TG-AGVM

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN PUERTO ORDAZ

DISEÑO DE UNA CASA HOGAR PARA NIÑOS Y ADOLESCENTES EN ESTRUCTURA DE CONCRETO ARMADO UBICADO EN CIUDAD

GUAYANA - ESTADO BOLÍVAR.

Autor: Tlgo. Anibal Velásquez.

Puerto Ordaz, Julio 2016




GUAYANA - ESTADO BOLÍVAR.

Trabajo Especial de Grado presentado como requisito parcial para optar al Título de Ingeniero Civil

Autor: Tlgo. Anibal Velásquez.Tutor Académico: Ing. Jorge Bravo.

Asesora Metodológica: Lcda. Rubia Farfán.

Puerto Ordaz, Julio 2016

APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi carácter de Tutor del Trabajo Especial de Grado titulado: Diseño de una Casa Hogar para Niños y Adolescentes en Concreto Armado ubicado en Ciudad Guayana - Estado Bolívar presentado por el ciudadano

Anibal Gabriel Velásquez Morey, Cédula de Identidad N° 18.886.808, para

optar al Título de Ingeniería Civil, considero que éste reúne los requisitos y

méritos suficientes para ser sometido a presentación pública y evaluación por

parte del Jurado Examinador que se designe.

En la ciudad de Puerto Ordaz, a los 13 días del mes de Julio de 2016.

Ing. Jorge BravoC.I. 6.374.954

APROBACIÓN DE LA ASESORA METODOLÓGICA

En mi carácter de Asesora Metodológica del Trabajo Especial de

Grado titulado: Diseño de una Casa Hogar para Niños y Adolescentes en Concreto Armado ubicado en Ciudad Guayana - Estado, presentado por

el ciudadano Anibal Gabriel Velásquez Morey, Cédula de Identidad N°

18.886.808, para optar al Título de Ingeniería Civil, considero que éste reúne

los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a presentación pública

y evaluación por parte del Jurado Examinador que se designe.

En la ciudad de Puerto Ordaz, a los 13 días del mes de Julio de 2016.

Lcda. Rubia FarfánC.I. 10.044.717

DEDICATORIA

A mis padres, por todo su amor,

apoyo incondicional y creer en mí en todo momento;

enseñándome que con sacrificio y dedicación

se alcanzan grandes logros…,

esto es para ustedes;

como reconocimiento

de lo mucho que por mí han hecho.

AGRADECIMIENTOS

A Dios, por estar a mi lado, gracias por ser mi fuente de fuerza para

seguir luchando por mis metas y logros en esta vida.

A toda mi familia, quienes han sido mi refugio y alegría cada vez que la

necesité, gracias por estar allí. Los amo mucho.

A la ilustre Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” por ser la

fuente inagotable de aprendizajes y conocimientos durante toda mi carrera.

A mi tutor académico, el Ingeniero, por ser mi guía y mentor en el

desarrollo de mi informe de pasantía.

A mi tutor industrial, el Ingeniero, por ayudarme a llevar a cabo este

informe de pasantía y la colaboración brindada durante la misma.

A mis amigos y compañeros de estudios, por compartir a mi lado en

esta etapa tan significativa de mi vida; cada uno aportó un granito para ser

posible la culminación de mi TEG.



INGENIERÍA CIVIL


GUAYANA - ESTADO BOLÍVAR

Autor: Tlgo. Anibal Velásquez.C.I.: 18.886.808

Trabajo Especial de Grado APROBADO en nombre del Instituto

Universitario Politécnico “Santiago Mariño”, por el Jurado Examinador

designado.

En la ciudad de Puerto Ordaz, a los XX días del mes de Xxxxxxxxxxx de

2.016.

Nombre y ApellidoC.I. XX.XXX.XXX


Nombre y Apellido Presidente Jurado ExaminadorC.I. XX.XXX.XXX



INGENIERÍA CIVIL



Autor: Tlgo. Anibal Velásquez.C.I.: 18.886.808

Trabajo Especial de Grado APROBADO en nombre del Instituto

Universitario Politécnico “Santiago Mariño” por el Jurado Examinador

designado, con Mención Publicación. (o con Mención Honorífica y

Publicación).

En la ciudad de Puerto Ordaz, a los XX días del mes de Xxxxxxxxxxx de

2.016.



Nombre y Apellido Presidente Jurado ExaminadorC.I. XX.XXX.XXX

ÍNDICE GENERALpp.

LISTA DE CUADROS……………………………………………………….. viii

LISTA DE FIGURAS………………………………………………………… ix

RESUMEN………….………………………………………………………… x

INTRODUCCIÓN…...……………………………………………………….. 1

CAPÍTULO

I. EL PROBLEMA……………………………………………………………. 3

Contextualización del Problema…………….…………..….…….………... 3Objetivos de la Investigación…………………………..…….……………... 5 Objetivo General………………………………………………………….. 5 Objetivos Específicos……………………….……………..……………... 5Justificación de la Investigación…………….…...………..………............. 5

II. MARCO REFERENCIAL……………………………………….………... 7

Reseña Histórica…………………………………………………………….. 7Antecedentes de la Investigación……..………………………….………... 8Bases Teóricas…………………………….…….……………….…............. 10Proyecto de Ingeniería Civil…………………………….…….……............. 10Levantamiento Topográfico...……………….…….……………….............. 12Topografía………………………………………….…….…………………… 12Sistema Estructural………………….…….………………………………… 13

Infraestructura…………………………….…….………………………… 13Superestructura…………………………….…….………………………. 14

Concreto……..………………………………………………………............. 14Concreto Armado…………………………………………………………….. 14

Ventajas………………………….………………………………………... 15Desventajas….……………………………………………………………. 15

Diseño……………...…………………………………………………………. 16Cálculo………………………………………………………………………… 17

Principios Estructurales…...……………………………………………... 17Elementos Estructurales…………………………..…………………….. 18Proceso para Cálculo de Elementos Estructurales………..…………. 18Proceso de Determinación de Cargas….……………………………… 19

Cargas Permanentes………………………………………………... 19

Cargas Variables.……………………………………………………. 20

Cargas Eólicas o de Viento…………………………………………. 20Cargas de Sismo………..…………………………………………… 20

Método del Portal………...…...……………………………………………... 20Columnas………………………………………………..……………………. 23

Columnas Rectangulares…………………………………..……………. 23Predimensionado de Columnas……...….……………………………… 23

Losa Nervadas…..…………………………………………………………… 25Fundaciones.…………………………………………………………………. 29

Fundaciones Directas………….………………………………………… 29Zapatas Aisladas…………..……………………………………………... 29Predimensionado de Zapatas…………………………………………… 29

Cómputos Métricos………………………………………………………….. 31Principios Generales para Realizar el Cómputo.……………………... 32Técnicas del Cómputo…………………………………………………… 32

Presupuesto de Obra……………………………………………….............. 32Características del Presupuesto………………………………………... 33Elaboración del Presupuesto……………………………………………. 34Costo Directo…………….………………………………………............. 35Materiales………………………..………………………………………... 35

Costo de los Materiales…………..…………………………………. 35Rendimiento de los Materiales...…………………………………… 36

Mano de Obra…………………………………………………………….. 36Costo de la Mano de Obra………..………………………………… 37Rendimiento de la Mano de Obra..………………………………… 37

Herramientas.……………………………………………………………... 37Costo de los Equipos de Construcción y Herramientas…………. 37

Costos Indirectos……………………...………………………………….. 38Gastos Generales…………………………………………………… 38Utilidad…………………….………..………………………………… 39Impuestos…………………………..………………………………… 39

Bases Legales………………………………………………………............. 39Sistema de Variables…….………..………………………………………… 40Definición de Términos Básicos………...……………..……..……………. 41

III. MARCO METODOLÓGICO…………………………………………….. 43

Modalidad de Investigación…………………………………………………. 43Tipo de Investigación………………………………………………………... 43

Fase I Diagnóstico…………………….………………………………… 44Fase II Alternativa de Solución..………………………………………. 45Fase III Fase de Propuesta……………….……………………………. 46

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos……………………… 46Operacionalización de Variables…………………………………………… 48

IV. RESULTADOS…………………………………………………………… 43

Conclusiones…………………..……………………………………………... 43Recomendaciones………………………………………….………………... 43

CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES…………………………….. 43

Conclusiones…………………..……………………………………………... 43Recomendaciones………………………………………….………………... 43

REFERENCIAS....................................................................................... 49

ANEXOS

A. Proceso de Diseño de Proyectos Civiles………………………….. 51

RESUMEN DEL CURRICULUM VITAE…………………………………... 49

LISTA DE CUADROS

CUADRO pp.

1 Espesores Mínimos de Losa Nervada……………………………... 26

2 Relación Tipo de Suelo a Resistencia……………………………… 30

3 Sistemas Variables…………………………………………………… 40

4 Operacionalización de Variables……………………………………. 48

viii

LISTA DE FIGURAS

FIGURA pp.

1 Proceso constructivo de un edificio aporticado de vigas y columnas…………………………………………………………….... 16

2 Pórtico con vigas y columnas ortogonales………………………… 21

3 Ubicación del punto de Inflexión……………………………………. 21

4 Calculo de fuerza cortante en columnas…………………………… 22

5 Calculo de momentos flectores……...……………………………… 22

6 Área contribuyente de la columna 2B……………………………… 24

7 Tipos de columnas de acuerdo a su ubicación en la estructura… 25

8 Sección transversal típica de una losa nervada…………………... 26

9 Coeficientes aproximados para calcular momentos y cortes en losas y vigas…………………………………………………………... 28

ix



INGENIERÍA CIVIL



LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: INGENERÍA DE ESTRUCTURAS

Autor: Tlgo. Anibal Velasquez.Tutor Académico: Ing. Jorge Bravo.

Asesora Metodológica: Lcda. Rubia Farfán.Mes, Año: Julio, 2016

RESUMEN

El presente proyecto tiene la finalidad de diseñar una casa hogar para niños y adolescentes en estructura de concreto armado ubicado en Ciudad Guayana - Estado Bolívar. La presente investigación se orienta dentro de la modalidad de proyecto factible, dicho proyecto propone dar una alternativa de solución al problema presentado en la ciudad por la falta de instituciones para el cuidado de niños y adolescentes en situación de calle. La técnicas utilizadas en esta investigación se basa en la revisión bibliográfica a través de la lectura de fuentes como libros y tesis para la investigación documental, y para la investigación de campo los instrumentos principales serán equipos electrónicos como computador con programas como AutoCAD y cámara fotográfica digital. El trabajo se desarrollará de acuerdo a los siguientes objetivos: (a) diagnosticar la situación del terreno existente y la distribución del área para el diseño de la casa hogar. (b) elaborar los cálculos de la superestructura y la infraestructura de la edificación para cumplir con las exigencias de calidad y seguridad de las normas vigentes en Venezuela. (c) componer los planos de detalles estructurales y cómputos métricos en función del diseño, para cuantificar los materiales necesarios. (d) estimar los costos y presupuestos para construcción del proyecto con el fin de obtener un valor real de la inversión que requiere la obra. El proyecto busca brindar la oportunidad de hogar y estudio a niños, niñas y adolescentes del entorno guayanés, rescatándolos de su situación de abandono para así resolver la grave problemática disminuyendo el número de niños, niñas y adolescentes que viven y/o trabajan en la calle por falta refugios, mejorando la calidad de vida más de 60 niños y adolescentes abandonados de la ciudad con el objetivo de ser una vía para ayudarlos y encausarlos en la vida, para luego ser incorporados a la sociedad. Código Unesco 3305.32.

