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APLICACIÓN DE SOFTWARE AUTOCAD CIVIL 3D, PARA EL DISEÑO GEOMÉTRICO, DEL PROYECTO DE MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VIA SOATÁ - BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800; APLICACIÓN DEL SOFTWARE SAP2000, PARA EL DISEÑO DE UN BOX CULVERT Y APLICACIÓN DEL SOFTWARE PROJECT 2010 PARA LA PROGRAMACIÓN DE OBRA

ELKIN YEBRAIL PACHECO PULIDO

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL BOGOTÁ D.C 2013

APLICACIÓN DE SOFTWARE AUTOCAD CIVIL 3D, PARA EL DISEÑO GEOMÉTRICO, DEL PROYECTO DE MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VIA SOATÁ - BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800; APLICACIÓN DEL SOFTWARE SAP2000, PARA EL DISEÑO DE UN BOX CULVERT Y APLICACIÓN DEL SOFTWARE PROJECT 2010 PARA LA PROGRAMACIÓN DE OBRA

ELKIN YEBRAIL PACHECO PULIDO

Monografía para optar el título de ingeniero civil

ING. RUBÉN DARÍO OCHOA ARBELÁEZ Director de la facultad de ingeniería civil

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL BOGOTÁ D.C 2013

DEDICATORIA

A mis padres Eutimio y Leonilde, con todo mi amor A mis hijas Mariana y Valentina con todo mi sacrificio

AGRADECIMIENTOS

Quiero agradecer primeramente a Dios porque me ha dado la fortaleza para terminar esta etapa de mi vida.

A mis padres Eutimio y Leonilde, por darme la vida y la educación y ser mi mayor apoyo para culminar esta carrera.

A mis hijas Seidy Mariana y Dana Valentina, por ser comprensivas y entender mi lejanía al dedicarme a los estudios; ellas saben que lo hago para ponerles metas que me tienen que superar.

A Juan Camilo, por ser una nueva ilusión en mi vida, me has reconfortado espiritualmente.

A mis amigos Adriana, Ciro, Eugenio, quienes siempre han sido mi apoyo incondicional y me han impulsado para culminar de cualquier manera mis estudios.

A mis compañeros de estudio de esta nueva carrera, de cada uno de ustedes aprendí algún ejemplo de vida y los llevo en mi corazón con el mayor afecto y agradecimiento. .

A mis docentes de Uniagraria y personal administrativo de los grupos especiales, sin su profesionalismo y gran colaboración no lo hubiera logrado.

A todas las demás personas, quienes aportaron de múltiples maneras para que este objetivo fuera una realidad.

Mil y mil gracias.

Elkin Yebrail pacheco pulido.

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 16 1.

DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DEL PROYECTO ........................................... 18 1.1 DATOS GENERALES Y GEOGRAFÍA........................................................ 18 1.2 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO .............................................................. 21

2. APLICACIÓN DE SOFTWARE AUTOCAD CIVIL 3D, PARA EL DISEÑO GEOMÉTRICO, DEL PROYECTO DE MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VIA SOATÁ - BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800 ...... 23 2.1

AUTOCAD CIVIL 3D ................................................................................. 23

2.2 DISEÑO GEOMETRICO CON AUTOCAD CIVIL 3D .................................. 24 2.2.1. Obtención de Coordenadas con el programa Google Earth ................ 24 2.2.2. Normas Técnicas para hacer el diseño ................................................ 30 2.2.3 Conceptualización de las características del proyecto.......................... 32 2.2.4 Proceso de asignación de velocidades. ................................................. 36 2.2.5 Entretangencia mínima ......................................................................... 36 2.2.6 Entretangencia máxima ......................................................................... 36 2.2.7 Clasificación de la vía según el tipo de terreno. Tenemos en cuenta las siguientes consideraciones: ............................................................................ 38 2.2.8 Análisis de elevaciones......................................................................... 38 2.2.10 Elección de la velocidad de diseño ..................................................... 42 2.2.11 Determinación del radio mínimo de las curvas a utilizar. .................... 43 2.2.12 Determinación de la longitud mínima de la curva espiral ................... 44 2.2.13 Determinación de las entretangencias mínimas ................................. 46 2.2.14 Diseño en planta ................................................................................. 46 2.2.15 Diseño en perfil ................................................................................... 49 2.2.16 Diseño de curvas horizontales ............................................................ 50 2.2.17 Comprobaciones de diseño en planta................................................. 56 2.2.18 Transición del peralte.......................................................................... 63

2.2.19 DISEÑO VERTICAL............................................................................ 65 2.2.20 CREACION DEL ENSAMBLAJE O SECCION TRANSVERSAL ........ 73 2.2.21 OBRA LINEAL O CORREDOR. OPCION: OBRA LINEAL-CREAR OBRA.............................................................................................................. 78 2.2.22 COMANDO DRIVE ............................................................................. 84 2.2.23 CREACION DE LA SUPERFICIE DATUM O SUPERFICIE INFERIOR DE LA EXPLANACION ................................................................................... 86 2.2.24 DEFINICION DE MATERIALES PARA SUBBASE, BASE, XPLANACIONES DE CORTES Y RELLENOS, BORDILLO-CUNETA ........... 88 2.2.25 DIAGRAMA DE MASAS ................................................................... 115 2.2.26 GENERAR LAS SECCIONES TRANSVERSALES .......................... 117 2.2.27 CREACION DE PLANOS PLANTA PERFIL Y PLANTILLAS PARA PLANOS ....................................................................................................... 122 3. APLICACIÓN DEL SOFTWARE SAP2000 PARA LA MODELACIÓN ESTRUCTURAL DE UN BOX COULVERT LOCALIZADO DE LA VIA SOATÁ BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800 ................................ 128 3.1 GENERALIDADES .................................................................................... 128 3.2 SAP2000 .................................................................................................... 129 3.3 EJEMPLO DE APLICACION ..................................................................... 135 3.4 DISEÑO DE BOX CULBERT. .................................................................... 136 3.4.1 Características y Predimensionamiento.............................................. 136 3.4.2 cálculo de las cargas .......................................................................... 137 3.5 APLICACION DEL SOFTWARE SAP2000 ............................................... 140 3.5.1 Geometría de la estructura ................................................................. 140 3.5.2 Grabar proyecto .................................................................................. 143 3.5.3 Asignación de Coacciones. ................................................................. 145 3.5.4 Definición de los materiales ................................................................ 147 3.5.5 Definición y asignación de secciones de barras. ................................ 148 3.5.6 Ejes generales y locales ..................................................................... 154 3.5.7 Definición de las hipótesis de carga.................................................... 159 3.5.8 Asignación de los valores de las acciones. ......................................... 160 3.5.9. Definición de las combinaciones de hipótesis ..................................... 163 3.5.10 Envolventes. ..................................................................................... 164 3.5.11 Cálculo. ............................................................................................. 165

