QUIENES SOMOS
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ESTUDIO DE SUELOS
INDICE
SUELOS Y CIMENTACIÓN ........................................................................... ...........................
TIPOS DE MUROS
5;6
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AMPLIACIONES Y REMODELACIONES
TABIQUES Y MUROS PORTANTES
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9;10
............................................................................................... 10; 11
MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN
........................................................................................... 12; 13
TANQUE ELEVADO
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JUNTAS SISMICA
..................................................................................................................
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FALLAS ESTRUCTURALES
......................................................................................................... 17;19
MEDIDAS DE MI TERRENO ........................................................................................................
OPCIÓN DE TECHO
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21; 23
CONCRETO DE CALIDAD ........................................................................................................... 24;26
LABOR DEL INGENIERO .............................................................................................................
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¿QUIENES SOMOS? Somos un equipo de Arquitectos e Ingenieros comprometidos a solucionar las necesidades de aquellos que como tú, deciden emprender la construcción de su edificación con el apoyo de distintos especialistas del campo, buscando reducir sus costos, tomar las mejores decisiones y aumentar su desempeño. Nuestra labor es asistirte en cada una de las tareas necesarias para tu emprendimiento, desde el diseño de tu proyecto hasta la culminación de tu
NOSOTROS
construcción.
MISIÓN AUTOCONSTRUCTOR es una empresa con la misión de facilitar el trabajo en cada una de las ac!vidades del mercado Autoconstructor, ayudándolos a reducir sus costos y aumentar su desempeño.
VISIÓN AUTOCONSTRUCTOR, empresa líder en participación de mercado, y número de servicios ofrecidos que permitan, en forma sustentable e integral, asegurar un valor para el mercado Autoconstructor superior al de la competencia
Todo es posible si se cuenta con los profesionales adecuados. AUTOCONSTRUCTOR diseña y/o construye la casa de tus sueños...
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¿POR QUÉ ES NECESARIO REALIZAR UN
ESTUDIO DE
SUELOS? Es común pensar en problemas a causa del suelo en edificaciones altas, sin embargo, hay que tener en cuenta que ciertos tipos de suelo pueden fallar con muy poco peso encima.
Es necesario comprender que cualquier edificación, por más pequeña que sea, corre el riesgo de colapsar si no se construye correctamente. El comportamiento del Suelo obedece a muchos factores; éstos son analizados por un Ingeniero especializado: el Ingeniero Geotécnico, el cual emite el informe de Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) necesario para el diseño estructural de tu edificación.
Cuando el sismo origina la licuación del terreno, se generan asentamientos de distintas magnitudes en toda la base de la edificación (FIG. N° 01 y N°02) o el hundimientos de la totalidad de la edificación (FIG. N° 03).
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¿PUEDO
CONSTRUIR MI EDIFICACIÓN SOBRE
CUALQUIER
SUELO?
Hay terrenos sobre los cuales no se puede construir dada su gran vulnerabilidad ante eventos sísmicos (FIG. N°04 y N°05). Sin embargo, en algunos casos el suelo puede expandirse o contraerse originando daños severos en una edificación (FIG. N°06), sin necesidad de que ocurra un sismo.
RECOMENDACIÓN AUTOCONSTRUCTOR:
No se debe subestimar la importancia que tiene el conocer las características del suelo antes de iniciar un proyecto estructural.
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¿Y SI LA
CIMENTACIÓN DE MI CASA NO HA ALCANZADO
SUELO FIRME? El hundimiento de viviendas (FIG. N° 07 y N°08) es un evento que puede presentarse por una capacidad portante del suelo muy baja, cuando no se ha alcanzado suelo firme. El Estudio de Mecánica de Suelos se exige para edificaciones con mas de 3 niveles de altura, o con mas de 2 500m de área construida. Sin embargo, es importante realizar este estudio cuando el Ingeniero Estructural lo requiera.
Es necesario, para cualquier edificación, realizar una calicata (FIG. N°09) con la finalidad de:
Establecer la profundidad del estrato firme, el cual estará indicado en los planos de construcción. En caso no se realice el Estudio de Mecánica de Suelos, se estimará la capacidad portante del estrato establecido para soportar la cimentación.