Descriptores: Casa Hogar, Estructura, Concreto Armado, Diseño.

x

INTRODUCCIÓN

En la actualidad a nivel institucional se manejan los términos como

“Casa Hogar” y “Centro de Protección”, en este trabajo se utilizará el término

“Orfanato” ya que es la definición correcta del lugar donde se brinda cuidado,

educación y alimentación a los niños huérfanos, abandonados o maltratados.

Un orfanato es una institución encargada del cuidado de los menores de

edad, huérfanos o abandonados y de los niños o adolescentes a quienes las

autoridades han separado de sus progenitores, retirándoles la patria

potestad; en donde también se les brinda educación general. También se les

conoce como casa sin amparo filial, orfelinato, u hospicio.

Se pueden distinguir básicamente entre dos tipos de orfanatos: los

orfanatos públicos y los orfanatos privados. Los orfanatos públicos son

aquellos cuya titularidad pertenece a una administración pública, una

entidad religiosa, o bien son administrados por una asociación; y los

orfanatos privados son aquellos cuya titularidad pertenece a un particular.

Desde la antigüedad se conocen estas instituciones, destinadas a

cuidar niños y adolescentes que no tienen padres o les han retirado a los

progenitores la patria potestad por algún motivo, es una vía de ayudarlos y

encausarlos en la vida. Estos infantes viven en esta institución hasta que son

adoptados o llegan a la mayoría de edad, entonces salen y se incorporan a la

sociedad.

El problema persiste en la ciudad al no contar con un centro capacitado

para brindar la asistencia y la ayuda necesaria a los niños y jóvenes en

situación de calle, pudiendo así llevar a cabo una mejor calidad de vida. El

propósito primario de la propuesta de diseño de la casa hogar es beneficiar a

1

los niños y niñas, comprendidos entre las edades de 4 a 17 años, que sufren

de abandono, maltrato o cuyos padres tienen problemas con la ley.

El desarrollo de este Trabajo Especial de Grado constará de cuatro

capítulos estructurados de la siguiente forma:

Capítulo I. se presenta la contextualización del problema, el objetivo de la

investigación, así como también el objetivo general y los objetivos

específicos y la justificación de la investigación

Capítulo II. Marco referencial, detalla los antecedentes de la investigación,

igualmente las bases teóricas y por último la definición de términos básicos.

Capítulo III. Marco metodológico, se describe la metodología utilizada. Se

mencionan las fases y los instrumentos utilizados para la recopilación de los

datos y su posterior análisis.

Capítulo IV. Resultados. Por último se presentan las conclusiones y

recomendaciones estimadas según los resultados obtenidos.

2

CAPÍTULO I

PROBLEMA

Contextualización del Problema

Según cifras del Fondo de Naciones Unidas para la Infancia (UNICEF) en

Venezuela hay más de 10 mil niños, niñas y adolescentes desamparados; y

se ha podido verificar que los índices de violencia en el hogar y de pobreza

extrema han incrementado por lo cual, existen muchos problemas de

maltrato a menores de edad y de abandono. Asimismo, también se ha

incrementado el índice de accidentes automovilísticos y homicidios, por lo

que muchos de los infantes quedan en orfandad. Derivado de estos

problemas sociales, los niños quedan a expensas de la calle por lo que es un

problema real y en crecimiento.

En Ciudad Guayana existe una gran deficiencia en cuanto al desarrollo de

espacios físicos para el tratamiento de estos males sociales que aquejan a

nuestra sociedad. Actualmente existen tres reconocidas instituciones

destinadas a albergar niños y adolescentes, como lo son “La Casa Hogar

Madre Emilia”, “Casa Hogar Miguel Magone”; y la más reciente la “Fundación

Renacer”, dichas instituciones tienen capacidad de 14 a 33 niños; estas

ofrecen atención en pequeñas instalaciones o no poseen la debida

adecuación para cuidar y atender las necesidades de más niños maltratados,

abandonados, huérfanos o con padres que tienen problemas legales. Otras

fundaciones y los centros de ayuda religiosos, solo proporcionan algunos

donativos, servicios médicos y alimentación temporalmente. Aunque en la

ciudad existe el interés en brindar el cuidado necesario a estos niños y

adolescentes, no todas las instituciones se encuentran en las mejores

3

condiciones en cuanto a organización, educación, instalaciones, seguridad y

ambientes adecuados.

La violencia intrafamiliar, una niñez truncada, el hambre y el abandono de

los padres, son algunos de las causas que pasan cientos de niños y

adolescentes cuando deciden adentrarse al mundo de las calles como única

escapatoria al maltrato infantil y la falta de cariño.

Esta situación trae como consecuencia observar comúnmente a niños y

adolescentes entre 6 y 17 años en las calles de la ciudad, al no tener un

lugar donde puedan refugiarse u obtener ayuda asistencial y capacitación

respecto al abandono o pérdida de sus padres, orfandad o maltrato; por

ende, en la mayoría de los casos, los niños se refugian en la calle, el robo,

las drogas y la prostitución para lograr sobrevivir.

Es de gran importancia asumir la problemática existente creando más

instituciones y albergues de asistencias social, es por ello que se va atender

las necesidades de estos niños, desarrollando un proyecto que su diseño

integre espacios para el desarrollo integral del menor y recreen un ambiente

hogareño, con elementos, equipamiento y criterios de diseño que contribuyan

a generar un ambiente grato y estimulante mientras permanecen en la casa

hogar. El presente proyecto propone un albergue compuesto de espacios

administrativos, comedor, dormitorios, sitio para la recreación, aulas y

talleres; con dichos espacios se garantizará el correcto funcionamiento de la

institución de cuidar los infantes abandonados. La finalidad de este proyecto

no solo se limitará en el marco de albergar o de proteger, sino también de

prevenir los problemas intrafamiliares e incentivar la unidad en grupo familiar.

Basándose en atención a la problemática expuesta, se propone el diseñar

una casa hogar para niños y adolescentes ubicado en Ciudad Guayana -

Estado Bolívar, y así contribuir con un centro capaz de brindar la asistencia y

la ayuda necesaria a los niños abandonados del sector, pudiendo así llevar a

cabo una vida normal, sin temores a que queden a expensas de las calles.

4

Objetivos de la Investigación

Objetivo General

Diseño de una casa hogar para niños y adolescentes en estructura de

concreto armado ubicado en Ciudad Guayana - Estado Bolívar.

Objetivo Específicos

Diagnosticar la situación del terreno existente y la distribución del área

para el diseño de la casa hogar.

Elaborar los cálculos de la superestructura y la infraestructura de la

edificación para cumplir con las exigencias de calidad y seguridad de las

normas vigentes en Venezuela.

Componer los planos de detalles estructurales y cómputos métricos en

función del diseño, para cuantificar los materiales necesarios.

Estimar los costos y presupuestos para construcción del proyecto con el

fin de obtener un valor real de la inversión que requiere la obra.

.

Justificación de la Investigación

El proyecto busca brindar la oportunidad de hogar y estudio a niños, niñas

y adolescentes del entorno guayanés, rescatándolos de su situación de

abandono para así resolver la grave problemática disminuyendo el número

de niños, niñas y adolescentes que viven y/o trabajan en la calle por falta

refugios. Debido a la escasez de espacios arquitectónicos e instituciones en

la ciudad adecuados para desenvolverse, aprender y relacionarse; se

diseñará una casa hogar en concreto armado; un material que posee como

ventaja ser resistente a todo tipo de esfuerzos, adaptable a todo tipo de

estructura, monolítico y de larga duración con poco mantenimiento y

económico.

5

La construcción de la casa hogar tendrá un gran impacto social, ya que

mejorará la calidad de más de 50 niños y adolescentes de la ciudad que no

tienen padres o les han retirado a los progenitores la patria potestad por

algún motivo, con el objetivo de ser una vía para ayudarlos y encausarlos en

la vida, para luego ser incorporados a la sociedad.

6

CAPÍTULO II

MARCO REFERENCIAL

Reseña Histórica

Los orfanatos, llamados etimológicamente “orphanotrophia”, se fundaron

en el siglo I. Algunas sociedades contaban con diversos medios de apoyo a

los huérfanos, un ejemplo de esto es la Ley Judía, que prescribe el cuidado

hacia la viuda y del huérfano, y la Ley Ateniense el apoyo de todos los

huérfanos de los fallecidos en el servicio militar hasta la edad de 18 años.

En épocas antiguas el cuidado de los huérfanos era especialmente

recomendado a los obispos y durante la Edad Media, a los monasterios.

Muchos de los orfanatos practicaban alguna forma de “vinculante-out”, esto

significaba que cuando los niños eran lo suficiente maduros se volvían

aprendices para los hogares. Esto garantizaría su apoyo y su aprendizaje de

una profesión.

En la Enciclopedia Católica: Huérfanos y Orfanatos (1911), expone que a

principios del siglo XIX, el problema de los niños abandonados en las zonas

urbanas, sobretodo en Londres, comenzó a alcanzar proporciones

alarmantes. El sistema de asilos, instituido en 1834, fue un intento en el

momento para albergar a los huérfanos, así como otras personas vulnerables

de la sociedad que no pueden mantenerse a sí mismos.

El programa desinstitucionalización de orfanatos y hogares para niños

comenzó en la década de 1950, tras una serie de escándalos relacionados

con la coerción de los padres biológicos y el abuso de los huérfanos, muchos

países aceptaron la necesidad de la desinstitucionalización de la atención de

niños vulnerables, cerrar los orfanatos en favor del acogimiento familiar y

7

adopción acelerada. Además, como ya no es común que los padres

biológicos de los países occidentales abandonen a sus hijos por la guerra, la

necesidad de operar grandes orfanatos ha disminuido.

Es importante entender las razones de abandono de los niños, establecer

servicios alternativos dirigidos a apoyar a las familias vulnerables en riesgo

de separación, por ello la necesidad de continuar con la construcción de este

tipo de instituciones cuyo funcionamiento sea óptimo para la atención de

niño, niñas y adolescentes en situación de riesgo social.

En Venezuela los orfanatos existentes muestran deficiencias en cuanto a

capacidad y función según Martínez (2010), ya que no se maneja un criterio

unánime al momento de la construcción de estos centros de ayuda y dicha

situación incide negativamente, generando deficiencias funcionales y falta de

relaciones coherentes entre sus espacios.