3.5.12. Resultados. ..................................................................................... 167 3.5.13. Gráficas de solicitaciones ................................................................ 170 3.5.14. Reacciones en los apoyos ............................................................... 172 3.5.15. Imprimir diagramas. ......................................................................... 174 3.5.16. Listados. .......................................................................................... 174 3.5.17. Obtención de las cuantías ............................................................... 175 4. APLICACIÓN DEL PROGRAMA MICROSOFT PROJECT EN LA PROGRAMACION DE LA OBRA......................................................................... 178 4.1 GENERALIDADES .................................................................................... 178 4.3 LA ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS................................................. 182 4.4 MICROSOFT PROJECT. .......................................................................... 182 4.4.1 Triángulo del Proyecto. En Microsoft Project los tres factores que conforman cada proyecto son:...................................................................... 183 4.4.2 Base de Datos de Microsoft Project .................................................... 183 4.4.3 Cómo programa Microsoft Project ...................................................... 185 4.4.4 Seguimiento y Cierre .......................................................................... 185 4.5 APLICACIÓN DEL SOFTWARE MICROSOFT PROJECT 2010. ............. 186 4.5.1 Iniciando Microsoft Project .................................................................. 188 4.5.2 Crear un proyecto nuevo. ................................................................... 188 4.5.3 Configurar el calendario del proyecto ................................................. 190 4.5.4 Introducir y organizar una lista de tareas. ........................................... 193 4.5.5 Especificar las tareas y sus duraciones. ............................................. 193 4.5.6 Incorporar una tarea a un proyecto ..................................................... 193 4.5.7 Establecer dependencias y delimitaciones de tareas ......................... 194 4.5.8 Crear una dependencia entre tareas en un proyecto .......................... 195 4.5.9 Dependencia entre tareas Descripción ............................................... 195 4.5.10 Estructurar las tareas en un esquema lógico .................................... 197 4.5.11 Identificar el camino crítico. .............................................................. 200 5 CONCLUSIONES ............................................................................................ 203 6 RECOMENDACIONES ..................................................................................... 205 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 206

LISTA DE ILUSTRACIONES AUTOCAD CIVIL 3D

Pág.

Ilustración 1. Mapa de Boavita. Boyacá ……………………………….…….….……18 Ilustración 2. Departamento de Boyacá ……………………………….…….….……21 Ilustración 3. Localización. Provincia del Norte. Boyacá ………………..……..22 Ilustración 4. Localización en planta del proyecto ………………………..……..25 Ilustración 5. Georeferenciación del proyecto ………………………………..…….25 Ilustración 6. Configuración espacio ………………………………….……..……26 Ilustración 7. Superficie del proyecto en Google Earth. ………………………27 Ilustración 8. Superficie del proyecto en Google Earth ………………………28 Ilustración 9. Superficie del proyecto en Google Earth ………………………29 Ilustración 10. Curvas de nivel con etiquetas ………………………………………29 Ilustración 11. Curvas de nivel con etiquetas ………………………………………30 Ilustración 12. Análisis de elevaciones ………………………………………………39 Ilustración 13. Análisis de elevaciones ………………………………….…………..39 Ilustración 14. Análisis de taludes ………………………………….…………..40 Ilustración 15. Rangos de pendiente transversal ………………………………41 Ilustración 16. Rangos de pendiente transversal ………………………………41 Ilustración 17. Alineación en planta ………………………………….…………..47 Ilustración 18. Alineación en Planta …………………………………..………….47 Ilustración 19. Eje del proyecto …………………………………………..………….48 Ilustración 20. Alineamiento horizontal ………………………………….…………..48 Ilustración 21. Perfil terreno natural ………………………………….…………..49 Ilustración 22. Perfil terreno natural ………………………………….…………..50 Ilustración 23. Diseño curvas horizontales ………………………………………51 Ilustración 24. Diseño curvas horizontales ………………………………………52 Ilustración 25. Diseño curvas horizontales ………………………………………53 Ilustración 26. Diseño curvas horizontales ………………………………………54 Ilustración 27. Diseño curvas horizontales ………………………………………55 Ilustración 28. Comprobación del diseño en planta ………………………………56 Ilustración 29. Comprobación tangencia máxima ………………………………57 Ilustración 30. Comprobación tangencia máxima ………………………………58 Ilustración 31. Comprobación Longitud mínima de tangencia ………………59 Ilustración 32. Comprobación Longitud mínima de curvas horizontales espirales .60 Ilustración 33. Comprobación parámetro A máximo ………………………………61 Ilustración 34. Comprobación parámetro A mínimo curva espiral ………………62 Ilustración 35. Transición peralte ………………………………………..…………….63 Ilustración 36. Transición peralte ………………………………………..…………….64

Ilustración 37. Vista del peralte en las curvas ………………………………………64 Ilustración 38. Pefil terreno natural ………………………………..…………….65 Ilustración 39. Visualización elementos geométricos en perfil ………………66 Ilustración 40. Perfil de rasante ………………………………………..…………….70 Ilustración 41. Diseño Rasante ………………………………………..…………….71 Ilustración 42. Diseño rasante ………………………………………..…………….72 Ilustración 43. Sección transversal ensamblaje ………………………………………76 Ilustración 44. Sección transversal ensamblaje ………………………………………77 Ilustración 45. Obra lineal ………………………………………………….…………..78 Ilustración 46. Obra lineal …………………………………………………...…………79 Ilustración 47. Visualización sección transversal ………………………………80 Ilustración 48. Visualización sección transversal ………………………………81 Ilustración 49. Visualización sección transversal ………………………………81 Ilustración 50. Visualización sección transversal ………………………………82 Ilustración 51. Visualización sección transversal ………………………………82 Ilustración 52. Visualización sección transversal ………………………………83 Ilustración 53. Vista proyecto en 3D……………………………………………….… 84 Ilustración 54. Vista proyecto en 3D…………………………………………………. 85 Ilustración 55. Superficie DATUM……………………………………………………. 86 Ilustración 56. Visualización líneas de muestreo……………………………..… … 87 Ilustración 57 Líneas de Muestreo ……………………………………….……..87 Ilustración 58 Definición de materiales ………………………………………………88 Ilustración 59. Configuración ventana definición de materiales ………………89 Ilustración 60. Reporte de volúmenes de explanación …………………………….110 Ilustración 61. Reporte de volúmenes de subbase …………………………….111 Ilustración 62. Reporte de volúmenes de base …………………………………….112 Ilustración 63. Reporte de volúmenes de pavimento …………………………….113 Ilustración 64. Reporte de volúmenes de bordillo - cuneta ……………………..114 Ilustración 65. Diagrama de masas …………………………………………….115 Ilustración 66. Visualización diagrama de masas …………………………….116 Ilustración 67. Secciones tranversales ………………………………………….…117 Ilustración 68. Visualización secciones tranversales ………………………….….118 Ilustración 69. Sección transversal típica mixta y peralte ………………….….119 Ilustración 70. Sección transversal en tangente y corte ………………….….120 Ilustración 71. Sección transversal en tangente y relleno ………………….….121 Ilustración 72. Plantillas para plotear planta y perfil ………………………….….122 Ilustración 73. Generación de plantillas ………………………………………….…123 Ilustración 74. Generación marcas de visualización …………………………….123 Ilustración 75. Visualización planta perfil ………………………………….…124 Ilustración 76. Visualización planta perfil ………………………………….…125 Ilustración 77. Planos planta perfil ………………………………………….…126 Ilustración 78. Planos planta perfil ………………………………………….…127 Ilustración 79. Planos planta perfil ………………………………………….…127

