Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil
DISEÑO DE LA ESCUELA PRIMARIA PARA LA COLONIA LOMAS DE SAN PEDRO,
CIUDAD QUETZAL Y DE LA RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO PARA EL CASERÍO
ASUNCIÓN CHIVOC, ALDEA COMUNIDAD DE RUIZ, MUNICIPIO DE SAN JUAN
SACATEPÉQUEZ, DEPARTAMENTO DE GUATEMALA
Héctor Armando Monzón Duarte
Asesorado por el Ing. Ángel Roberto Sic García
Guatemala, julio de 2012
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DISEÑO DE LA ESCUELA PRIMARIA PARA LA COLONIA LOMAS DE SAN PEDRO,
CIUDAD QUETZAL Y DE LA RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO PARA EL CASERÍO
ASUNCIÓN CHIVOC, ALDEA COMUNIDAD DE RUIZ, MUNICIPIO DE SAN JUAN
SACATEPÉQUEZ, DEPARTAMENTO DE GUATEMALA
TRABAJO DE GRADUACIÓN
PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA
FACULTAD DE INGENIERÍA
POR
HÉCTOR ARMANDO MONZÓN DUARTE
ASESORADO POR EL ING. ÁNGEL ROBERTO SIC GARCÍA
AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL
GUATEMALA, JULIO DE 2012
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA
NOMINA DE JUNTA DIRECTIVA
DECANO Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos
VOCAL I Ing. Alfredo Enrique Beber Aceituno
VOCAL II Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco
VOCAL III Ing. Miguel Ángel Dávila Calderón
VOCAL IV Br. Juan Carlos Molina Jiménez
VOCAL V Br. Mario Maldonado Muralles
SECRETARIO Ing. Hugo Humberto Rivera Pérez
TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO
DECANO Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos
EXAMINADOR Ing. Hugo Leonel Montenegro Franco
EXAMINADOR Ing. Silvio José Rodríguez Serrano
EXAMINADOR Ing. Ángel Roberto Sic García
SECRETARIO Ing. Hugo Humberto Rivera Pérez
ACTO QUE DEDICO A:
Dios Ingeniero de un universo perfecto y equilibrado, por
brindarme la dicha de cumplir una meta de vida.
Mis padres Héctor Monzón y Aura Duarte, por ser los pilares de
mi vida, por su apoyo incondicional, y por llegar junto
a mí a realizar este sueño. Con todo mi amor.
Mis hermanos Carlos y Aura, por estar siempre presentes en todas
las etapas de mi vida y ser mis mejores amigos.
Mis abuelos Petronila García, Celia García, Armando Monzón
(q.e.p.d.) porque sé que están junto a mí en este
momento de triunfo.
Mis primos A todos en general. Con mucho cariño.
Mis tíos y tías Armando, Nora, Lidia, Olga, Julia, René, Rosa. Con
mucho cariño y respeto.
Mi familia en general Por el apoyo y cariño recibido a lo largo de mi vida.
Mis amigos y
compañeros
Por cumplir junto a mí un objetivo de vida, y por el
apoyo que siempre me brindaron.
La Universidad de San
Carlos de Guatemala
Mi alma máter, por permitirme culminar mi vida
académica en tan glorioso recinto.
Mi patria Guatemala.
AGRADECIMIENTOS A:
Dios Por darme la capacidad de razonamiento,
entendimiento, paciencia y disciplina para poder
culminar esta etapa de mi vida para gloria de su Santo
nombre y satisfacción de mis padres.
Mis padres Por ser mis guías, mi ejemplo de trabajo duro y vida
plena; por ser quienes me animan a seguir adelante, a
dar lo mejor de mí para la realización de este sueño
que logramos juntos. Dios les bendiga siempre y me
permita retribuirles con creces sus sacrificios.