Antecedentes de la Investigación

Los estudios mencionados a continuación exponen conocimientos

importantes en el desarrollo de la presente del proyecto de construcción de

una casa hogar para niños y adolescentes en estructura de concreto armado

ubicado en Ciudad Guayana – Estado Bolívar. Se tomó como referencia de

los siguientes trabajos:

Quintero; K. (2014) “Cálculo Estructural en Concreto Armado de un Edificio Residencial ubicado en la Urbanización la Casona I, Maracay, Parroquia Samán de Güere, Municipio Mariño”. Trabajo de grado

presentado ante el Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” como

requisito para optar al título de Ingeniero Civil, este trabajo tiene como

objetivo principal dar solución al problema de déficit habitacional que

presenta el Estado Aragua. El diseño estructural se realizó en las partes de la

estructura que se encontraba sujeta a las mayores combinaciones de

esfuerzos. Los cálculos estructurales siempre se rigieron por la Comisión

Venezolana De Normas Industriales (COVENIN) y se tomó en cuenta el

8

riesgo sísmico al momento de realizar el cálculo de la estructural por medio

de la norma de Edificaciones Sismo-resistentes, para el comportamiento

adecuado ante eventos sísmicos.

García; O. (2013) “Albergue temporal para niños, Mixco, Guatemala”.

Tesis presentada ante la Universidad de San Carlos de Guatemala como

requisito para optar al título de Arquitecto, este proyecto tiene como finalidad

planificar y diseñar de acuerdo con los estándares arquitectónicos generales,

atendiendo las necesidades de los niños maltratados, abandonados,

huérfanos o con padres que tienen problemas legales. Su propuesta se basa

en un albergue bioclimático que es un tipo de arquitectura donde el equilibrio

y la armonía son una constante con el medio ambiente; buscando lograr un

gran nivel de confort térmico.

Brito; A. (2011) “Diseño de una edificación de tres (3) pisos de concreto armado en zona sísmica grupo 5, ubicada en Tucupita. Municipio Tucupita, Estado Delta Amacuro”. Trabajo de grado presentado

ante el Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” como requisito

para optar al título de Ingeniero Civil. Los cálculos usados en el trabajo son

fundamentados en las normas COVENIN con lo que se procede a determinar

el uso que tendrá la edificación, selección de materiales con los que se

construirá, análisis de diseño y cálculos de los mismos.

Chaparro, F. y Durán, G (2010) “Diseño Estructural para el Proyecto de Construcción Edificio nueva sede Fundación Hogar Piccoli Saggi”.

Trabajo de grado presentado ante la Universidad Pontificia Bolivariana

Seccionar Bucaramanga como requisito para optar al título de Ingeniero Civil,

este trabajo tiene como objetivo principal dar solución al problema de planta

física y ampliación de las instalaciones de la Fundación Hogar Piccoli Saggi,

con la creación de un edificio de cuatro niveles. Se realizó un análisis sísmico

y se determinaron las dimensiones de cada uno de los elementos

estructurales.

Martínez; M. (2010) “Propuesta arquitectónica para la “Casa Hogar San José”, (inserción de una obra social dentro de un espacio

9

patrimonial existente). Barrio Portugal Abajo, Barcelona Estado Anzoátegui”. Trabajo de grado presentado ante la Universidad de Oriente

como requisito para optar al título de Arquitecto, este trabajo tiene como

objetivo principal la realización de una propuesta arquitectónica para la

institución Casa Hogar San José, hogar de niñas en situación de riesgo. Su

propuesta permitió la conservación y enaltecimiento del valor patrimonial de

la casa existente, siendo su arquitectura primigenia uno de los puntos más

importantes a tomar en cuenta en la planificación o diseño de la nueva

edificación.

Se puede observar que las tesis de arquitectura antes señaladas coinciden

con el fin de servir de apoyo en el diseño de estas instituciones para niños y

adolescentes en situación de abandono, independientemente de los aspectos

particulares de cada proyecto. El presente proyecto propone un albergue

compuesto de espacios administrativos, comedor, dormitorios, sitio para la

recreación, aulas y talleres; con dichos espacios garantizará el correcto

funcionamiento de la institución.

Los criterios de diseño que se presentan en dichas propuestas

comprenden aspectos generales de un orfanato y serán de apoyo para las

instituciones y profesionales que desarrollen este tipo de proyectos en el

futuro.

Bases Teóricas

Proyecto de Ingeniería Civil

El diseño es una de las actividades fundamentales para la dirección y

ejecución de los proyectos de construcción. Las áreas donde los ingenieros

civiles desarrollan sus actividades afectan cuestiones básicas de la sociedad,

como son la vivienda, el transporte, los recursos del agua y la calidad del

medio ambiente. Esto involucra el planeamiento, la ingeniería de detalle, la

construcción de edificios, caminos, puentes, represas, el tratamiento de

10

efluentes, el suministro de agua potable a las ciudades, y todas las formas de

tratamiento de residuos sólidos urbanos.

Según Villeta (2000) dice: “el ingeniero debe ser creativo, dentro de ciertos

límites impuestos para leyes físicas, matemáticas y científicas que no pueden

violarse. Su diseño o creación debe de funcionar y debe de proporcionar un

servicio que valga la pena a un costo económico” (p.2)

Los proyectos de ingeniería civil incluyen puentes, edificios, autopistas,

vías de ferrocarril, aeropuertos y varios otros sistemas de transporte,

sistemas de drenaje urbano, sanitario y pluvial, sistemas de abastecimiento y

distribución de agua potable, plantas de tratamientos de aguas de deshecho

y otros tipos de residuos. Todos estos proyectos involucran cuestiones

gubernamentales, privadas, legales, financieras, sociales y por supuesto,

técnicas.

Para llevar a cabo algún proceso de construcción se debe conocer los

datos de la realidad circundante, varias alternativas de solución, diferentes

propuestas según la perspectiva de costos, viabilidad, sustentabilidad y los

procesos de diseño para encontrar la mejor solución a cada propósito, para

así contar con los planos y las especificaciones técnicas que requiere el

proyecto. (Ver en Anexo A-1).

El proyecto de Ingeniería civil está conformado de la siguiente manera:

1. Gestiones preliminares de información y acopio de

datos. Levantamientos topográficos, recopilación de normas y reglamentos

relacionados con las construcciones, la población, la vialidad, el medio

ambiente, entre otros.

2. Propuesta técnica. Cálculos y memoria de cálculo.

3. Elaboración de especificaciones técnicas. Definición de la calidad de

los materiales y servicios requeridos basados en reglamentos técnicos

nacionales, normas nacionales reconocidas o códigos de construcción.

4. Lista de materiales y cantidades de obra. Cuantificación de las

cantidades a utilizar para la presupuestación.

11

5. Elaboración de planos detallados. Con detalles constructivos y

especificaciones para su construcción.

Levantamiento Topográfico

Se define como tal el conjunto de operaciones ejecutadas sobre un terreno

con los instrumentos adecuados para poder confeccionar una correcta

representación gráfica o plano. Este plano resulta esencial para situar

correctamente cualquier obra que se desee llevar a cabo, así como para

elaborar cualquier proyecto técnico. Si se desea conocer la posición de

puntos en el área de interés, es necesario determinar su ubicación mediante

tres coordenadas que son latitud, longitud y elevación o cota. Para

realizar levantamientos topográficos se necesitan varios instrumentos, como

el nivel y la estación total. El levantamiento topográfico es el punto de partida

para poder realizar toda una serie de etapas básicas dentro de la

identificación y señalamiento del terreno a edificar, como levantamiento de

planos (planimétricos y altimétricos), replanteo de planos, deslindes,

amojonamientos y demás. Existen dos grandes modalidades:

1. Levantamiento topográfico planimétrico: es el conjunto de operaciones

necesarias para obtener los puntos y definir la proyección sobre el plano de

comparación.

2. Levantamiento topográfico altimétrico: es el conjunto de operaciones

necesarias para obtener las alturas respecto al plano de comparación.

Topografía

La topografía estudia los elementos naturales de la superficie de la tierra

con el objeto de obtener una representación gráfica de ésta con sus formas y

detalles.

Debido a que el terreno es el insumo fundamental para iniciar el proceso

de diseño, la topografía es una herramienta esencial para el desarrollo del

mismo, nos ayuda a conocer las condiciones del sitio.

12

Dentro del estudio topográfico se analiza el tipo de suelo del terreno, su

resistencia, la distancia del manto rocoso, y la presencia de mantos acuíferos

y su profundidad; dichos datos son necesarios para diseñar las fundaciones y

estructuras del edificio. Si el tipo de suelo del terreno no presenta la

resistencia necesaria, se puede realizar una sustitución de suelos.

Previo al diseño del proyecto se debe contar con un buen levantamiento

altimétrico para poder diseñar aprovechando las características propias del

terreno. Se debe considerar tratar de modificar el terreno lo menos posible

para reducir el impacto ambiental.

Sistema Estructural

El sistema estructural constituye el soporte básico, siendo este el

esqueleto de la estructura en su totalidad, y el que transmite las fuerzas

actuantes a los apoyos de manera q se garantice la seguridad y

funcionalidad en toda la estructura.

Al momento de seleccionar un sistema estructural se deben tener

presentes algunos factores como: el conocimiento del sistema de análisis

aplicable a la estructura, funcionalidad del diseño para las necesidades que

se plantean, economía, y también muy importante es saber si en el lugar

donde se efectuará la construcción, se cuenta con el conocimiento de

técnicas de construcción, que requiera el sistema estructural seleccionado.

En este caso diseñaremos una estructura de concreto armado, losa

nervada para los entrepisos y bloques para las paredes.

Infraestructura

Reciben las cargas procedentes de la superestructura y las conduce al

suelo distribuyéndolas de manera que no se produzcan asentamientos.

13

Estas fundaciones resisten el efecto del agua, son muy útiles en los

esfuerzos de compresión y corte, y durante su larga vida no necesitan

mantenimiento.

Superestructura

Definida como parte de la edificación que alberga la función del edificio,

conformada por la estructura y los elementos de cierre.

Concreto

Luis Fargier (2010) define lo siguiente sobre el concreto:

Es un conglomerado artificial de agregados finos (arenas) y gruesos

(piedra picada), unido entre sí por una pasta de cemento y agua. El

concreto fresco, recién preparado, toma la forma del encofrado o molde

que lo contiene, endureciéndose con el tiempo a medida que el agua

se combina con los componentes del cemento hasta formar una

especie de piedra artificial. (p.1).

Se puede decir entonces, que concreto es el producto resultante de la

mezcla de cemento, arena, grava o piedra machacada y agua, que al fraguar

y endurecer adquiere una resistencia similar a la de las piedras naturales.