LISTA DE ILUSTRACIONES SAP2000

Ilustración 1. Definir unidades. ............................................................................ 140 Ilustración 2. Elección del modelo....................................................................... 141 Ilustración 3. Dimensionar el marco. ................................................................... 142 Ilustración 4. Editar la grilla. ................................................................................ 142 Ilustración 5. Editar la grilla. ................................................................................ 143 Ilustración 6. Grabar el proyecto. ........................................................................ 143 Ilustración 7. Adicionar una barra. ...................................................................... 144 Ilustración 8. Adicionar una barra. ...................................................................... 145 Ilustración 9. Asignar las coacciones. ................................................................. 146 Ilustración 10. Asignar las coacciones. ............................................................... 146 Ilustración 11. Definir materiales. ........................................................................ 147 Ilustración 12. Definir materiales. ........................................................................ 148 Ilustración 13. Definición y asignación de secciones. ......................................... 148 Ilustración 14. Definición y asignación de secciones. ......................................... 149 Ilustración 15. Definición y asignación de secciones. ......................................... 149 Ilustración 16. Definición y asignación de secciones. ......................................... 150 Ilustración 17. Definición y asignación de secciones. ......................................... 151 Ilustración 18. Definición y asignación de secciones. ......................................... 151 Ilustración 19. Definición y asignación de secciones. ......................................... 152 Ilustración 20. Definición y asignación de secciones. ......................................... 153 Ilustración 21. Secciones asignadas. .................................................................. 153 Ilustración 22. Comprobación de los ejes. .......................................................... 154 Ilustración 23. Extruir el elemento. ...................................................................... 155 Ilustración 24. Ejes locales.................................................................................. 156 Ilustración 25. Imagen en 3D extruida e imagen en 2d eje xz ............................ 157 Ilustración 26. Movimientos en 3D de la figura. .................................................. 157 Ilustración 27. Cambiando colores de la figura por los asignados a cada sección. ............................................................................................................................. 158 Ilustración 28. Vistas 3D y 2D. ............................................................................ 158 Ilustración 29. Definir las hipótesis de carga. ...................................................... 159 Ilustración 30. Definir las hipótesis de carga. ...................................................... 160 Ilustración 31. Asignación de las cargas. ............................................................ 160 Ilustración 32. Asignación de las cargas. ........................................................... 161 Ilustración 33. Vista de una carga rectangular distribuida y asignada ................ 162 Ilustración 34. Vista de una carga trapezoidal distribuida y asignada (empuje) .. 162 Ilustración 35. Definir combinaciones de carga................................................... 163 Ilustración 36. Definir combinaciones de carga................................................... 164

Ilustración 37.

Ilustración 38.

Ilustración 39.

Ilustración 40.

Ilustración 41.

Ilustración 42.

Ilustración 43.

Ilustración 44.

Ilustración 45.

Ilustración 46.

Ilustración 47.

Ilustración 48.

Ilustración 49.

Ilustración 50.

Definir la envolvente .................................................................... 165 Cálculo de la estructura. .............................................................. 166 Cálculo de la estructura. .............................................................. 167 Estructura deformada por la acción de la carga muerta. ............. 168 Cálculo de la estructura con solo el Empuje. ............................... 169 Deformación producida por el Empuje......................................... 169 Obtención de Momentos y cortantes. .......................................... 170 Obtención de Momentos y cortantes. .......................................... 171 Diagrama de momentos .............................................................. 172 Diagrama de cortantes ................................................................ 173 Diagrama de cortantes en 3D. ..................................................... 173 Cálculo de las solicitaciones. ....................................................... 175 Momentos máximos..................................................................... 176 Diagrama de Momentos. ............................................................. 176

LISTA DE ILUSTRACIONES PROJECT 2010

Ilustración 51.

Ilustración 52.

Ilustración 53.

Ilustración 54.

Ilustración 55.

Ilustración 56.

Ilustración 57.

Ilustración 58.

Ilustración 59.

Ilustración 60.

Ilustración 61.

Ilustración 62.

Crear un Proyecto nuevo ............................................................. 188 Fijar fecha de inicio o final del proyecto ....................................... 189 Guardar proyecto ......................................................................... 190 Configurar un nuevo calendario del proyecto .............................. 191 Configurar nuevo calendario del proyecto ................................... 192 Configurar nuevo calendario del proyecto ................................... 192 Introducir actividades con su duración......................................... 194 Vinculación de actividades .......................................................... 197 Vinculación de tareas y subtareas ............................................... 199 Camino crítico .............................................................................. 200 Filtros de presentación del Camino crítico ................................... 201 Filtros de presentación del camino crítico .................................... 202

LISTA DE TABLAS ........................................................................................................................... Pag. Tabla 1. Velocidad de diseño – Norma INVIAS. .................................................... 42 Tabla 2. Radios de curvatura según Velocidad Específica – Norma INVIAS......... 43 Tabla 3. Pendiente máxima – Norma INVIAS ....................................................... 67 Tabla 4. Longitud mínima de la tangente vertical – Norma INVIAS ...................... 68 Tabla 5. Valores de K para el control de la distancia de visibilidad de parada – Norma INVIAS. ...................................................................................................... 69 Tabla 6. Ancho Zona según categoría de la carretera – Norma INVIAS............... 73 Tabla 7. Ancho Calzada – Norma INVIAS ............................................................ 74 Tabla 8. Bombeo de la calzada – Norma INVIAS ................................................. 74 Tabla 9. Ancho de la berma – Norma INVIAS ...................................................... 75

TABLA FIGURAS SAP 2000

Figura Figura Figura Figura

1. Dimensiones Longitudinales del Box Culbert....................................... 136 2. Dimensiones Transversales Box Culbert ............................................ 137 3. Cargas que afectan al Box Culbert ..................................................... 139 4. Dise単o del Box Culbert ....................................................................... 177

ANEXOS

CIVIL 3D Anexo A. Plano 1: Levantamiento topográfico y diseño.

