación, fauna, uso de tierras,

niveles de ruido, niveles de empleo local, entre otros. Algunos tipos de impactos

que podrían ser considerados en la EIA.

Variación de la calidad del aire

Variación de la calidad del agua

Variación en la disponibilidad de agua

Variación en la cobertura vegetal

Variación en la distribución de las especies de flora y fauna

Variación en la tasa de erosión.

Los impactos ambientales pueden ser clasificados como directos o indirectos

según se relacione el origen de los mismos con el proyecto. Según la duración del

impacto podemos clasificarlos como impactos de corto, mediano y largo plazo.

En el caso de los recursos naturales, estos no son fáciles de reponer, una vez

destruidos algunos de ellos desaparecen por completo; estos se conocen como

impactos irreversibles que en la mayoría de los casos no posee medidas de

mitigación.

ECOLOGIA Y SALUD

Que la fuente cuente con la disponibilidad del recurso hídrico suficiente en

el tiempo y que la toma no interfiera con otras extracciones como en el caso de

abastecimiento poblacional y pecuario de la zona.

Que el proyecto no ocasione el deterioro de la vegetación natural en sus

alrededores o áreas aledañas.

Que el proyecto no promueva la aparición de enfermedades infecciosas

como la esquimatosis, malaria y oncocerciasis.

Que el proyecto no debe interferir con los planes de protección de ladera,

taludes, obras de control en la erosión.

El proyecto debe estar localizado sobre áreas pantanosas o áreas

ecológicamente frágiles.

Las obras no deben de causar un cambio significativo en la vista escénica

natural de la zona.

Que la área a irrigar cuenten con las medidas adecuadas de control de

erosión.

Los canales deben permitir la salida de cualquier animal que ingrese.

Los canales no deben de impedir el paso de animales entre ellas.

MATERIAL A EMPLEAR

Que los materiales a emplearse (piedra, arena gruesa y hormigón), en el

proyecto deben de proceder de la zona o de la región, siempre en cuando estos

materiales sean disponibles.

Los materiales no deben contener elementos contaminantes de alto riesgo

para la salud, tales como el asbesto.

Que los materiales que se emplean deben de ser fáciles disponibilidad y

reposición, que para cuando la obra requiera una reparación.

Es deseable el empleo de vegetación natural (gras, pastoso arbustos), para

la protección de la rivera de los ríos o canales. Y deberán emplearse vegetación de

la zona cuyas bondades deben de ser ampliamente comprobadas para tal fin.

2.4.4.- IDENTIFICACION Y EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL

La EIA tiene como propósito principal prevenir el deterioro del medio ambiente. La

EIA se convierte en un criterio de decisión, ayuda a la formulación de acciones de

desarrollo y sirve como un instrumento para la Sostenibilidad de los proyectos.

La EIA debe presentar en forma clara un análisis de los efectos del medio

ambiente como consecuencia de la ejecución de un proyecto. Normalmente la EIA

nos indica que situaciones se van ha presentar o que problemas podemos esperar,

pero es difícil que podemos contar información precisa en cantidades o

magnitudes.

La EIA es una herramienta importante para el desarrollo sostenible, especialmente

por que incluye un enfoque global de los elementos del medio ambiente se pueden

verse afectados (favorable o desfavorable), por el proyecto y su uso.

2.4.5.- PLAN DE MANEJO AMBIENTAL

El proyecto no debe emplear agua contaminada o aquella agua que

sobrepase los límites permisibles definidos por las Normas Legales de la ley

General de aguas (Ley Nº 17722/DS Nº261-69-AP/DS Nº 007-83-SA).

Se debe de evitar la extracción de fuentes de agua que tengan que tengan

una carga de sedimentos significante que deterioren el fondo y el lecho del canal.

En caso de que existiese riesgo ambiental de los aspectos señalados

anteriormente, se deberá considerar un sistema de tratamiento de agua y un

desarenador respectivamente.

Los principales problemas ambientales del proyecto están relacionados con

excavación de zapatas, rellenos de tierras, explotación de canteras y manejo de

botaderos, campamento y patio de máquinas, esto significa el manejo las

excavaciones de zapatas se debe rellenar a sitio hondonadas, traer materiales de

las canteras evaluadas zonas de abundancia y no de zonas de desaparición.

III.- INGENIERIA DEL PROYECTO

3.1.- DISEÑO ESTRUCTURAL

3.1.1.- CONFIGURACION ESTRUCTURAL

3.1.1.1.- Consideraciones Diseño análisis estructural

3.2.1.1.1 - Cargas Actuantes Se ha determinado tomando las consideraciones de cálculos estructurales como: a.- Cargas Muertas o permanentes, son los pesos propios de la edificación incluyendo la estructura resistente y los elementos no estructurales tales como tabiques y acabados.

b.- Cargas Vivas o sobrecargas de servicio.- Son cargas de personas, muebles, equipos etc., su magnitud es determinada considerando los estados de carga mas desfavorables, de acuerdo al uso de edificación.

c.- Cargas Ocasionales.- Son aquellas cuya presencia es eventual como el viento, y el sismo.