Concreto Armado

El concreto armado es aquel contiene refuerzos metálicos adecuadamente

dispuestos dentro de ciertos límites. Es un material resistente a todo tipo de

esfuerzos, adaptable a todo tipo de estructura, monolítico y de larga duración

aun con poco mantenimiento y económico.

El concreto soporta bien los esfuerzos de compresión pero es débil en

tracción. Esta la resistirá el acero de refuerzo que también colaborara con el

14

concreto para absorber compresión, corte, y torsión. El hecho que el concreto

y el acero formen un material de construcción eficaz, se debe a:

1. La buena adherencia entre el concreto y las cabillas de acero.

2. Los coeficientes de dilatación de ambos materiales son prácticamente

iguales.

3. El concreto protege al acero contra la oxidación y la acción del fuego.

Ventajas

Capacidad de resistir simultáneamente la función arquitectónica y

estructural: al ser colocado en estado plástico en el concreto se amolda al

encofrado y de este modo es posible lograr la forma y textura deseada.

(a) Resistencia al fuego: el concreto puede estar en contacto con el fuego

por 3 horas sin necesidad de utilizar recubrimientos anti-fuego.

(b) Rigidez: la rigidez que poseen las estructuras de concreto armado bien

diseñadas hace posible minimizar vibraciones y los desplazamientos

laterales durante un sismo. Las tendencias modernas del diseño sismo-

resistentes se inclinan por las estructuras rígidas sobre las más flexibles.

(c) Bajo mantenimiento: las estructuras de concreto armado poseen vidas

útiles muy largas y no necesitan de gran mantenimiento.

(d) Disponibilidad de los materiales: los materiales que forman el

concreto: la arena, piedra, agua, cemento y acero se consiguen fácilmente en

grandes cantidades.

Desventajas

(a) El proceso constructivo requiere el uso de encofrados y

apuntalamientos, como se observa en la Figura 1.

(b) Baja resistencia por unidad de peso volumen. Gran parte de la

resistencia de una estructura de concreto armado es destinada a soportar su

propio peso.

15

Figura 1: Proceso constructivo de un edificio aporticado de vigas y columnas.Fuente: Luis B. Fargier G (p.33)

Diseño

Utilizado habitualmente en el contexto de las artes, ingeniería, arquitectura

y otras disciplinas creativas, se define como el proceso previo en la

búsqueda de una solución o conjunto de las mismas. Plasmar el

pensamiento de la solución mediante esbozos, dibujos, bocetos o esquemas

trazados en cualquiera de los soportes, durante o posteriores a un proceso

de observación de alternativas o investigación. El acto intuitivo de diseñar

podría llamarse creatividad como acto de creación o innovación si el objeto

no existe, o es una modificación de lo existente inspiración abstracción,

síntesis, ordenación y transformación.

Los criterios funcionales describen la adecuada ubicación de los espacios

dentro del edificio y la eficiente relación entre ellos; también se refieren a las

condiciones internas para el buen desarrollo de las actividades que se llevan

a cabo dentro de los espacios.

16

Cálculo

Consiste en realizar las operaciones necesarias para prever el resultado de

una acción previamente concebida, o conocer las consecuencias que se

pueden derivar de unos datos previamente conocidos. El diseño y cálculo de

la parte estructural en las edificaciones y demás obras. Su finalidad es la de

conseguir estructuras funcionales que resulten adecuadas desde el punto de

vista de la resistencia de materiales.

Los ingenieros estructurales se aseguran que sus diseños satisfagan un

estándar para alcanzar objetivos establecidos de seguridad, que la estructura

no se derrumbe sin dar ningún aviso previo o de nivel de servicio, que la

vibración en un edificio no moleste a sus ocupantes y adicionalmente, son

responsables por hacer uso eficiente del dinero y materiales necesarios para

obtener estos objetivos.

Principios Estructurales

Debe entenderse como una carga estructural aquella que debe ser

incluida en el cálculo de los elementos mecánicos (fuerzas, momentos,

deformaciones, desplazamientos) de la estructura como sistema y/o de los

elementos que la componen. Las cargas estructurales son generalmente

clasificadas como: cargas muertas que actúan de forma continua y sin

cambios significativos, pertenecen a este grupo el peso propio de la

estructura, empujes de líquidos (como en un dique) o sólidos (como el suelo

en un muro de contención), tensores (como en puentes), presfuerzo,

asentamientos permanentes; cargas vivas que son aquellas que varían su

intensidad con el tiempo por uso o exposición de la estructura, tales como el

flujo variado de personas, cambios de temperatura, maquinaria (como una

prensa), acumulación de nieve o granizo, entre otros; cargas accidentales

que tienen su origen en acciones externas al uso de la estructura y cuya

17

manifestación es de corta duración como lo son los eventos sísmicos o

ráfagas de viento.

Elementos Estructurales

Normalmente el cálculo y diseño de una estructura se divide en elementos

diferenciados aunque vinculados por los esfuerzos internos que se realizan

unos sobre otros. Usualmente a efectos de cálculos las estructuras reales

suelen ser divisibles en un conjunto de unidades separadas cada una de las

cuales constituye un elemento estructural y se calcula de acuerdo a hipótesis

cinemáticas, ecuaciones de comportamiento y materiales diferenciados.

Proceso para Cálculo de Elementos Estructurales

Los elementos estructurales son diseñados, calculados o dimensionados

para cumplir una serie de requisitos, que frecuentemente incluyen:

1. Criterio de resistencia, consistente en comprobar que las tensiones

máximas no superen ciertas tensiones admisibles para el material del

que está hecho el elemento.

2. Criterio de rigidez, consistente en que bajo la acción de las fuerzas

aplicadas las deformaciones o desplazamientos máximo obtenidos no

superan ciertos límites admisibles.

3. Criterios de estabilidad, consistente en comprobar que desviaciones

de las fuerzas reales sobre las cargas previstas no ocasionan efectos

auto amplificados que puedan producir pérdida de equilibrio mecánico

o inestabilidad elástica.

4. Criterios de funcionalidad, que consiste en un conjunto de condiciones

auxiliares relacionadas con los requisitos y solicitaciones que pueden

aparecer durante la vida útil o uso del elemento estructural.

18

Proceso de Determinación de Cargas

Una de las tareas más importantes del proyectista es determinar de la

manera más precisa posible el valor de las cargas que soportará la estructura

durante su vida útil, así como su posición y también determinar las

combinaciones más desfavorables que de acuerdo a los reglamentos pueda

presentarse.

Aquí analizaremos el cálculo de los siguientes tipos de cargas:

(a) Cargas permanentes.

(b) Cargas variables.

(c) Cargas eólicas o de viento.

(d) Cargas de Sismo.

Cargas Permanentes: Son aquellas cuya magnitud y posición

permanecen prácticamente constantes durante la vida útil de la estructura.

Consisten en los pesos de los diversos miembros estructurales y en los

pesos de cualesquiera objetos que estén permanentemente unidos a la

estructura, entre otros:

(a) Columnas.

(b) Vigas.

(c) Losas.

(d) Muros.

(e) Plomería.

(f) Instalaciones eléctricas y sanitarias.

En algunos casos, una carga muerta estructural puede estimarse

satisfactoriamente por medio de fórmulas basadas en los pesos y tamaños

de estructuras similares. Con experiencia, se puede también “estimar” la

magnitud de esas cargas. Sin embargo, una vez determinados los materiales

y tamaños de los diversos componentes de la estructura, sus pesos pueden

determinarse a partir de tablas que dan sus densidades.

19

Cargas Variables: Son cargas variables en magnitud y posición debidas

al funcionamiento propio de la estructura. Pueden ser causadas por los

pesos de los objetos colocados temporalmente sobre una estructura, por

ejemplo:

(a) Personal.

(b) Mobiliario.

(c) Empujes de cargas de almacenes.

Las cargas mínimas especificadas en los códigos se determinan

estudiando la historia de sus efectos sobre estructuras existentes.

Cargas Eólicas o de Viento: Cuando las estructuras impiden el flujo del

viento, la energía cinética de éste reconvierte en energía potencial de

presión, lo que causa la carga de viento.

Cargas de Sismo: Los sismos producen cargas sobre una estructura por

medio de la interacción del movimiento del suelo y las características de

respuesta de la estructura. Esas cargas resultan de la distorsión en la

estructura causada por el movimiento del suelo y la resistencia lateral de

ésta. Sus magnitudes dependen de la velocidad y tipo de aceleraciones del

suelo, así como de la masa y rigidez de la estructura.

Método del Portal

El método aproximado más común para analizar las estructuras de

edificios sujetos a cargas laterales es el del portal. Debido a su sencillez,

probablemente se ha empleado más que cualquier otro procedimiento

aproximado para determinar las fuerzas internas producidas por carga de

viento en estructuras de edificios.

El método del portal se utilizan principalmente para resolver pórticos

compuestos por vigas y columnas ortogonales, como se puede observar en

la Figura 2.

20

Figura 2: Pórtico con vigas y columnas ortogonalesFuente: Autor

En este método, la estructura se considera dividida en pórticos o marcos

independientes, y se establecen los tres supuestos siguientes:

(a) Las columnas se deforman de manera que en su punto medio se

forma un punto de inflexión.

(b) Las trabes se deforman de modo que en su punto medio se forma un

punto de inflexión.

(c) Las fuerzas cortantes horizontales en cada nivel están distribuidas

arbitrariamente entre las columnas.

Figura 3: Ubicación del punto de inflexión Fuente: Autor

21

Luego de haberse ubicado los puntos de inflexión en las columnas como

se muestra en la Figura 3, y conociéndose por equilibrio de fuerzas laterales

la fuerza cortante que existe en cada entrepiso (O) correspondiente al pórtico

en análisis, los pasos que se siguen ordenadamente en el método del Portal

son:

1. Asumir que las columnas internas absorben 1.5 veces el cortante que

toman las columnas externas; luego, por equilibrio de fuerzas horizontales,

se calcula el cortante en cada columna como puede observar en la Figura 4.

Figura 4: Calculo de fuerza cortante en columnasFuente: Autor

2. Calcular los momentos flectores en las columnas (MA y MB) Y graficar

su diagrama de momento flector, como se observa en la Figura 5.

Figura 5: Calculo de momentos flectoresFuente: Autor

22

3. Determinar los momentos en las vigas, repartiendo el momento

desequilibrado en los nudos proporcionalmente a las rigideces de las vigas

(1/L) Y graficar su diagrama de momento flector.

4. Evaluar el cortante en las vigas por equilibrio.

5. Calcular la fuerza axial en las columnas.

Columnas

Las columnas son elementos estructurales casi siempre verticales que

transmiten cargas a las fundaciones. Las cargas verticales permanentes y

variables, la acción del viento o del sismo producen en ellas flexo-compresión

y a veces torsión.

En el caso más común, las acciones se transmiten a las losas y

sucesivamente a las vigas y columnas y sí estas fallan, causarían las fallas

de los pisos superiores. Por ello, según Luis Fargier (2000) dice que el

cálculo y diseño de columna debe hacerse cuidadosamente con las cargas

más desfavorables y utilizando factores de seguridad altos.