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QUIERO COCHERAS EN EL PRIMER NIVEL DE MI EDIFICACIÓN, ¿PUEDO QUITAR ALGUNOS MUROS DURANTE LA CONSTRUCCIÓN?
FALLAS POR PISOS BLANDOS: Es usual contar con estacionamientos en el primer nivel de toda edificación, cuyo número dependerá de la cantidad de personas que vivan en ella. Prevista esta demanda, se procede con el diseño integral del proyecto, preparando a la estructura para soportar un evento sísmico ante la ausencia de muros en el primer nivel( FIG. N°10).
En el diseño estructural de una edificación se consideran dos tipos de muros: Los muros resistentes llamados muros portantes, estos deberán ser construidos tal como indican en los planos.
Y los muros que solo sirven para separar ambientes, llamados tabiques; pueden ser removidos al no cumplir labor estructural.
Sin un análisis adecuado, una edificación con ausencia de muros en el primer nivel y con muros portantes en los pisos superiores, presenta un problema al que llamamos Piso Blando, el cual evidencia una gran debilidad en el primer nivel (FIG. N°11 y N°12).
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PERO NECESITO ESPACIOS MÁS GRANDES, Y EL PROYECTO YA ESTÁ ELABORADO.
¿ COMO SE PUEDE SOLUCIONAR? Si usted desea ampliar aún más los espacios de su edificación, es necesario realizar una reformulación estructural con un equipo profesional, puesto que el eliminar muros importantes para la estructura, causa problemas severos a su edificación ( FIG. N°11 y N°12). Para evitar llegar a estas limitantes es importante tener claro (desde la concepción del proyecto) la utilidad de su edificación, obteniendo el diseño que cumpla con sus requerimientos y le brinden la seguridad de su inversión y lo más importante, la seguridad de su familia.
Si se requiere, el diseño puede contemplar espacios amplios y dispuestos de manera tal, que puedan permitir flexibilidad en sus usos mediante el uso de materiales removibles como es el Drywall (FIG. N° 13 y N°14).
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QUIERO AUMENTAR MUROS EN MI CASA , ¿DEBO TENER ALGÚN CUIDADO EN ESPECIAL?
FALLA ESTRUCTURAL POR COLUMNAS
Los tabiques son muros que cumplen la función de divisor de espacios y no labor estructural. Por esta razón, se puede prescindir de éste tipo de muros si no se lo requiere; sin embargo, cuando se desea aumentar un tabique, pues hay que tener en cuenta el peso de este sobre la losa en la cual se apoya. Hay un efecto que puede ser más perjudicial al aumentar un tabique de forma inadecuada: el efecto de columna corta (FIG. N°16 y 17).
Un tabique debe aislarse de la estructura (FIG. N°15) ya que de no ser así, puede alterar el desempeño adecuado de la edificación ante eventos sísmicos. El efecto de Columna Corta se da por la unión de un alfeizar (sobre todo de ventanas altas) a una columna que se ha diseñado para que trabaje libremente. Este efecto daña la columna, dejando vulnerable a toda la edificación ante un posible colapso.
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TABIQUE EN VOLADO
DE FACHADAS Se Debe tener cuidado con el amarre entre las columnetas que soportan el tabique y la losa en la que se apoyan, sobre todo cuando se ubican en los exteriores de la edificación. Si bien la falla de un tabique no representa riesgo para la estructura, sí representa un verdadero peligro para las personas, puesto que puede precipitarse fuera de la edificación (FIG. N°19 y N°20). Un efecto adicional se presenta cuando el tabique se encuentra apoyado sobre un volado, ya que si la viga de soporte no se ha diseñado para la deformación adecuada, el tabique puede agrietarse con facilidad, tornándolo aún más vulnerable a cargas sísmicas (FIG. N° 18).
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¿POR QUÉ ES IMPORTANTE TENER UN MÍNIMO
DE MUROS EN
EL PRIMER
FALLA POR BAJA DENSIDAD DE MUROS Y MATERIALES DE DEFICIENTE CALIDAD
NIVEL?