3.1.1.1.2 - Modelos de análisis Se realizo con método de análisis estructural Método de KANI, Programa de Kani para el calculo de estructuras aporticadas con nudos desplazables.

3.1.1.1.3 - Resultados de análisis

3.1.1.1.4 - Sección máximo esfuerzo

3.1.1.1.5 - Normas de diseño

3.1.1.2.- Elementos Estructurales

3.1.1.2.1 – Cimentación

Se ha considerado calculo zapatas aisladas donde se ha utilizado la siguientes formulas:

n = Esf. Neto de Terreno

n = t hf/m – S/C

S/C ( Sobre Carga sobre el NPT )

Ym = Densidad Promedio

Se trabajo con formula

P A zap =

n

En el Caso que la carga P, actué sin excentricidad, donde se busco que :

Lv1 = Lv2

3.1.1.2.2 - Vigas

Se ha determinado análisis de Vigas en T y L. para lo cual se ha aplicado las siguientes formulas a tracción :

Mu = ɸ f’c b(d)2 q ( 1-059q)

3.1.1.2.3 - Columnas

Las columnas son elementos estructurales que trabaja en compresión, pero debido a su ubicación en el sistema estructural deberá soportar también solicitaciones de flexión, corte y torsión.

La columnas pueden o llegan a fallar debido a tres casos:

Por fluencia inicial del acero en la cara de tensión. Por aplastamiento del concreto en la cara en compresión Por pandeo.

El punto de sección de columna donde la fuerza axial actúa produciendo toda la sección deformaciones iguales de denomina centroide plástico de la sección.

Columnas cortas .- Cuando el proceso de falla en la columna se debe a la falla inicial del material se clasifica a la columna como corta según ACI si la relación de esbeltez KLu/r es menor a 22, la columna se clasifica como corta.

Factor de Reducción de Resistencia en columnas ( ɸ ) Según ACI el parámetro de ɸ no es constante, y depende de la magnitud de carga axial, este parámetro afecta tanto al momento nominal como la carga axial nominal de la columna. Alli tenemos como se ha calculado las columnas en este proyecto:

Si Pu 0.1f’c Ag.

ɸ = 0.70 ( Para columnas estribadas )ɸ = 0.75 ( Para columnas Zunchadas )

Si Pu 0.1f’c Ag 2Pu ɸ = 0.9 - ----------- = 0.70 ( Para columnas estribadas ) f’c Ag

1.5Pu ɸ = 0.9 - ---------- = 0.75 ( Para columnas Zunchadas ) f’c Ag

Donde Pu deberá tomar como máximo el menor valor entre 0.1 f’c Ag y ɸ P nb

REFUERZO MAXIMO Y MINIMO EN COLUMNA

Se ha diseñado de acuerdo a las recomendaciones de ACI :

Refuerzo máximo : Ast = 0.08 Ag, esto además deberá estar sujeto a la facilidad de armado del acero y vaciado del concreto.

Refuerzo mínimo: Ast = 0.01 Ag.

PREDIMENCIONAMIENTO DE VIGAS Y COLUMNAS

3.1.1.2.4 - Placas

Se ha calculado Diseño de placas, a través de metrado de cargas y reducción de sobrecargas, Carga axial actuante, armadura mínima, momento últimos, diseño por flexo compresión con verificación por corte.

3.1.1.2.5 - Losas

Las losas armadas en una dirección son paneles de piso de concreto para los cuales la relación de Luz mayor a la Luz menor es igual o mayor que 2.00 Cuando esta relación es menor que 2.00 el panel de piso llega a ser una losa en dos direcciones.Una losa en una dirección es diseñada como un paño de viga de ancho de 1 m, usando el mismo procedimiento de análisis y diseño que el de vigas con refuerzo simple.El diseño de losa, normalmente se asume un espesor.Las losas normalmente para cargas típicas no requieren de refuerzo por corte.

Refuerzo transversal :

Astemp = 0.0020 bt Para fy= 2800, 3500 kg/cm2 = 0.0018 bt para fy = 4200kg/cm2

Ast = 0.0018bt ( 4200/fy) mayor o igual 0.0014bt

S menor o igual 5t, 45cm con E y = 0.35%

Aplicaciones:Se ha considerado : F’c = 280 kg/cm2fy= 4200kg/cm2WD = 0.56 t/m2WL = 0.50 t/m2

Considerando un ancho de 1m

Wu = 1.4WD +1.7WL = 1.4*0.56 +1.7 *0.50= 1.63t/m2

L2Mu = Wu -------- 8

Mu = ɸ F’Cbd2 W (1-0.59W)

fy W= P ---------- F’c

3.2.- INSTALACIONES SANITARIAS

3.2.3.1 Parámetros de Diseño. Se ha diseñado teniendo las consideración de la existe de recurso hídrico 10 lt/seg, lo cual será suministrado a un tanque de almacenamiento del agua ya clorado y con mayor presión para el uso adecuado.

3.2.3.2 Agua Potable y Desagüe.- Se proyecta estos partidas para mayores detalles se describen en los planos de Instalaciones Sanitarias tanto agua y Desague.

3.2.3.3 Código y Reglamentos.- Los códigos se encuentra en los planos adjuntos.