Columnas Rectangulares

Son las más empleadas en la construcción debido a la sencillez de su

forma y a la facilidad del encofrado.

Predimensionado de Columnas

Según Carlos Bartolón (1988) dice que : “Posiblemente lo más importante

de la ejecución de un proyecto es la estimación “a priori” de las dimensiones

de los miembros de una estructura y en especial de los elementos que

transmiten cargas a las fundaciones, es decir, las columnas.” (p. 160)

1. Área contribuyente

Cuando se tiene un estructura, lo primero que se conocen son las

distancias entre ejes, por lo tanto, como las columnas son puntos obligados 23

de pase d ejes, es posible definir un área contribuyente que recibe cada

columna como se muestra en la Figura 6.

Figura 6: Área contribuyente de la columna 2BFuente: Autor

Acont=( L12 +L22 )+( L62 +

L72 )

2. Cargas para dimensionar

Las cargas más conocidas y más fáciles de usar serán las verticales que

pueden actuar sobre el área contribuyente de la columna; siendo estas:

(a) La carga viva del uso de la estructura.

(b) La carga muerta de la losa de piso.

(c) Peso propio de las vigas en la planta que contribuyan sobre la

columna

(d) Peso propio de la columna en la planta.

Es posible entonces decir, que la carga que actúa sobre el área

contribuyente será W u=1,4 (W D+W v+W e)+1,7W L, de tal manera que se

obtiene una carga contribuyente.

Pcont=W u . n

24

Donde n, es el número de pisos que soporta la columna.

3. Área gruesa

Se puede determinar el área gruesa de la columna utilizando la siguiente

expresión:

Ag=Pcont

Coef . f ' c

Donde Coef. Dependerá de las condiciones de carga definitiva a que

estará sometida la columna, por eso se diferencian varios tipos de columnas

de acuerdo a su ubicación en la estructura, como se puede observar en la

Figura 7.

Figura 7: Tipos de columnas de acuerdo a su ubicación en la estructura.Fuente: Autor

(a) Tipo I, también llamadas columnas internas.

Ag=P cont

(0,45≈0,60 ) . f ' c

(b) Tipo II, también llamadas columnas externas.

Ag=P cont

(0,40≈0,50 ) . f ' c

(c) Tipo II; también llamadas columnas esquineras.

Ag=P cont

(0,30≈0,40 ) . f ' c

Losa Nervadas

25

Según Luis Fargier (2000), define los siguiente: “Son losas formadas por

una serie de pequeñas vigas en TE, con los espacios entre nervios rellenos

con bloques livianos (de arcilla, concreto, madera, anime, entre otros) o

simplemente sin relleno” (p. 221)

Figura 8: Sección transversal típica de una losa nervada.Fuente: Luis B. Fargier G (p. 221)

1. Dimensiones, ver Figura 8.

t ≥ (b – b’)/12

t ≥ 4 cm. si hay relleno o ≥ 5 cm. si no hay relleno

b ≤ 75 + b’ b’≥ 10 cm.

Para luce mayores de 5 m. se recomienda colocar un nervio transversal

igual a los nervios longitudinales, ver Cuadro 1.

Cuadro 1

Espesores Mínimos de Losa Nervada

Losas continuas h ≥ L / 21

Simplemente apoyadas h ≥ L / 16

Voladizos h ≥ L / 826

Un extremo continuo h ≥ L / 18.5

Fuente: ACI-318-08 Sección 9.5.2.

2. Cargas Permanentes

Piso o impermeabilización y su protección………………. = kg/m²

Losa Superior………………………………..2400 . t (en m.) = kg/m²

Nervios……………………………………2400 . (h – t) . b’/b = kg/m²

Relleno………………………………………………………… = kg/m²

Friso con mortero de cemento……………2000 * espesor = kg/m²

Aumento por concreto adicional resultante de colocación

de tuberías……………………………………………………. = kg/m²

Tabiquería……………………………………………………… = kg/m²

Wm= kg/m²

3. Sobrecarga (Carga Variable) por Normas………………………..W v = kg/m²

4. Cargas por Nervio

Wm ( por nervio )=W m (kg/m2 ) .b=kg /m

W v ( por nervio )=W v (kg/m2 ) .b=kg /m

5. Macizado por Corte

El corte ultimo resistente del concreto de un nervio de ancho b’ y altura útil

d, es igual a (ACI-318-08, Sección 8.13.8)

1.1 .V c=0.583 .√ f ' c . b' .d

Cuando el corte último debido a las cargas V u/ 0.75 (ɸ) sea mayor que

1.1 . V c es necesario aumentar el ancho b’ en la zona comprendida entre el

apoyo y la sección donde se cumple: ( V u/ 0.75) ≤ 1.1 .V c (o V u ≤ 0.75 . 1.1 .

V c).

Esto puede lograrse:27

(a) Aumentando b’ gradualmente, utilizando bloques trapeciales en los

extremos.

(b) Suprimiendo los bloques extremos, es decir aumentando de b’ hasta

b–b’, lo que transforma la losa nervada a maciza en los extremos adyacentes

a la viga principal o de carga.

6. Longitud de Macizado

A una distancia x del apoyo se tiene un corte,

V ux=V u−W u . x

Para V ux = 0.75 . V c tenemos,

x=[V u−(0.75 .1.1V c ) ] /W u . Donde V u=V u/ ɸ es el corte medido en el

borde del apoyo.

7. Sección Resistente

Tracción abajo (tramos centrales)1. Zona comprimida rectangular de ancho b y altura a menor a t.

Tracción arriba (zona de apoyos)

1. Entre el punto de inflexión y la sección donde V u=0.75 .1.1V c (zona

comprendida de ancho b’ y altura a)

2. En zona de aumento de b’ (macizado): el rectángulo comprendido

tiene un ancho b1 comprendido entre b’ y b y una altura a.

La diferencia del valor A s para un M u dado no es significativa cuando se

calcula para un ancho b’ y b.

8. Cortes y Momentos en losas y vigas contiguas, ver Figura 9. (ACI-318-08,

Sección 8.13.8)

28

Figura 9: Coeficientes aproximados para calcular momentos y cortes en losas y vigas.Fuente: Luis B. Fargier G (p. 223)

Fundaciones

Las fundaciones se puede definir como elementos de la estructura cuya

función es la transmisión de esfuerzos al terreno generado por las cargas

exteriores aplicadas a la estructura.

Fundaciones Directas

Este tipo de fundaciones supone unas condiciones del suelo en contacto

con el concreto de muy buena capacidad resistente y no comprensible, tal

que, no se produzcan excesivos asentamientos diferenciales impredecibles,

lo cual conllevaría a incrementos de solicitaciones a la estructura.

Zapatas Aisladas

Usadas para soportar una o más columnas con relativa poca distancia

entre ellas, tal que no amerite doble zapata, pudiendo ser diversas formas

geométricas de acuerdo a las necesidades su uso está indicado para

estructuras con relativa poca carga y en suelo con gran capacidad de

soporte.

29

Predimensionado de Zapatas

Según la Norma COVENIN 1753:2006 indica que el recubrimiento para

evitar la corrosión, debe ser de 5 a 10 centímetros entre la armadura del

borde y el fondo de la fundación, dependiendo del tipo d concreto utilizado y

de las características del terreno.

Para el predimensionamiento de una fundación es necesario tener la

disposición de datos, como criterios, en base a los resultados de los estudios

del suelo y la situación de apoyo que se presente. Utilizando los datos dados

por la Norma COVENIN 1753:2006, se permite realizar un

predimensionamiento de una fundación según sus cargas a la cual estará

sometida, a las características del suelo y a las reacciones de la zapata,

trabajando en conjunto con otros datos.

El área de zapata requerida para una Rsadm y una carga axial actuante de

servicio Ps se puede considerar.

A z=P s

Rsadm

Donde, A z= Área de zapata,

Ps = Carga axial actuante de servicio

Rsadm = Resistencia del suelo admisible.

La resistencia del suelo, se define como la carga de presión de área o

presión desarrollada sobre una superficie sin introducir asentamientos no

previstos en la fundación, esta capacidad resistente no es solo una propiedad

de tipo de suelo, también lo es de las condiciones en que se encuentra ya

sea su grado de compactación, húmeda, entre otros. A continuación se

presenta el Cuadro 2 de comparación y escala de magnitud de valores de

capacidad resistente de distintos suelos de uso común.

Cuadro 2

30

Relación Tipo de Suelo a Resistencia

Tipo de Suelo Rsadm (K/cm²)

Arena densidad media 1,00 a 1,25

Compactada fina 1,25 a 2,00

Grava 2,00 a 2,50

Grava y arena, mezclada, compactada 3,00 a 4,50

Roca sedimentaria dura 5,00 a 6,00

Fuente: Carlos Landa Bartolon

Si la fundación es de zapata cuadrada, se tiene:

L=√A z Donde, L= Longitud del lado del cuadrado.

Si la fundación es de zapata rectangular, se tiene:

A z=A x B Donde, A= Dimensión del lado corto de la zapata y B= Dimensión

del lado largo de la zapata.

Cómputos Métricos

El objeto que cumplen los cómputos métricos dentro una obra son:

1. Establecer el costo de una obra o de una de sus partes.

2. Determinar la cantidad de material necesario para la ejecutar una obra.

3. Establecer volúmenes de obra y costos parciales con fines de pago por

avance de obra.

Los cómputos métricos son problemas de medición de longitudes, áreas y

volúmenes que requieren el manejo de fórmulas geométricas; los términos

cómputo, cubicación y metrado son palabras equivalentes. No obstante de su

simplicidad, el cómputo métrico requiere del conocimiento de procedimientos

31

constructivos y de un trabajo ordenado y sistemático. La responsabilidad de

la persona encargada de los cómputos, es de mucha importancia, debido a

que este trabajo puede representar pérdidas o ganancias a los propietarios o

contratistas. El trabajo de medición puede ser efectuado de dos maneras; sobre la obra

o sobre los planos, puesto que la obra debe ser teóricamente igual a los

planos, podría pensarse que los criterios que se aplican a la primera forma,

son valederos para la otra, pero sin embargo no es así y ocurre que el riesgo

de la exactitud que se exige para la medición conforme a la obra desaparece

en el estudio de proyectos, donde prima el criterio del calculista que debe

suplir con su conocimiento y experiencia la falta de información, que es

característica en todos los proyectos.

Aunque cada obra presenta particularidades que la diferencian de los

demás y obliga a un estudio especial en cada caso, puede darse algunos

principios generales que deben ser respetados y que servirán como guía

para la realización del trabajo.

Principios Generales para Realizar el Cómputo

1. Estudiar la documentación. Mediante esta operación, se tiene primera

idea sobre la marcha del cómputo, la interpretación de un plano no puede

lograrse si no se tiene la visión del conjunto de la obra. La revisión de los

planos deberá ser hecha en forma conjunta con el pliego de especificaciones.