Los elementos que proporcionan mayor rigidez y por lo tanto, mayor resistencia ante eventos sísmicos son los muros portantes. Es de esperar que a mayor cantidad de muros, mayor resistencia de la edificación.
Podemos entender que mientras más baja sea la densidad de muros, éstos deberán ser más reforzados, sin embargo, se ha visto muchos casos en los que se utiliza material de baja calidad para la construcción de muros portantes originando hechos lamentables (FIG. N° 21 y N°22)
Por tal motivo existe un mínimo de muros que debe considerarse de acuerdo al área de la edificación y al número de pisos que soporta. A esta relación se la conoce como Densidad de Muros.
Cuando se requieren espacios amplios en el primer nivel, se reduce significativamente la cantidad de muros; siendo éstos los que soportan la totalidad de la carga sísmica. En éstos casos, se recurren a muros de concreto armado conocidos comúnmente como placas.
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¿CUÁLES SON LOS MATERIALES
ADECUADOS PARA
MÍ CONSTRUCCIÓN? Los materiales adecuados para la construcción de tu edificación se indican en las especificaciones técnicas que aparecen en los planos. Hay que tener en cuenta que la calidad del material estará en función al desempeño estructural del elemento; en consecuencia, los elementos de tabiquería pueden construirse con ladrillo liviano (FIG. N° 23) aligerando así la estructura. Un muro portante, debe ser construido con ladrillo de alta calidad (FIG. N° 24), según las especificaciones indicadas en los planos de construcción.
Falla por materiales de construcción
Los materiales de construcción son de vital importancia para un desempeño sísmico adecuado, y las consecuencias de utilizar materiales de baja calidad van desde el remplazo de los elementos dañados (FIG. N°27), hasta la demolición integra
de la estructura (FIG. N°25).
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En Arequipa, Pisco, Chincha e Ica, se utilizan ladrillos artesanales de arcilla, pandereta y bloques de concreto vacíos para la construcción de los muros portantes en edificios de hasta 5 pisos (FIG. N° 26 y N°28). De acuerdo a la Norma E.070, el uso de éstas unidades de albañilería esta prohibido porque se trituran originando una perdida drástica de la resistencia y rigidez de los muros (FIG. N°27).
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QUIERO AMPLIAR MI VIVIENDA, ¿ES SUFICIENTE CON REFORZAR
LAS COLUMNAS?
AMPLIACIONES SIN CRITERIO TÉCNICO
Las ampliaciones hechas sin ningún criterio técnico, tuvieron muchos problemas en las zonas afectadas por el sismo. Por ejemplo, en Pisco fue común construir un segundo piso sobre una construcción hecha de adobe, empleándose únicamente columnas que incluso estaban desfasadas de los muros de adobe; el estado de éstas edificaciones luego del sismo fue catastrófico (FIG. N°29 y N°30). Problemas severos se presentan en las ampliaciones cuando no se considera la edificación existente y cómo afecta ésta al comportamiento estructural del conjunto de la vivienda. (FIG. N°31).
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OMISIÓN DEL TANQUE
DE AGUA
EN DISEÑO
DE EDIFICACIONES
En el diseño de la edificación se considera la ubicación del tanque elevado, preparando a los elementos indicados para soportar la carga del mismo. En ocasiones se improvisa la ubicación de Los tanques de agua apoyándolos sobre 4 columnas; se produce entonces un cambio brusco de rigidez (resistencia) entre esos apoyos y el muro del último piso (de albañilería), generando la falla de estas columnas ante un sismo (FIG. N°32 y N°33). Es evidente la importancia que tiene el considerar el efecto de las cargas importantes (como el tanque elevado) en el diseño de la edificación.
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¿PORQUÉ TENGO QUE DEJAR UN ESPACIO ENTRE MI EDIFICACIÓN Y LA DE MI VECINO? En Lima, a causa del sismo de 1974, se presentaron varios casos de daños por falta de junta sísmica (FIG. N°34). Al no existir un espacio entre edificaciones (Junta Sísmica), impactan entre ellas alterando el comportamiento natural de ambas, originando grietas no esperadas (FIG. N° 35).