Mi abuela Petronila Una persona sabia, que enseño con su ejemplo que el
trabajo duro tiene grandes recompensas; sé que desde
el cielo está sonriendo junto a mí en mis momentos de
triunfo y llora conmigo mis fracasos. Siga cuidando de
su familia mi Petro. Este triunfo es para usted con todo
mi corazón.
Mis hermanos Por ser mis mejores amigos, por compartir la alegría y
rutina de la vida diaria, y ser por quienes deseo superar
todas las adversidades venideras. Muchas gracias por
todo.
Mi asesor Ingeniero Ángel Sic, por su apoyo y consejos durante el
proceso de EPS.
Mis amigos y amigas En especial a Alejandro Hernández, Gustavo
Campos, Luis Fernando Alvarado, Fernando
Martínez, Sergio Villalta, Rafael Chinchilla, Luis
Fernando Barrera, Pablo Noriega, Raúl Sánchez,
Allan Pellecer, José Zambrano, Freddy Rodríguez,
Lester Monterroso, Abner Herrera, Jorge López,
Mónica Venegas, María José González, Lucia
Rosales, Rocío Vásquez, Anabela Díaz. Gracias por
su apoyo y los buenos momentos juntos.
Ing. Mario Corzo Por compartir sus conocimientos de manera
desinteresada y abierta.
Ing. Mario Vetorazzi Por brindar sus conocimientos de forma didáctica y
sin reservas.
La Universidad de San
Carlos de Guatemala
Lugar de formación de grandes mentes, que me ha
abierto las puertas de su tricentenaria historia y que
ahora me permite decir con satisfacción: misión
cumplida, soy Sancarlista.
I
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ........................................................................... XI
LISTA DE SÍMBOLOS ..................................................................................... XIX
GLOSARIO .................................................................................................... XXIII
RESUMEN ................................................................................................... XXVII
OBJETIVOS .................................................................................................. XXIX
INTRODUCCIÓN .......................................................................................... XXXI
1. GENERALIDADES DEL ÁREA DE INFLUENCIA .................................... 1
1.1. Monografía del municipio de San Juan Sacatepéquez .............. 1
Ubicación geográfica ................................................. 1 1.1.1.
Topografía ................................................................. 2 1.1.2.
Clima ......................................................................... 4 1.1.3.
Cultura ...................................................................... 4 1.1.4.
1.1.4.1. Traje típico ............................................ 4
1.1.4.2. Costumbres ........................................... 4
1.1.4.3. Feria del pueblo ..................................... 5
Actividades económicas ............................................ 5 1.1.5.
1.1.5.1. Agricultura ............................................. 5
1.1.5.2. Tapicería ............................................... 5
Características demográficas .................................... 6 1.1.6.
1.1.6.1. Organización socioeconómica............... 6
1.2. Monografía del caserío Asunción Chivoc ................................... 6
Topografía ................................................................. 9 1.2.1.
Clima ....................................................................... 10 1.2.2.
1.2.2.1. Temperatura ........................................ 11
II
1.2.2.2. Intensidad de lluvia .............................. 12
Características de infraestructura ............................ 13 1.2.3.
Características socioeconómicas ............................ 14 1.2.4.
1.2.4.1. Actividades económicas ...................... 14
1.2.4.2. Características demográficas ............... 14
2. PARÁMETROS DE DISEÑO DE ALCANTARILLADO ........................... 15
2.1. Estudio topográfico ................................................................... 15
Planimetría ............................................................... 15 2.1.1.
Altimetría .................................................................. 15 2.1.2.
2.2. Consideraciones generales para el diseño de alcantarillados
sanitarios .................................................................................. 16
Selección de ruta ..................................................... 16 2.2.1.
Período de diseño .................................................... 17 2.2.2.
Estimación de la población tributaria ....................... 17 2.2.3.
2.2.3.1. Incremento aritmético .......................... 17
2.2.3.2. Incremento geométrico ........................ 18
Velocidad de diseño ................................................ 18 2.2.4.