2. Respetar los planos. La medición debe corresponder con la obra, el

cómputo se hará siguiendo la instrucción de los planos y pliegos. Durante el

cómputo se pone en evidencia los errores y omisiones obtenidos del dibujo,

de donde resulta que el calculista es un eficaz colaborador del proyectista.

3. Medir con exactitud. Dentro los límites razonables de tolerancia se

deben lograr un grado de exactitud, tanto mayor cuanto mayor sea el rubro

que se estudia.

32

Técnicas del Cómputo

El trabajo se divide por etapas, cada una de las cuales constituye un rubro

del presupuesto, esta clasificación por ítem deberá ser hecha con criterio de

separar todas las partes de costo diferente, no solo para facilitar la formación

del presupuesto sino que es también porque es un documento de contrato,

que sirve como lista indicativa de los trabajos ejecutados.

El trabajo debe ser detallado en todas sus partes para facilitar su revisión,

corrección y/o modificación.

Presupuesto de Obra

Presupuestar una obra, es establecer de qué está compuesta

(composición cualitativa) y cuántas unidades de cada componente se

requieren (composición cuantitativa) para, finalmente, aplicar precios a cada

uno y obtener su valor en un momento dado.

Previamente se debe someter el proyecto a los siguientes análisis:

(a) Análisis geométrico: Significa el estudio de los planos de

construcción, es decir la determinación de la cantidad de volúmenes en la

obra (cómputos métricos, análisis de precios unitarios).

(b) Análisis estratégico: Que es la definición de la forma en que se

ejecutará, administrará y coordinara la construcción de la obra o el

desarrollo de esta. Esto genera determinadas actividades que deben

realizarse, pero que no se encuentran en los planos de construcción, sin

embargo, todas éstas actividades tienen un costo en lo que representa el

presupuesto de la obra.

(c) Análisis del entorno: Definición y valorización de costos no ligados a

la ejecución física de actividades o de su administración y control, sino de

requerimientos profesionales, de mercado o imposiciones

gubernamentales (conexión a servicios públicos, trabajos de mitigación de

impacto ambiental, entre otros).

33

Características del Presupuesto

Todo presupuesto tiene cuatro características fundamentales: es

aproximado, es singular, es temporal y es una herramienta de control.

El presupuesto es aproximado, sus previsiones se acercaran más o menos

al costo real de la obra, dependiendo de la habilidad (uso correcto de

técnicas presupuestales), el criterio (visualización correcta del desarrollo de

la obra) y experiencia del presupuestador.

El presupuesto es una herramienta de control, permite correlacionar la

ejecución presupuestal con el avance físico, su comparación con el costo real

permite detectar y corregir fallas y prevenir causales de variación por ajuste

en alcances o cambios en actividades. No debe concebirse como

un documento estático, cuya función concluye una vez elaborado. El

presupuesto de construcción se debe estructurar como un instrumento

dinámico, que además de confiable y preciso sea fácilmente controlable para

permitir su actualización sistemática y evitar que se convierta en una

herramienta obsoleta y de poca utilidad práctica.

Elaboración del Presupuesto

Se realiza con base en los planos y en las especificaciones técnicas de un

proyecto, además de otras condiciones de ejecución, se elaboran los

cómputos de los trabajos a ejecutar, se hacen los análisis

de precios unitarios de los diversos ítems y se establecen los valores

parciales de los capítulos en que se agrupan los ítems, y así obtener el valor

total de la obra. Los pasos a seguir son:

1. Listado de precios básicos. El presupuesto debe incluir la lista de

precios básicos de materiales, equipos y salarios utilizados.

34

2. Análisis unitarios: Incluye indicaciones de cantidades y costos de

materiales, transportes, desperdicios, rendimientos, costo de mano de

obra, entre otros.

3. Presupuesto por capítulos: Los costos de obra se presentan

divididos por capítulos de acuerdo con el sistema de construcción,

contratación, programación, etc.

4. Componentes del presupuesto: Se presenta el desglose del

presupuesto con las cantidades y precios totales de sus componentes

divididos así: materiales, mano de obra, subcontratos, equipos y gastos

generales. Finalmente en: costos directos y costos indirectos.

5. Fecha del presupuesto: Se debe indicar la fecha en la que se hace

el estimativo, en caso de haber proyecciones de costos en el tiempo, se

deben indicar.

Costo Directo

El costo directo del precio unitario de cada ítem debe incluir todos los

costos en que se incurre para realizar cada actividad, en general, este costo

directo está conformado por tres componentes que dependen del tipo de ítem

o actividad que se esté presupuestando. (Excavación, concreto armado para

vigas, replanteo, entre otros).

(a) Materiales: es el costo de los materiales puestos en obra.

(b) Mano de Obra: es el costo de la mano de obra involucrada en el

ítem, separad por cada especialidad, por ejemplo, en el caso de una viga

de concreto armado se necesita la participación de albañil, encofrador y

aferrador. Por otra parte, se debe tomar también en cuenta los beneficios

sociales.

(c) Maquinaria, equipo y herramientas: es el costo de los equipos,

maquinarias y herramientas utilizadas en el ítem que se está analizando.

35

Seguidamente se presenta la metodología para determinar los costos de

cada uno de los componentes del costo directo.

Materiales

Los materiales son los recursos que se utilizan en cada una de las

actividades o ítems de la obra. Los materiales están determinados por las

especificaciones técnicas, donde se define la calidad, cantidad, marca,

procedencia, color, forma, o cualquier otra característica necesaria para su

identificación.

Costo de los Materiales: El costo de los materiales consiste en una

cotización adecuada de los materiales a utilizar en una determinada actividad

o ítem, esta cotización debe ser diferenciada por el tipo de material y

buscando al proveedor más conveniente. El precio a considerar debe ser

el puesto en obra, por lo tanto, este proceso puede ser afectado por varios

factores tales como: costo de transporte, formas de pago, volúmenes de

compra, ofertas del momento, entre otros.

El costo de los materiales tiene una gran importancia en el cálculo del

presupuesto, debido a que en el caso de que se cometa errores en esta

parte, trae como consecuencia un resultado muy alejado de la realidad, y por

lo tanto una total distorsión en el costo total de la obra, que en caso de ser

una licitación elimina directamente al contratista que se presenta a esta.

Rendimiento de los Materiales: Otro aspecto que se debe tomar en

cuenta en lo que se refiere a los materiales es el rendimiento que tienen

estos, es decir la cantidad de material que se necesita en una determinada

actividad o ítem.

La cantidad de materiales se determina mediante un estudio analítico, en

el cual se considera el rendimiento del material que es propio de cada uno de

sus componentes, al cual se adiciona las pérdidas producidas por fracturas

36

durante el transporte del material que imposibilita el empleo en la obra. Éstas

pérdidas son expresadas en un determinado porcentaje a lo que se llama

el rendimiento neto, adicionando a éste da como resultado el rendimiento

total.

Mano de Obra

La mano de obra es un recurso determinante en la preparación de los

costos unitarios. Se compone de diferentes categorías de personal tales

como: capataces, albañiles, mano de obra especializada, peones y demás

personal que afecta directamente al costo de la obra.

Los salarios de los recursos de mano de obra están basados en el número

de horas por día, y el número de días por semana. La tasa salarial horaria

incluye: salario básico, beneficios sociales, vacaciones, feriados, sobre

tiempos y todos los beneficios legales que la empresa otorgue al país.

Costo de la Mano de Obra: Es otro de los factores determinantes en la

preparación de los costos unitarios. Se compone de jornales y sueldos de

peones, albañiles, mano de obra especializada y demás personal que afecta

directamente a los diferentes ítems de la obra.

A pesar de la progresiva mecanización y el empleo cada vez mayor de

elementos prefabricados, la mano de obra sigue aportando la mayor

contribución en los trabajos de construcción.

Para la valoración del costo horario, debe tomarse en cuenta el salario

básico, al cual debemos agregar las incidencias de los beneficios sociales.

Rendimiento de la Mano de Obra: El rendimiento de la mano de obra se

puede definir como la cantidad de unidades iguales que un obrero puede

hacer en un periodo fijo o alternativamente el tiempo que se requiere de un

obrero para hacer una unidad de obra; dicho en forma resumida, el

rendimiento es:

37

(a) La cantidad de obra hecha en la unidad de tiempo, o

(b) El tiempo necesario para hacer una unidad de obra.

Herramientas

Este monto está reservado para la reposición del desgaste de las

herramientas y equipos menores que son de propiedad de las empresas

constructoras.

Costo de los Equipos de Construcción y Herramientas: En el costo de

la maquinaria y equipos se considera a todas las maquinarias como ser:

grúas, volquetes, cargadores frontales, entre otros. dependiendo el tipo de

actividad o ítem que este en estudio. En el caso de las maquinarias puede

haber dos posibilidades para realizar el estudio:

1. Equipos alquilados: En esta situación sólo se considera una precio

por el alquiler del equipo, teniendo la precaución de conocer qué es lo que

incluye dentro del alquiler, por ejemplo, si no se incluyen ciertos costos

tales como el operador, mantención o accesorios, es necesario

agregarlos, para presupuestar el costo real de operar los equipos.

2. Equipos propios: Para este caso, la situación es un poco más

compleja, ya que se requiere determinar los costos de depreciación del

equipo y los de posesión y operación del mismo, mediante algún método,

el cual se desarrollará más adelante en el presente capítulo.

Costos Indirectos

Los costos indirectos son aquellos gastos que no son fácilmente

cuantificables como para ser cobrados directamente al cliente.

Los costos indirectos incluyen: gastos generales, utilidades y los

impuestos.

38

Gastos Generales: Son aquellos gastos no incluidos en los costos directos y

son muy variables, dependiendo de aspectos como el lugar donde se debe

realizar la obra. Así por ejemplo, las obras locales tienen gastos generales

más bajos que los que están ubicados en el campo y también es obvio que

una empresa constructora grande tiene gastos generales mayores que la de

una pequeña.

También tiene influencia el tipo de garantía (boletas bancarias o pólizas de

seguro). El monto de contratos anuales y la magnitud de la empresa

constructora. Por otra parte, existen dentro de los gastos generales costos

fijos que representan un porcentaje permanente del costo total de la mano de

obra como son los aportes a entidades.

Depende entonces de cada empresa constructora determinar el porcentaje

de gastos generales para cada una de sus obras

Los gastos generales no son un porcentaje de los costos directos; se los

expresa como porcentaje solamente como un artificio matemático, para

distribuir el gasto en cada uno de los ítems de la obra, ya que la certificación

de la obra, se realiza mediante medición del volumen de cada ítem

multiplicado por su precio unitario.

Utilidad: Las utilidades deben ser calculadas en base a la política

empresarial de cada empresa, al mercado de la construcción, a la dificultad

de ejecución de la obra y a su ubicación geográfica (urbana o rural).