Para establecer la separación entre edificaciones, así como entre elementos estructurales, se usan distintos métodos de los cuales, el más utilizado para viviendas son las planchas de tecnopor (FIG. N°36).
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ESTAS SON ALGUNAS DE LAS
FALLAS ESTRUCTURALES MÁS COMUNES FALLA POR CORTE Y TORSIÓN EN COLUMNAS:
Fig. N °37: F A LLA SISM O POR C ORTA
NTE E N COL UMNA .
Fig. N°39: FALLA DE COLUMNAS POR TORSIÓN.
E ÓN D
Fig. N°40: FALLA POR COMPRESIÓN DE COLUMNAS.
PRESI R COM O P A ALL °40: F Fig. N . S NA COLUM
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FALLA POR CORTANTE Y FALTA DE ACERO EN PLACAS:
Fig. N°41: FALLA POR CORTANTE.
Fig. N°42: FALLA MASIVA EN PLACA. PANDEO DE ARMADURAS. AUSENCIA DE ESTRIBOS.
Fig. N°43: FALLA DE COLUMNA POR TORSIÓN
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Falla de placas de construcción por corte
FIG. 44: Falla de placa por corte y falta de estribos en el elemento estructural.
FIG. 45: Falla de muro de albañilería por deslizamiento, conocido también como falla por cizalle.
FIG. 46: FALLA POR UN MAL CONTROL DE LA CONSTRUCCIÓN, NO SE COLOCARON LOS ESTRIBOS SEGÚN LA ESPECIFICACIÓN DE LOS PLANOS.
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¿PORQUÉ ES NECESARIO TOMAR LAS MEDIDAS
DE MI TERRENO, SI HAY DOCUMENTOS QUE LAS ACREDITAN? En documentos como la Ficha Registral del predio o la Copia literal de Dominio aparecen las medidas, área, perímetro, linderos, entre otros datos del terreno, los cuales son importantes al ejecutar el diseño de tu edificación; sin embargo, para elaborar un diseño adecuado, es necesario conocer características adicionales como son: la pendiente del terreno, características de las construcciones vecinas, etc. En casos donde se cuentan con edificaciones vecinas al terreno a ocupar, es común encontrar diferencias entre las medidas establecidas en los documentos del propietario y las tomadas en el campo.
La incongruencia entre las medidas según los planos y las reales originan problemas que pueden complicar el funcionamiento de la edificación ya sea a nivel arquitectónico por la reducción de espacios importantes, como a nivel estructural por el traslado o rotación de ejes igualmente importantes.
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¿TECHO CON TÉCNOPOR O CON LADRILLO HUECO?
El ladrillo de techo (ladrillo hueco) utilizado comúnmente en las losas, no desempeñan ninguna función estructural, utilizándose principalmente para lograr una superficie homogénea para el encofrado y posterior enlucido del cielo raso; Por este motivo puede ser reemplazado por cualquier elemento que cumpla la misma función. En la actualidad se está volviendo práctica común el reemplazar al ladrillo de techo por barras de poliestireno, más conocido como tecnopor (Fig. N°49).
Entre las ventajas que nos proporciona el uso del tecnopor en las losas tenemos: ·
Es realmente liviano: El peso de un ladrillo de arcilla de 30x30x15cm es 8.0kg aprox., un casetón de tecnopor de iguales dimensiones puede pesar hasta 0.2kg, logrando reducir el peso de la losa hasta en un 30%.
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·Por su peso ligero, permite trasladarlo con mayor facilidad, lo que aumenta la productividad sobre todo en el traslado vertical (Fig. N°51).
Otra de las cualidades del material es el desempeño que tiene como aislante acústico y térmico logrando ambientes más cálidos y con una mayor privacidad
ante ruidos externos. Por estas cualidades, el tecnopor se ha convertido en un sustituto del ladrillo de techo, pero suele presentar problemas en la adherencia con el enlucido del cielo raso.