Anexo B. Plano 2: Levantamiento topográfico y diseño.

Anexo C. Plano 3: Secciones Transversales.

Anexo D. Plano 4: Secciones Transversales.

Anexo E. Plano 5: Localización general de la planta.

Anexo F. Plano 6: Perfil del terreno y diseño.

Anexo G. Plano 7: Sección transversal.

Anexo H. Plano 8: Diagrama de masas.

Anexo I. Plano 9: Volúmenes acumulados de corte y relleno.

Anexo J. Plano 10: Volúmenes acumulados de Sub base.

Anexo I. Plano 11: Volúmenes acumulados de base.

Anexo I. Plano 12: Volúmenes acumulados de bordillo y cuneta

RESUMEN El presente proyecto tiene como propósito principal, llevar a cabo la aplicación de tres software principales que se emplean en la vida diaria de la Ingeniería como son: AUTOCAD CIVIL 3D, que tiene su aplicación en el desarrollo de un diseño geométrico, muy completo para EL PROYECTO DE MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VIA SOATÁ - BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800.

Se lleva a cabo el desarrollo en una secuencia lógica, que nos muestra el principio de enlazar la interfaz con el programa GOOGLE EARTH, para extraer de el, datos topográficos y puntos con información de coordenadas reales con Datum Bogotá, para procesarlos con la interfaz del Google, creando el desarrollo de un proyecto que nos muestra en detalle los pasos para el diseño geométrico hasta obtener los resultados finales, como lo es el movimiento de tierra, secciones transversales, diseño en planta, diseño en perfil y planos Planta perfil necesarios para la elaboración de presupuestos de obra y programación de la misma.

APLICACIÓN DEL SOFTWARE SAP2000, PARA EL DISEÑO DE UN BOX CULVERT en la abscisa K0 + 700 del proyecto, donde se encuentra una depresión de gran altura y paso de agua, que se podrá sortear con la ejecución de dicha obra.

Incluye la metodología para llevar a cabo el modelado y diseño de la estructura, incluyendo cortes transversales, evaluación de las cargas a que estará expuesto y diseño de cuantías de hierros y sección del mismo, para garantizar su adecuada estabilidad y funcionalidad.

APLICACIÓN DEL SOFTWARE PROJECT 2010 PARA LA PROGRAMACIÓN DE OBRA.: Con esta aplicación, se pretende llevar a cabo una adecuada programación en lo que atañe a las actividades de ejecución del proyecto, teniendo en cuenta las diferentes actividades a ejecutar para el MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VIA SOATÁ - BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800.

Esta programación estará totalmente enlazada con los resultados obtenidos en el diseño geométrico, incluyendo explanaciones, estructura del pavimento, bordillos y cunetas, construcción del Box –Culvert y actividades complementarias, para finalmente obtener el presupuesto de obra del proyecto.

ABSTRACT This project has as main purpose, conduct and implementation of three main software used in daily life such as Engineering: AUTOCAD CIVIL 3D, which has its application in the development of a geometric design , very full IMPROVEMENT PROJECT AND PAVING THE WAY Soatรก Boavita ( Boyacรก ) SECTOR PR 19 PR 19 +800 +260 AL .

It carries out the development in a logical sequence , which shows the principle of linking the interface to the GOOGLE EARTH , to extract the data, and topographical information points with real coordinates Datum Bogota, for processing with the interfaz of Google , making the development of a project that shows in detail the steps to the geometric design to obtain the final results, such as earth moving , cross sections , plant design , and flat profile design required for plant profile budgeting and programming works the same .

SAP2000 APPLICATION SOFTWARE FOR THE DESIGN OF A BOX CULVERT in abscissa project K0 +910, where a depression of great height and water flow , which can be overcome with the execution of the work.

It includes the methodology for carrying out the modeling and design of the structure, including cross sections , evaluation of the loads to which it is exposed and irons AMOUNTS design and section thereof , to ensure adequate stability and functionality.

2010 APPLICATION SOFTWARE FOR PROGRAMMING PROJECT WORK. : With this application, is intended to carry out a proper schedule in relation to the implementation of the project activities , taking into account the different activities to be implemented for the IMPROVEMENT AND PAVING THE VIA Soatรก - Boavita ( Boyacรก ) SECTOR PR 19 PR 19 +800 +260 AL .

This programming will be fully linked with the results obtained in the geometric design , including earthworks, pavement structure , curb and gutter , construction of Box- Culvert and activities, to finally get the project construction budget .

INTRODUCCIÓN Desde el principio de la existencia, el ser humano a observado la necesidad de comunicarse entre poblados, desarrollando entre si diversos métodos para la construcción de caminos a través del tiempo, ya sea caminos a base de piedra o caminos en conglomerado y hasta nuestra época caminos en pavimento flexible o rígido, utilizando para esto métodos seguros y confiables perfeccionados con la experiencia, conduciendo a la concepción de grandes obras viales para las necesidades de cada sector.

Antes, que una obra se ejecute tiene que pasar por una serie de requerimientos para que se cumpla con las normas preestablecidas por el reglamento nacional del país y con criterios internacionales para el diseño de una vía; la cual debe contar con un estudio que garantice con el tiempo el buen funcionamiento y calidad de la misma.

Poseer conocimientos de los conceptos básicos de diseño avala al ingeniero la capacidad de tomar decisiones acertadas sobre la forma y la construcción de este tipo de obras, de tal manera que la estructura diseñada satisfaga las necesidades de la población.

A través de la siguiente monografía, realizaremos el Análisis y Diseño del proyecto destinado al Diseño Geométrico de una Vía ubicada en el Departamento de Boyacá entre los Municipios de Soatá - Boavita, los cuales contemplará la Construcción de un Box Coulvert y el Diseño de la Vía.

La elaboración de esta monografía contempla varios objetivos, el primero y principal es el de aplicar los conocimientos adquiridos de los Software AutoCAD Civil 3D, Software SAP 2000 y Software Project 2010; otro objetivo es el de poder dar al lector un conocimiento más amplio de las características, condiciones y métodos que se emplean en la construcción de una carretera a base de pavimento flexible, así también todos y cada uno de los reglamentos, leyes y restricciones que deberá tomar en cuenta para poder realizar el diseño del mismo y finalmente, es poder estudiar y comprender más a fondo tanto el diseño como la construcción y así poder realizar más estudios y pruebas que puedan dar un mayor desarrollo a la tecnología en la construcción de vías de comunicación.