Impuestos: En lo que se refiere a los impuestos, se toma el Impuesto al

Valor Agregado (IVA).

Bases Legales

Actualmente no se han creado lineamientos de diseño de estructura

adecuada para este tipo centros de atención que brindan resguardo a los

menos de edad abandonados, por lo tanto, no se maneja un criterio al

momento de la construcción.

39

El presente proyecto consta de cuatro módulos destinados al uso

administrativo, comedor, dormitorios y aulas; ya que si existen lineamientos y

parámetros para el diseño de dichas áreas; se puede plantear una estructura

que cumpla los requisitos indispensables de diseño para la construcción de la

casa hogar en estructura de concreto armado, según normas vigentes:

Norma COVENIN 1756-01 Edificaciones Sismoresistentes Parte 1: Requisitos (1era Revisión)

Norma COVENIN 1753-06 Proyecto y construcción de obras en concreto estructural. (1era Revisión)

Norma COVENIN 2245-90 Escaleras, Rampas y Pasarelas. Requisitos de Seguridad

Normas Sanitarias, para Proyecto, Construcción, Reparación, Reforma y Mantenimiento de Edificaciones. N° 4044

Normas y Recomendaciones para el diseño de Edificaciones Educativas

Sistema de Variables

Hurtado (2000) plantea que: “La definición de variables consiste en

anunciar las características del evento, especificando las relaciones entre

dichas características, de modo tal que el resultado es una comprensión

global y abstracta de lo definido” (p.143)

Luego de haber analizado todas las variables, se presenta el Cuadro 3 de

sistema de variables con respecto a la presente investigación:

Cuadro 3

Sistema de Variables

Objetivos Variables Definición

40

Diagnosticar la situación del terreno existente y la distribución del área para el diseño de la casa hogar.

Levantamiento del terreno

Es suelo es el sustrato físico donde se realizan las obras, del que importan las propiedades y condiciones del mismo.

Elaborar los cálculos de la superestructura y la infraestructura de la edificación para cumplir con las exigencias de calidad y seguridad de las normas vigentes en Venezuela.

Análisis estructural

Dimensionar los elementos estructurales para soportar cargas y calcular la estructura que resista a los distintos tipos de fuerzas que será sometida.

Componer los planos de detalles estructurales y cómputos métricos en función del diseño, para cuantificar los materiales necesarios.

Planos y cómputos métricos de estructura

Proceso mediante el cual se hace el diseño de la estructura del proyecto y las mediciones para los cómputos.

Estimar los costos y presupuestos para construcción del proyecto con el fin de obtener un valor real de la inversión que requiere la obra.

Presupuesto de la obraConsiste en obtener un costo del proyecto tanto en materiales, mano de obra y equipos.

Fuente: Autor

Definición de Términos Básicos

Agregado: Conjunto de partículas inertes, naturales o artificiales, tales como

arena, piedra, entre otros, que al mezclarse con un material cementante y el

agua produce concreto.

Asentamiento: es una forma de inestabilidad gravitatoria que se caracteriza

por el desplazamiento en un trecho relativamente corto a lo largo de una

pendiente de una masa coherente de materiales poco consolidados o capas

de roca.

41

Coerción: Es una presión que se ejerce sobre una persona para forzar

una conducta o un cambio en su voluntad. La coerción, por lo tanto, se

asocia a la represión, la restricción o la inhibición.

Concreto Estructural: El concreto estructural cubre el simple y el concreto

reforzado utilizado para propósitos estructurales.

Conglomerado: Masa compacta de materiales unidos artificialmente.

Cotización: Documento o información que el departamento de compras usa

en una negociación. Es un documento informativo que no genera registro

contable.

Deslinde: Separación clara por sus límites de dos cosas unidas.

Encofrado: Moldes con la forma y las dimensiones de los elementos

estructurales, en los cuales se coloca el refuerzo y se vierte el concreto

fresco.

Esfuerzo de Compresión: Un cuerpo se encuentra sometido a compresión

si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Los pilares y

columnas son ejemplo de elementos diseñados para resistir esfuerzos de

compresión.

Esfuerzo de Tracción: Un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción

cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Los tensores son

elementos resistentes que aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.

Fundación: Conjunto de elementos estructurales destinados a transmitir las

cargas de una estructura al suelo o roca de apoyo.

Hospicio: Asilo en que se da alojamiento y educación a niños pobres,

abandonados o huérfanos.

Memoria de cálculo: Justificación técnica de las dimensiones, refuerzos y

especificaciones de una estructura, tal como se presenta en los planos de

construcción.

42

http://definicion.de/represion/

http://definicion.de/voluntad

http://definicion.de/conducta/

http://definicion.de/presion/

Monolítico: Inconmovible, rígido, inflexible.

Muro: Elemento cuyo espesor es mucho menor en relación con sus otras

dos dimensiones, usualmente vertical, utilizado para delimitar espacios.

Omisión: Es la abstención de hacer o decir algo. También es una falta, un

descuido o una negligencia por parte de alguien encargado de realizar una

tarea y que no la realiza.

Pórtico: Conjunto estructural constituido por vigas y columnas unidas

rígidamente.

Primigenia: Primitivo, originario.

Recubrimiento: Es el concreto localizado por fuera del refuerzo transversal

de confinamiento.

Sismo: Serie de vibraciones de la superficie terrestre generadas por un

movimiento brusco y repentino de las capas internas (corteza y manto).

Viga: Elemento estructural, horizontal o aproximadamente horizontal, cuya

dimensión longitudinal es mayor que las otras dos y su solicitación principal

es el momento flector, acompañado o no de cargas axiales, fuerzas cortantes

y torsiones.

CAPÍTULO III

MARCO METODOLÓGICO

Modalidad de la Investigación

Arias (2004) expresa que “la metodología del proyecto incluye el tipo de

43

investigación, las técnicas y los procedimientos que serán utilizados para

llevar acabo la indagación. Es el “como” se realizará el estudio para

responder al problema” (p.45). Considerando lo dicho anteriormente se

puede establecer que la presente investigación se orientó dentro de la

modalidad de proyecto factible, el cual el Manual de Trabajo Especial de

Grado del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” (I.U.P.S.M,

2006), dispone que: En consecuencia, este trabajo estará apoyado en una

investigación de campo, tipo descriptiva y documental.

La modalidad de proyecto Factible, consiste en la investigación,

elaboración y desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viables

para solucionar problemas, requerimientos o necesidades de la organización

o grupos sociales; dicho proyecto propone dar una alternativa de solución al

problema presentado en la ciudad por la falta de instituciones para el

cuidado de niños y adolescentes en situación de calle.

Tipo de Investigación

Arias (2006), expresa la investigación documental como “un proceso

basado en la búsqueda, recuperación, análisis, crítica e interpretación de

datos secundarios, es decir, los obtenidos y registrados por otros

investigadores en fuentes documentales: Impresas, audiovisuales o

electrónicas. Como en toda investigación, el propósito de este diseño es el

aporte de nuevos conocimientos”. (p. 27). La investigación de campo, Arias

(2006), la define como “aquella que consiste en la recolección de datos

directamente de los sujetos investigados, o de la realidad donde ocurren los

hechos (datos primarios), sin manipular o controlar variable alguna, es decir,

el investigador obtiene la información pero no altera las condiciones

existentes”. (p. 31).

Los objetivos que se plantearon en la investigación se ubican en el tipo

descriptivo y documental, donde nivel de Investigación se describe al grado

de profundidad con que se aborda un objeto o fenómeno. La investigación

descriptiva se basa en la caracterización de un hecho, fenómeno o grupo 44

con el fin de establecer su estructura o comportamiento y documental es

aquella que se efectúa sobre un tema estudiado, por lo que sus resultados

constituyen una visión aproximada de dicho tema.

Este tipo de investigación permitirá la recolección de los datos de la

situación existente, donde el investigador podrá tomar en cuenta criterios y

mejoras en cuanto a estructuras para instituciones destinadas a albergar

niños. En este caso se hizo visita y entrevista no estructurada a la Casa

Hogar Madre Emilia; para tener conocimiento de las condiciones que poseen

y su capacidad. Esto significa que el investigador estará presente en el lugar

donde se desarrollara la investigación y recolección de toda la información.

En el presente estudio se consideraran los siguientes procedimientos

metodológicos:

Fase I: Diagnóstico

Esta fase consiste en el desarrollo del primer objetivo planteado el cual es,

recolectar información acerca del problema en cuestión, analizar

documentos, fichas técnicas, entre otros y seleccionar los materiales para el

diseño; se procede a la visita del terreno disponible ubicado específicamente

en la UD - 323 de la Urbanización Villa Ikabaru al final de la Avenida Paseo

Caroní; así como también la revisión de tesinas existentes, las cuales ayudan

a definir necesidades y requerimientos de diseño que deberá cumplir la

estructura como son dimensiones, capacidad de carga viva y permanente,

entre otros; dicha información será organizada y posteriormente se procederá

a la fase siguiente de la investigación.

Se realizará una descripción detallada de la problemática presente en la

comunidad, así mismo se determinaran los objetivos que se quieren lograr,

justificación de la investigación.

Fase II: Alternativa de Solución

45

Consta en desarrollar la propuesta de diseño de la casa hogar,

considerando las cargas actuantes en la estructura, es decir, establecer el

sistema constructivo de la misma que será en concreto armado, indicando

materiales a utilizar los cuales su estructura y cada una de sus partes

deberán diseñarse teniendo presente proveer la seguridad adecuada contra

cualquier estado de falla posible.

Son los criterios que se deben tener presentes para lograr la estabilidad y

seguridad de las estructuras que conforman al edificio. El diseño estructural

está compuesto por marcos estructurales, estos consisten en elementos

horizontales (vigas) y verticales (columnas), conectados por articulaciones

rígidas (paredes). Para obtener un buen diseño estructural es importante

conocer cómo funcionan sus elementos

A continuación se elaboran los planos estructurales del proyecto los cuales

deben contemplar todo lo necesario para la construcción de la obra; dichos

planos sirven para la realización de los cómputos métricos los cuales

determinan las cantidades de materiales. Luego se realizara un análisis de

precios unitarios y finalmente el presupuesto de obra, en donde se estiman

los costos del proyecto tanto en materiales, mano de obra y equipos.

Fase III: Fase de Propuesta

Esta fase se ocupará del estudio a detalle de la información necesaria

para el desarrollo del diseño. De acuerdo a lo anteriormente expresado,

considerando las características del sitio existente, se propone la

construcción del diseño de la casa hogar para niños y adolescentes en

estructura de concreto armando, ubicado en Ciudad Guayana – Estado

Bolívar, la cual se considera la alternativa que contiene la solución más

apropiada para el alcance del objetivo. La propuesta consiste no más que en

la presentación de los documentos técnicos elaborados en la fase anterior

46

que son planos de detalles estructurales, cómputos métricos, análisis de

precios unitarios y presupuesto.