Muchas técnicas se utilizan con la finalidad de asegurar esta unión; técnicas como el uso de mallas, las cuales se aseguran con tachuelas a las viguetas (Fig. N°52).
La función de la malla es brindar un soporte al tarrajeo, sin embargo en algunos casos éstas se descuelgan por la falla de las tachuelas de unión dañando a su paso el enlucido de todo el paño, y pudiendo precipitarse, representan un peligro para los ocupantes de la edificación.
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El tecnopor es entonces una gran opción como reemplazo del ladrillo típico cuando no se piensa usar el enlucido del cielo raso como acabado final; por este motivo es común ver el uso del tecnopor en edificaciones que van a recibir un falso cielo como acabado final, prescindiendo del tan problemático enlucido y jugando con la flexibilidad de formas que brinda éste tipo de acabado (Fig. N°53).
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¿CÓMO PUEDO SABER SI EL CONCRETO
QUE UTILIZAN
EN MI CASA
ES EL ADECUADO? Existen concretos con distintas resistencias, las cuales están en función de la calidad y dosificación de cada uno de sus componentes (Fig. N°54). Los componentes del concreto son básicamente 4: ·
Cemento.
· ·
Arena. Grava o piedra triturada.
·
Agua.
En el diseño estructural, el Ingeniero asume la resistencia del concreto, y debe ser corroborada en la construcción ya que el desempeño adecuado de la estructura depende de ésta. Otro factor que se debe tener en cuenta al momento de elaborar el concreto refiere a lo trabajable y manejable que resulta la mezcla, ya que si obtenemos una mezcla muy seca, se originarán problemas que afectan severamente la resistencia del elemento estructural.
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En obra, la trabajabilidad de la mezcla va de la mano con su fluidez (Fig. N°56), y se alcanza ajustando la cantidad de agua sin llegar a los excesos, pues se ha demostrado que la resistencia del concreto disminuye con el aumento de agua. La resistencia del concreto puede ser evaluada mediante muestras tomadas en campo para ensayarlas posteriormente con una prensa hidráulica en un laboratorio especializado (Fig. N°57). Estas muestras se llaman probetas, briquetas o testigos de concreto, y son tomadas en moldes estándar (Fig. N°58).
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La resistencia del concreto utilizado en tu edificación debe ser la indicada en las especificaciones técnicas de tus planos de construcción (Fig. N°59). Parte del control de calidad de tu construcción son los ensayos de las muestras de concreto, pues así se puede verificar la correspondencia entre la resistencia tomada en el diseño estructural (Fig. N°61) y la resistencia real del concreto en obra (Fig. N°60).
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¿CUÁL ES LA LABOR
DEL INGENIERO
CIVIL?
Una vez que se ha aprobado la arquitectura a nivel de anteproyecto, el Ing. Civil cuenta ya con la información básica para comenzar con el diseño estructural. La labor del Ing. Civil es brindarle a tu edificación la seguridad estructural ante eventos externos, logrando un uso eficiente de los recursos necesarios para la construcción. Es labor del Ing. Civil establecer los posibles riesgos que se originan por los peligros latentes de las fuerzas naturales como son los sismos, deslizamientos, etc. Por este motivo debe conocer a cabalidad las características del emplazamiento de la edificación. El diseño arquitectónico así como el uso de la edificación, serán condiciones para el diseño estructural pues de esto dependerán las cargas actuantes en tu edificación, por ejemplo el peso del mobiliario, la gente, los muros, etc.
Se debe entender que el Arquitecto es el profesional encargado de brindarte una edificación que se ajuste a tus necesidades, concibiendo la disposición más funcional posible para tus espacios. El Ing. Civil tiene como función otorgar las capacidades necesarias a tu edificación para desempeñarse de forma segura a lo largo de su vida útil. La funcionalidad de tu edificación está de la mano también con el adecuado trabajo de tomacorrientes, luminarias y demás elementos eléctricos, los cuales estarán diseñados por un Ing. Eléctrico. Encargado del diseño de las redes de los servicios de saneamiento como son: el agua fría, agua caliente y desagüe; estará un Ing. Sanitario.
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