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Para llevar a cabo esta monografía se emplearon los conocimientos adquiridos, en la cual se profundizó sobre la aplicación de los Software Civilcad 3D, SAP2000 y Proyect 2010, organizado metodológicamente por capítulos, partiendo de conceptos generales y de la descripción de cada programa, profundizando sobre la materia hasta llegar a la aplicación misma de software en el proyecto objeto del estudio. Para esto se aplicó los requisitos de la NSR98, en la realización del análisis estructural, proporcionando mediante este un adecuado diseño que aporte seguridad y funcionamiento aplicando códigos modernos para el cálculo de cargas actuantes, análisis estructural y diseño de elementos, utilizando apropiadamente las herramientas que ofrece el software de análisis y diseño del SAP2000, además, se aplicó la Normatividad establecida por el INVIAS para el diseño geométrico de vías y su aplicación con el civil cad.

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1. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DEL PROYECTO Boavita es un municipio colombiano ubicado en la Provincia del Norte, del Departamento de Boyacá. Dista 187 km de la ciudad de Tunja, capital del departamento.

Boavita se remonta al 9 de febrero de 1613 por el Sr. Hugarte cuando se construyó una capilla en el lugar denominado Patiño que más tarde se traslada al sitio que hoy ocupa, debido la falta de agua y las desfavorables condiciones topográficas del terreno, entre otras causas.

Como en toda fundación española se construyó en el pueblo una plaza principal en cuyo centro se encuentra una pila de agua y construcciones en sus cuatro lados. Han desaparecido del lugar algunas casas, unas por causa de incendio y otras fueron destruidas para ampliar la plaza.

En 1633 Boavita estaba conformado por los territorios que ocupan los actuales municipios de Boavita, La Uvita y San Mateo.

Enero de 1756 corresponde al mes y año en que Juan Fernández se convirtió en el primer alcalde de Boavita.

1.1 DATOS GENERALES Y GEOGRAFÍA

Ilustración 1. Mapa de Boavita. Boyacá

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Boavita es el municipio más grande de la Provincia del Norte de Boyacá con una extensión de 221 km² y es el segundo más poblado después de Soatá con 6467 habitantes (censo 20051 ) cuenta con una altura de 2114 msnm y una temperatura promedio de 18 °C. En general, el territorio de Boavita es quebrado. Como casi todo el territorio de la provincia de Norte, predomina el minifundio y el uso desequilibrado y desigual del suelo: (se destina más tierra para pastos y bosques que para la agricultura).

Algunos procesos erosivos y de deforestación están comenzando a generar preocupación.

Distancia desde Bogotá: 328 km Distancia desde Tunja: 187 km Distancia desde Duitama: 132 km Las formaciones geológicas más representativas de los municipios de Boavita y Soatá, incluyen las siguientes: CRETACEO FORMACIÓN FOMEQUE (Kif) LITOLOGÍA OBSERVADA Y UBICACIÓN Entre las formaciones Areniscas de Las Juntas y Une, existe una secuencia estratigráfica conformada por calizas biodetríticas fosilíferas, lutitas negras y areniscas cuarcíticas; el Nombre y rango de esta unidad fue establecido por Hubach E. (1.957). se ubica en la Vereda de Sirguazá.

Las características litológicas y paleontológicas indican un ambiente de depositación marina de aguas someras y circulación restringida. La edad de la Formación Fómeque ha sido considerada por Hubach (1.957) y Burgl (1.961) como Barremiano medio a Albiano Inferior.

Se observan afloramientos de esta Formación hacia el sector norte de la margen izquierda del río Chicamocha, y hacia la parte Noreste en contacto con la Formación Socha Superior, debido a la Falla Regional de Soapagá considerable magnitud. El rumbo predominante de los estratos es N-S, buzando hacia el Este.

Aflora hacia el Sureste del municipio de San Mateo en la vía que conduce hacia La Uvita.

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FORMACIÓN UNE (Kiu) El nombre de esta formación fue establecido por Hubach E. (1.957). La formación está constituida de una sucesión monótona de areniscas de grano fino con intercalaciones de lutitas en la parte media. Las areniscas se encuentran en capas con estratificación delgada a gruesa, en potentes bancos, su color por lo general es gris oscuro pero también se encuentran capas de colores claros; la topografía característica de esta formación es de grandes escarpes. Hacia la parte superior se presentan intercalaciones de lutitas negras; esporádicamente se encuentra un nivel de carbón semi-antracítico de unos 0.60 m de espesor.

La edad de la formación ha sido considerada por Burgl (1.961), como Albiano a Cenomaniano. El ambiente de depositación de la Formación Une es claramente marino.

LITOLOGÍA OBSERVADA Y UBICACIÓN Se evidencia esta Formación hacia la loma de San Jerónimo, con una composición de areniscas blancuzcas a amarillentas, bien compactas, con alto contenido de cuarzo e intercalaciones de Shales negros, y lutitas grisáceas, se caracteriza por presentar espejos de fricción, escarpes de falla, diaclasamiento y alto grado de meteorización.

FORMACIÓN CHIPAQUE (Ksc) El nombre de Chipaque fue utilizado por Hubach E. (1.931) y redefinido por Renzoni (1.962), para designar la parte alta del Grupo Villeta. Litológicamente la Formación Chipaque está compuesta esencialmente por rocas blandas; hacia la parte inferior se encuentran lutitas y arcillolitas con pequeñas intercalaciones de areniscas, hacia la parte superior las areniscas se hacen más frecuentes encontrándose en bancos de más de 2 m de espesor, formando conjuntos de areniscas hasta de 25 m. Por la presencia de rocas blandas es muy notoria la topografía suave y ondulada, aunque se presentan algunos escarpes, producto del fallamiento de la formación.

Las características litológicas y paleontológicas de esta unidad indican un ambiente marino de aguas poco profundas. La Formación Chipaque ha sido considerada por Hubach E. (1.957) como Cenomaniano Superior al Coniaciano

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LITOLOGIA OBSERVADA Y UBICACIÓN Esta Formación aflora principalmente hacia el sector potreritos, con presencia de caliza biodetrítica con un espesor aproximado de tres metros. Es potencialmente explotable debido a su espesor y la poca cantidad de estériles a remover. Aflora también al lado derecho de la carretera Tipacoque-Soatá, el rumbo presente en este afloramiento es de N28°E, con una inclinación de 30°SE, ocultándose posteriormente el afloramiento, debido a la cobertura vegetal.

La podemos encontrar también hacia el sector de Toches y Tunal con rumbo N25°W, buzando 20° al NE. En límites con >San Mateo los datos medidos fueron N10°E, buzando entre 20° y 25° al SE. Esta Formación abarca parte del cerro de Sacachova y es atravesado por una Falla de tipo local hacia la carretera SoatáBoavita, con una morfología suave y ondulada.