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos

Tamayo (1999) la define como “la expresión operativa del diseño de

investigación y que específica concretamente como se hizo la indagación”

(p. 126). Asimismo Bizquera, R. (1990), define las técnicas de recolección

como “aquellos medios técnicos que se utiliza para registrar observaciones y

facilitar el tratamiento de las mismas” (p. 28).

Según lo dicho anteriormente, la aplicación de una técnica conduce a la

obtención de información, la cual debe ser resguardada en un medio material

de manera que los datos puedan ser analizados e interpretados

posteriormente, lo cual se denomina instrumento. Un instrumento de

recolección de datos es cualquier recurso, dispositivo o formato que se utiliza

para registrar información.

La técnica utilizada en esta investigación es la observación directa, la cual

se basa en visualizar la problemática existente con la falta de albergues

infantiles en la ciudad, y proponer un diseño que integre espacios para el

desarrollo integral y formación general del menor. Según Sabino (2002), la

observación directa puede definirse como “el uso sistemático de nuestros

sentidos en la búsqueda de datos que necesitamos para resolver un

problema de investigación”. (p.105).

Según el manual de la Universidad Pedagógica Experimental Libertador

(2006), dice que la revisión bibliográfica es “la acción de explorar libros,

revistas y documentos que sirven para el desarrollo total o parcial de la

investigación”. (p.96). La revisión documental será a través de la lectura de

diferentes fuentes como libros, tesis, enlaces web, planos, manuales y todo

aquello que ayude como referencia para el desarrollo del presente proyecto.

Para la investigación documental, los instrumentos principales a utilizar

serán textos bibliográficos y para la investigación de campo serán equipos

electrónicos como computador con programas como AutoCAD y cámara 47

fotográfica digital.

El proceso de diseño estructural parte de conocer en primer orden el

destino y uso de la estructura; en este caso la estructura estará destinada a

albergar personas permanentemente; definir los materiales estructurales

acordes al proyecto, definir técnicas y parámetros constructivos. Una vez

definidos estos parámetros se procederá a definir las opciones de

estructuración, y así a realizar un prediseño de las secciones estructurales

para un primer análisis. Según Arias (2004), “en este punto se describen las

distintas operaciones a las que serán sometidos los datos que se obtengan”

(p. 99).

Se realizará el análisis e interpretación de la información obtenida de la

solución escogida, la cual permitirá tomar la decisión con respecto a los

objetivos. Los datos que se obtengan: clasificación, registro, tabulación,

cálculo y codificación si fuere el caso.

Operacionalización de Variables

Según Hurtado (2000), dice: “la operacionalización es un proceso que le

permite al investigador identificar aquellos aspectos perceptibles de un

evento, que hacen posible dar cuenta de la presencia o inmensidad de este.”

(p. 135). La operacionalización de las variables da grandes aportes al

desarrollo de la investigación porque se precisan los aspectos que se quieren

conocer, cuantificar y registrar con el fin de llegar a conclusiones.

En el cuadro 4 es posible observar el proceso de operacionalización de las

variables para esta investigación.

Cuadro 4

Operacionalización de Variables

Variable Definición Nominal Dimensiones Indicadores

48

PROYECTO DISEÑO DE UNA CASA

HOGAR

Estructura que se diseña y construye para albergar a niños, niñas y adolescentes en situación de calle.

Diagnosticar el terreno existente.

- Suelo.- Levantamiento.- Ubicación

Cálculo de la superestructura e infraestructura.

- Cálculo de la superestructura e infraestructura.- Límites o referencias

de Norma COVENIN para el cálculo.

Planos de detalles estructurales y cómputos métricos.

- Plano de diseño- Planimetría digital- Medidas

Determinar el costo de la construcción del proyecto de la casa hogar.

- Medidas- Análisis de Precio

Unitario- Presupuesto.

Fuente: Autor

CAPÍTULO IV

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Los cálculos estructurales se llevaron a cabo un procedimiento que inicia

con el predimensionado de la estructura, determinando las cargas y

esfuerzos para la obtención de las condiciones más favorables que

satisfagan los esfuerzos a la que estará sometida la edificación. A

49

continuación en este capítulo se presenta el análisis e interpretación de los

datos obtenidos de la investigación, por medio de la aplicación de las

técnicas e instrumentos de recolección de datos puntualizados en el marco

metodológico, los cuales permitieron determinar los aspectos que

conformaron el diseño de la casa hogar para niños y adolescentes en

estructura de concreto armado, ubicada en el Ciudad Guayana - Estado

Bolívar, considerando las condiciones de trabajo a las que será sometida y la

ubicación de la edificación. La descripción de los resultados de acuerdo a los

objetivos planteados es la siguiente:

Fase I: Diagnóstico

Diagnosticar la situación del terreno existente y la distribución del área para el diseño de la casa hogar.

En esta fase se realizó una visita técnica del terreno disponible de 7.500

m² aproximadamente, ubicado específicamente en la UD - 323 de la

Urbanización Villa Ikabaru al final de la Avenida Paseo Caroní en Ciudad

Guayana, Estado Bolívar donde se pudo observar que se dispone del

espacio necesario para la construcción del conjunto de la casa hogar que es

de un área de 3.750 m², lo cual sirvió para determinar el tipo de edificación

que se deberá construir.

50

Figura: Ubicación del terreno disponible en UD-323Fuente: Autor

Figura: Perspectivas del terrenoFuente: Autor

Se apreció el estado de abandono del terreno, usado como botadero de

desperdicios de las zonas que se encuentran adyacentes, pudiendo ser

aprovechado para otros fines que beneficien a la comunidad.

Fase II: Alternativa de Solución

51

Elaborar los cálculos de la superestructura y la infraestructura de la edificación para cumplir con las exigencias de calidad y seguridad de las normas vigentes en Venezuela.

Fase III: Fase de Propuesta

Componer los planos de detalles estructurales y cómputos métricos en función del diseño, para cuantificar los materiales necesarios.

La casa hogar que se propone construir tiene las dimensiones y

especificaciones como se detallan en los planos arquitectónicos (Ver en

Anexo) y estructurales (Ver en Anexo).

Los cómputos métricos consiste en la cuantificación de los materiales a

utilizar para la construcción de la obra, generando las partidas que se van a

utilizar para la realización del presupuesto de obra. De igual manera una vez

establecidas las medidas, dichos cómputos métricos se detallan en el Anexo.

Estimar los costos y presupuestos para construcción del proyecto con el fin de obtener un valor real de la inversión que requiere la obra.

A propósito de la investigación se presenta el presupuesto para la

construcción del proyecto de una casa hogar en estructura de concreto

armado, se puede ver en el Anexo.

CONCLUSIONES

52

De acuerdo a la investigación realizada en este Trabajo Especial de Grado

y a los resultados obtenidos en el desarrollo de los objetivos planteados, se

ha podido concluir:

RECOMENDACIONES

Es de gran importancia destacar una serie de recomendaciones que

surgieron del análisis de los objetivos del presente Trabajo Especial de

Grado. Las mismas se describen a continuación:

REFERENCIAS

53

Brito; A. (2011). Diseño de una edificación de tres (3) pisos de concreto armado en zona sísmica grupo 5, ubicada en Tucupita. Municipio Tucupita, Estado Delta Amacuro. Trabajo de grado para optar por el título de Ingeniero Civil no publicado, Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” Extensión Puerto Ordaz, Estado Bolívar.

Fargier, L. (2000). Concreto Armado Comportamiento y Diseño. Mérida, Venezuela: Luis B. Fargier Gabaldón.

García; O. (2013). Albergue temporal para niños, Mixco, Guatemala. Trabajo de grado para optar por el título de Arquitecto no publicado, Universidad de San Carlos de Guatemala, Guatemala.

Landa, C. (1998). Diseño de Elemento de Concreto Armado (3ed). Caracas, Venezuela: Ediciones Landa C.A.

Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” (2006) Manual de Trabajo Especial de Grado. Caracas.

Martínez; M. (2010). Propuesta arquitectónica para la “Casa Hogar San José”, (inserción de una obra social dentro de un espacio patrimonial existente). Barrio Portugal Abajo, Barcelona Estado Anzoátegui. Trabajo de grado para optar por el título de Arquitecto no publicado, Universidad de Oriente Núcleo de Anzoátegui, Estado Anzoátegui.

Quintero; K. (2014). Cálculo Estructural en Concreto Armado de un Edificio Residencial ubicado en la Urbanización la Casona I, Maracay, Parroquia Samán de Güere, Municipio Mariño. Trabajo de grado para optar por el título de Ingeniero Civil no publicado, Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” Extensión Maracay, Estado Aragua.

Ramos, A. (1998). Análisis de Edificios (1ed). Perú: Fondo Editorial 1998.

Sabino, C. (1992). El Proceso de la Investigación. Caracas: Panapo

Tamayo, M. (1999). Módulo 5: El Proyecto de Investigación (3ed). Santa Fe de Bogotá: Arfo Editores Ltda.

Villeta, J. (2000). Diseño de Proyectos de Ingeniería (1ed). Santo Domingo: Editora Búho.

Universidad Pedagógica Experimental Libertador (2006) Manual de Trabajo Especial de Grado de Especialización y Maestría y Tesis Doctorales. Caracas.

54

ANEXOS

55

ANEXO “A”PROCESO DE DISEÑO DE PROYECTOS CIVILES

[ANEXO A-1]

56

. Fuente: Diseño de Proyectos de Ingeniería (p.2)

CURRICULUM VITAE DEL ESTUDIANTE(RESUMEN)

DATOS PERSONALES:Nombre y Apellidos: Anibal Gabriel Velásquez MoreyFecha de Nacimiento: 18-09-1988C.I. V: 18.886.808Dirección de Residencia: Urb. Paratepuy, Manz. 26, Casa nº 16, Av. Caroní - Puerto OrdazTeléfono: 0412-9790262Correo Electrónico: [email protected]

DATOS ACADÉMICOSTítulo Obtenido: Tecnólogo en Construcción Civil.Institución donde obtuvo el título: Universidad de Oriente (U.D.O.) Pto. Ordaz, Edo. Bolívar.Actualmente cursando 10mo semestre de Ingeniería Civil en el I.U.P. “Santiago Mariño”.

CURSOS REALIZADOS:2005. Operador de Microcomputadores Windows XP y Office 2005 Nivel I.2005. Diseño Gráfico2007. Auto Cad. 2007. Diseño Web.2014. Lectura e interpretación de planos2014. Residencia e inspección de obras2015. Cómputos métricos.

57

EXPERIENCIA LABORAL:Arquitectónica AyacuchoSiderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro. SIDOR

HABILIDADES Y DETREZAS:Dibujante en Auto Cad 2d y 3DConocimientos en renderizado con 3ds Max y Sweet Home 3DIngles Básico Manejo Básico de Revit ArchitectureDiseño de Interiores con Autodesk Homestyler y Homebyme

58

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