2.2.4.1. Criterios del INFOM ............................. 18
2.2.4.2. Criterios del CIG .................................. 19
Pendiente ................................................................. 19 2.2.5.
Cálculo de caudales ................................................ 19 2.2.6.
2.2.6.1. Caudal domiciliar ................................. 19
2.2.6.1.1. Dotación de agua
potable .......................... 20
2.2.6.1.2. Factor de retorno ........... 21
2.2.6.2. Caudal comercial ................................. 21
2.2.6.3. Caudal industrial .................................. 22
2.2.6.4. Caudal de infiltración ........................... 22
III
2.2.6.4.1. Criterios del INFOM ...... 22
2.2.6.4.2. Criterios del CIG ........... 23
2.2.6.5. Caudal ilícito ........................................ 24
2.2.6.5.1. Criterios del INFOM ...... 24
2.2.6.5.2. Criterios del CIG ........... 24
2.2.6.6. Caudal medio ...................................... 24
2.2.6.6.1. Factor de caudal medio
(fqm) ............................. 25
2.2.6.7. Caudal máximo ................................... 25
2.2.6.7.1. Factor de Harmond ....... 25
2.2.6.7.2. Factor de caudal
máximo ......................... 26
2.2.6.8. Caudal de diseño ................................ 26
Principios hidráulicos .............................................. 26 2.2.7.
2.2.7.1. Relaciones hidráulicas ........................ 27
2.2.7.2. Coeficiente de rugosidad de
Manning .............................................. 28
2.2.7.3. Diámetro de tuberías ........................... 28
2.2.7.4. Profundidades de las tuberías ............. 29
Cotas invert ............................................................. 29 2.2.8.
2.2.8.1. Criterios del INFOM ............................. 29
2.2.8.2. Criterios del CIG .................................. 30
Pozos de visita ........................................................ 31 2.2.9.
2.2.9.1. Distancia entre pozos .......................... 32
2.2.9.2. Diámetro de pozos .............................. 32
Conexiones domiciliares ......................................... 32 2.2.10.
2.2.10.1. Tubería domiciliar ................................ 33
2.2.10.2. Caja o candela .................................... 33
2.3. Tratamiento de aguas residuales ............................................. 33
IV
Sistemas de tratamiento primario ............................ 33 2.3.1.
2.3.1.1. Fosa séptica ......................................... 34
2.3.1.2. Pozo de absorción ............................... 34
3. PARÁMETROS DE DISEÑO ESTRUCTURAL ...................................... 37
3.1. Generalidades de diseño arquitectónico ................................... 37
Áreas y espacios mínimos ....................................... 37 3.1.1.
3.1.1.1. Salones de clase .................................. 37
3.1.1.1.1. Área por educando ........ 38
3.1.1.1.2. Puertas y ventanas ....... 38
3.1.1.2. Sector administrativo ........................... 38
3.1.1.3. Sector de servicio ................................ 39
Iluminación y ventilación .......................................... 39 3.1.2.
3.1.2.1. Iluminación natural ............................... 40
3.1.2.2. Iluminación artificial .............................. 40
3.1.2.3. Confort térmico .................................... 40
Circulación peatonal ................................................ 40 3.1.3.
3.1.3.1. Circulación horizontal (pasillos) ........... 41
3.1.3.2. Circulación vertical (gradas) ................. 41
3.2. Generalidades de diseño estructural ........................................ 41
Diafragmas (losas) ................................................... 41 3.2.1.
3.2.1.1. Diafragma rígido .................................. 42
Vigas ........................................................................ 43 3.2.2.
Columnas ................................................................. 43 3.2.3.
Cimentaciones ......................................................... 43 3.2.4.
3.2.4.1. Cimentaciones superficiales ................ 44
3.2.4.2. Cimentaciones profundas .................... 45
Estudio de cargas .................................................... 45 3.2.5.
3.2.5.1. Cargas gravitacionales ........................ 45
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