1.2 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

Ilustración 2. Departamento de Boyacá

21

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Ilustración 3. Localización. Provincia del Norte. Boyacá

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2. APLICACIÓN DE SOFTWARE AUTOCAD CIVIL 3D, PARA EL DISEÑO GEOMÉTRICO, DEL PROYECTO DE MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VIA SOATÁ - BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800 2.1 AUTOCAD CIVIL 3D AutoCAD CIVIL 3D es herramienta de trabajo por medio de la cual podemos realizar de manera específica un gran Variedad de trabajos referentes a la ingeniería civil, ya que este software nos permite plasmar y modelar información característica de un proyecto en general, con el fin de interpretar estos datos para realizar soluciones coherentes y practicas cumpliendo con especificaciones, parámetros y normas que garantizan una óptima calidad de estas.

La gran capacidad analítica y de rendimiento de este software nos da la ventaja de realizar diversos tipos de simulaciones y prever situaciones o posibles soluciones, con el fin de tomar decisiones optimas que generen mayor ganancia o bienestar colectivo. Se pueden realizar visualizaciones precisas de la modelación que se está realizando y se refleja gráficamente cualquier tipo de cambio que se desarrolle.

AutoCAD Civil 3D permite generar proyectos referentes a infraestructura Vial, desde donde se puede realizar diseños geométricos en planta de manera rápida y sencilla adicionando las características de las curvas horizontales, por otra parte es bastante útil la definición de los alineamientos verticales o subrasante así como las curvas verticales buscando evitar el desarrollo de cortes y rellenos altos, con el fin de disminuir los costos de cortes y terraplenes pero sin evadir criterios de pendiente fundamentales en la operación de la vía. Este software facilita la realización de planos en planta, perfiles, planta perfiles entre otros por lo que el de diseño de un proyecto de obra vial disminuye de manera significativa.

INTERFAZ DE USUARIO Barra de herramientas de Acceso Rápido: Contiene los comandos utilizados con más frecuencia.

Cinta de opciones: Proporciona una ubicación única y reducida de los comandos significativos para la tarea actual. La cinta de opciones elimina la necesidad de mostrar varias barras de herramientas, por lo que la aplicación queda más organizada y se maximiza el espacio de dibujo.

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La cinta de opciones se divide en fichas basadas en tareas. Las herramientas de cada cinta de tareas se organizan en grupos, algunos grupos pueden expandirse para mostrar herramientas adicionales.

Espacio de Herramientas: Permite Administrar los objetos estilos y configuración por defecto de civil de un Dibujo. Esta se divide en fichas las cuales son:  Prospector: Proporciona una vista clasificada de todos los objetos de civil del dibujo.  Configuración: Contiene una estructura en árbol de objetos, estilos y la configuración del dibujo. Al igual que la ficha Prospector tiene colecciones de objetos en varios Niveles.  Topografía: sirve para administrar proyectos, datos y configuración de topografía.

Editor de Espacio de Trabajo: Dependiendo del trabajo que se vaya a desarrollar por medio del editor de espacio de trabajo se puede configurar las herramientas que se utilizaran, entre los espacios de trabajo se encuentran CIVIL 3D (programa completo con todos sus comando y herramientas), MODELADO 3D (configura el espacio de trabajo con herramientas y comandos que solo están en función de dibujos en tercera dimensión plano X,Y,Z) DIBUJO en 2D (configura el espacio de trabajo con herramientas y comandos que solo están en función del trabajo en dos dimensiones plano X,Y). Área de Trabajo: Es el lugar donde se crean todos los objetos. Normalmente los objetos pueden verse en una vista superior aunque es posible cambiar esta vista para ver los objetos que tiene componentes tanto 2D como 3D. 2.2 DISEÑO GEOMETRICO CON AUTOCAD CIVIL 3D En el desarrollo de este proyecto, nos centramos en la aplicación de la interfaz conjunta con el programa GOOGLE EARTH Y EL PROGRAMA AUTOCAD CIVIL 3D, para dar mayor versatilidad y aplicación de los dos programas, cuando por algún motivo no se dispone de topografía o es imposible obtener la misma, nos valemos de la valiosa herramienta que proporcionan los dos programas que son un complemento perfecto.

2.2.1. Obtención de Coordenadas con el programa Google Earth. Se abre el programa google earth localizándonos o posicionándonos en el municipio de Boavita (Boyacá) Vía hacia Soatá Sector PR 19+260 al PR 19+800

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Ilustración 4. Localización en planta del proyecto Imagen de google earth tramo de diseño en una longitud aproximada de 1 Km Con esta imagen abierta, se accede al programa AutoCAD CIVIL 3D métrico.

Ilustración 5. Georeferenciación del proyecto 25

En el espacio de herramientas configuración dando click derecho sobre el dibujo, se configura la pantalla Unidades: metros con escala 1:1000, país Colombia, descripción: Magma cirgas Colombia Bogotá zone. Quedando entonces configurado el dibujo con coordenadas reales del IGAG. (Instituto geográfico Agustín Codazzi)

Ilustración 6. Configuración espacio Comando: Archivo-Importar –Imagen y superficie de Google earth

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Ilustraci贸n 7. Superficie del proyecto en Google Earth.

Imagen y superficie del sector de dise帽o importada en el programa AutoCAD Civil 3d.

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Ilustraci贸n 8. Superficie del proyecto en Google Earth Con la opci贸n puntos, crear puntos sobre rejilla, se obtiene puntos topogr谩ficos en rejilla tomados cada 50 metros. Igualmente se observan las curvas de nivel del terreno.

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Ilustraci贸n 9. Superficie del proyecto en Google Earth Nube de puntos configurados con etiquetas

Ilustraci贸n 10. Curvas de nivel con etiquetas

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Ilustración 11. Curvas de nivel con etiquetas Superficie del terreno con etiquetas y curvas de nivel con un intervalo principal de 5 metros e intervalo secundario de un metro 2.2.2. Normas Técnicas para hacer el diseño. A continuación, se mencionan las normas tenidas en cuenta en el manual de diseño geométrico del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS-INVIAS y que rigen para Colombia.

Primero que todo es importante ver las etapas que se cubren para culminar un diseño de una vía.

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De acuerdo con la normatividad del INVIAS, se tiene las siguientes fases para el desarrollo del proyecto que en este caso llega hasta el nivel de FACTIBILIDAD. Fase 1. Pre – Factibilidad Fase 2. Factibilidad.

Fase 3. Diseños definitivos 

Fase 1. Pre – Factibilidad. Evaluación económica de corredores de ruta. El objetivo concreto de la Fase 1 es establecer si el proyecto ofrece posibilidades de ser viable económicamente, es decir, si supera umbrales preestablecidos para indicadores como la relación Beneficio / Costo o la Tasa Interna de Retorno, (TIR). Si la Evaluación económica no es satisfactoria en ninguno de los corredores estudiados se archiva el proyecto.  Fase 2. Factibilidad. En el corredor seleccionado se debe diseñar en forma definitiva el eje en planta de la carretera. La posición de dicho eje deberá ser compatible con el cumplimiento de las especificaciones transversales y de todas las estructuras y obras complementarias que se requieran  Fase 3. Diseños Definitivos. En ésta Fase se elaboran los diseños detallados, tanto geométricos como de todas las estructuras y obras complementarias que se requieran, de tal forma que un constructor pueda materializar la carretera.

ACTIVIDADES EN CUALQUIERA DE LAS FASES           

Adquisición de la cartografía existente de la zona del proyecto Estudio de tránsito Identificación, con base en la información cartográfica, de los posibles corredores de ruta Reconocimiento aéreo Identificación, sobre las restituciones 1:10.000, de tramos homogéneos desde el punto de vista de la velocidad de diseño Asignación de la Velocidad de Diseño preliminar a cada tramo homogéneo Trazado de la línea de ceros sobre las restituciones 1:10.000 Reconocimiento terrestre Ajuste de los tramos considerados homogéneos y de las velocidades de diseño preliminares que les fueron asignadas Estudio de Capacidad y Nivel de Servicio Asignación definitiva de la Velocidad de Diseño del tramo (VTR) 31

    

Trazado de la línea de ceros en el terreno Elaboración del croquis de la línea de ceros en el terreno Estudio geológico, geotécnico, hidráulico e hidrológico Estudio preliminar de impacto ambiental Evaluación económica preliminar

2.2.3 Conceptualización de las características del proyecto   

Clasificación Según la Funcionalidad de la vía Clasificación del tipo de terreno Controles para el Diseño

-

Según su funcionalidad. Determinada según la necesidad operacional de la carretera o de los intereses de la nación en sus diferentes niveles así:



Primarias. Son aquellas troncales, transversales y accesos a capitales de Departamento que cumplen la función básica de integración de las principales zonas de producción y consumo del país y de éste con los demás países. Este tipo de carreteras pueden ser de calzadas divididas según las exigencias particulares del proyecto. Las carreteras consideradas como Primarias deben funcionar pavimentadas.



Secundarias. Son aquellas vías que unen las cabeceras municipales entre sí y/o que provienen de una cabecera municipal y conectan con una carretera Primaria. Las carreteras consideradas como Secundarias pueden funcionar pavimentadas o en afirmado.



Terciarias.

Son aquellas vías de acceso que unen las cabeceras municipales con sus veredas o unen veredas entre sí. Las carreteras consideradas como Terciarias deben funcionar en afirmado. En caso de pavimentarse deberán cumplir con las condiciones geométricas estipuladas para las vías Secundarias

De acuerdo con esta clasificación, la vía se encaja en SECUNDARIA ya que une dos cabeceras municipales como son los municipios de BOAVITA con SOATÁ SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800.

32

-

Según el Tipo de Terreno. Determinada por la topografía predominante en el tramo en estudio, es decir que a lo largo del proyecto pueden presentarse tramos homogéneos en diferentes tipos de terreno.



Terreno plano. Tiene pendientes transversales al eje de la vía menores cinco grados (5°). Exige el mínimo movimiento de tierras durante construcción por lo que no presenta dificultad ni en su trazado ni en explanación. Sus pendientes longitudinales son normalmente menores tres por ciento (3%).

de la su de

Conceptualmente, este tipo de carreteras se definen como la combinación de alineamientos horizontal y vertical que permite a los vehículos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehículos livianos. 

Terreno ondulado. Tiene pendientes transversales al eje de la vía entre seis y trece grados (6° - 13°). Requiere moderado movimiento de tierras durante la construcción, lo que permite alineamientos más o menos rectos, sin mayores dificultades en el trazado y en la explanación. Sus pendientes longitudinales se encuentran entre tres y seis por ciento (3% - 6%).

Conceptualmente, este tipo de carreteras se definen como la combinación de alineamientos horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de las de los vehículos livianos, sin que esto los lleve a operar a velocidades sostenidas en rampa por tiempo prolongado.



Terreno montañoso. Tiene pendientes transversales al eje de la vía entre trece y cuarenta grados (13° - 40°). Generalmente requiere grandes movimientos de tierra durante la construcción, razón por la cual presenta dificultades en el trazado y en la explanación. Sus pendientes longitudinales predominantes se encuentran entre seis y ocho por ciento (6% - 8%).

Conceptualmente, este tipo de carreteras se definen como la combinación de alineamientos horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a operar a velocidades sostenidas en rampa durante distancias considerables y en oportunidades frecuentes.

33



Terreno escarpado. Tiene pendientes transversales al eje de la vía generalmente superiores a cuarenta grados (40°). Exigen el máximo movimiento de tierras durante la construcción, lo que acarrea grandes dificultades en el trazado y en la explanación, puesto que generalmente los alineamientos se encuentran definidos por divisorias de aguas.

Generalmente sus pendientes longitudinales son superiores a ocho por ciento (8%). Conceptualmente, este tipo de carreteras se definen como la combinación de alineamientos horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en rampa que en aquellas a las que operan en terreno montañoso, para distancias significativas y en oportunidades frecuentes.

-

Controles para el diseño



Velocidad. El diseñador, para garantizar la consistencia en la velocidad, debe identificar a lo largo del corredor de ruta tramos homogéneos a los que por las condiciones topográficas se les pueda asignar una misma velocidad. Esta velocidad, denominada Velocidad de Diseño del tramo homogéneo (VTR), es la base para la definición de las características de los elementos geométricos incluidos en dicho tramo. Para identificar los tramos homogéneos y establecer su Velocidad de Diseño (VTR) se debe atender a los siguientes criterios: 1) La longitud mínima de un tramo de carretera con una velocidad de diseño dada debe ser de tres (3) kilómetros para velocidades entre veinte y cincuenta kilómetros por hora (20 y 50 km/h) y de cuatro (4) kilómetros para velocidades entre sesenta y ciento diez kilómetros por hora (60 y 110 km/h).

2) La diferencia de la velocidad de diseño entre tramos adyacentes no puede ser mayor a veinte kilómetros por hora (20 km/h). No obstante lo anterior, si debido a un marcado cambio en el tipo de terreno en un corto sector del corredor de ruta es necesario establecer un tramo con longitud menor a la especificada, la diferencia de su velocidad de diseño con la de los tramos adyacentes no puede ser mayor de diez kilómetros por hora (10 km/h).



Velocidad Específica de los elementos que integran el trazado en planta y perfil 34

En el medio colombiano la velocidad tope a la que viajan los conductores en un momento dado es función, principalmente, de las restricciones u oportunidades que ofrezca el trazado de la carretera, el estado de la superficie de la calzada, las condiciones climáticas, la intensidad del tráfico y las características del vehículo y en menor medida por las señales de límite de velocidad colocadas en la vía o por una eventual intervención de los agentes de tránsito. Para tener en cuenta en el diseño esta actitud de relativa indisciplina de los conductores es necesario dimensionar los elementos geométricos, curvas y entre tangencias en planta y perfil, en forma tal que puedan ser recorridos con plena seguridad a la velocidad máxima más probable con que sería abordado cada uno de dichos elementos geométricos.

La velocidad máxima más probable con que sería abordado cada elemento geométrico es justamente su Velocidad Específica y es con la que se debe diseñar ese elemento. El valor de la Velocidad Específica de un elemento geométrico depende esencialmente de los siguientes parámetros: -

-

Del valor de la Velocidad de Diseño del Tramo Homogéneo (VTR) en que se encuentra incluido el elemento. La condición deseable es que a la mayoría de los elementos geométricos que integran el tramo homogéneo se les pueda asignar como Velocidad Específica el valor de la velocidad de diseño del tramo (VTR).

De la geometría del trazado inmediatamente antes del elemento considerado, teniendo en cuenta el sentido en que el vehículo realiza el recorrido.

Para asegurar la mayor homogeneidad posible en la Velocidad Específica de curvas y entretangencias, lo que necesariamente se traduce en mayor seguridad para los usuarios, se obliga a que las Velocidades Específicas de los elementos que integran un tramo homogéneo sean como mínimo iguales a la velocidad de diseño del tramo (VTR) y no superen esta velocidad en más de veinte kilómetros por hora (VTR + 20 km/h) Estudios de velocidad en carreteras realizados en países con idiosincrasia similar a la colombiana, han establecido que la gran mayoría de los conductores, dependiendo de la percepción del trazado que tienen adelante, incrementan su velocidad respecto a la velocidad de diseño del tramo, hasta en veinte kilómetros por hora (20 km/h)

35

2.2.4 Proceso de asignación de velocidades.    

-Velocidad de tramo homogéneo VTR -Velocidad especifica de curvas horizontales VCV -Velocidad Específica de Entre tangencia Horizontal VETH -Velocidad Específica de Curvas vertical VCV y de tangente vertical VTV

2.2.5 Entretangencia mínima 

Para curvas de DISTINTO sentido - Con curvas espirales se pude prescindir - Con curvas circulares únicamente: - Mínimo la longitud de transición (L) - Mínimo la distancia recorrida en 5 seg a la Vch mínima de las 2 curvas es de L min = 1,389 Vch



Para curvas de IGUAL sentido

-

Con curvas espirales = Mínimo la distancia recorrida en 5 seg a la Vch mínima de las 2 curvas es de L min = 1,389 Vch -Con curvas circulares únicamente - Mínimo la distancia recorrida en 15 seg a la Vch mínima de las 2 curvas; L min = 4,167 Vch Se recomienda reemplazar por una sola curva

2.2.6 Entretangencia máxima - Se deben acondicionar entre tangencias suficientemente largas que permitan cumplir con la Distancia de Visibilidad de Adelantamiento (Da), pero en el caso que se excedan estas distancias por razones propias del diseño es necesario procurar que la longitud máxima de recta no sea superior a quince (15) veces la menor de las Velocidades Específicas (VCH) de las curvas horizontales adyacentes.

Lmax < 4,167 Vch

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-Este criterio se aplica de igual forma para curvas de igual sentido como para curvas de diferente sentido.

-

Permitir el porcentaje mínimo de adelantamiento para el nivel de servicio deseado y cumpliendo la norma INVIAS

RECOMENDACIONES  

Evitar alineamientos rectos muy largos (L> a 1,5 km) para evitar monotonía al conductor en el día, y encandilamiento en la noche Reemplazarlos por curvas amplias de grandes radios (2.000 a 10.000 m) o curvas EE que obliguen al conductor a modificar suavemente su dirección y mantener despierta su atención.



       

 

hasta D <40° siempre que no se cumpla con las longitudes mínimas de curva espiral y circular Preferiblemente empalmes simétricos (A1=A2) Ideal que Le ~ Lc Espirales para vías Primarias y Secundaria, empalme circular simple para terciarias y urbanas de bajas velocidades La longitud mínima de espiral y/o circular no deberá ser menor de 20 metros.

Otros empalmes en casos muy especiales (Ej. S o inversa, C, etc.) terrenos MoE Peralte max del 8% para Primarias y secundarias, para 6% en terciarias. Si se modifica el R min, variara el e max La transición del peralte deberá hacerse en tangente (si hay espacio) para CCS En espirales, L = Le, es decir, la transición se hará en toda la longitud de la espiral. (Sección B es el TE y • Transición alrededor del eje para vías una calzada, otras metodología para vías multifario con separador, en intersecciones y otros casos Curvas con R>3.500 m no requieren de peralte, sin exceder un contraperalte del 2% Para curvas amplias se debe tener en cuenta el drenaje para la transición del peralte

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

Se deberá tener en cuenta la relación de radios para curvas contiguas según tabla 3.8 del MDGV 2008, en el caso de entretangencias < 400msección E será EC)

Como se mencionó anteriormente, la norma INVIAS Clasifica las vías propiamente dichas según su FUNCIONALIDAD, para lo cual nuestra vía de estudio fue clasificada como SECUNDARIA por unir dos cabeceras municipales como son el municipio de Boavita con el municipio de Soatá en el departamento de Boyacá 2.2.7 Clasificación de la vía según el tipo de terreno. Tenemos en cuenta las siguientes consideraciones: -

Terreno Plano: Pendiente transversal menor de 5 grados =8,74% Pendiente Longitudinal menor al 3%

-

Terreno Ondulado Pendiente transversal entre 5-13 grados =8,74%-23.1% Pendiente Longitudinal entre el 3%-6%

-

Terreno montañoso Pendiente transversal entre 13-40 grados = 23.1- 83.9 % Pendiente Longitudinal entre el al 6%-8%

-

Terreno Escarpado Pendiente transversal mayor a 40- 83.9 % Pendiente Longitudinal mayor al 8 %

Para obtener el análisis de nuestro terreno por donde se diseñara la vía, hacemos los análisis de taludes, elevaciones, gota de agua, etc.: Con los anteriores datos entramos a la plataforma de civil 3d para hacer los análisis de elevaciones y de taludes.

2.2.8 Análisis de elevaciones. La elevación por donde circulara el trazado de la vía, predomina entre las cotas 2106 m a 2118 metros.

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Ilustraci贸n 12. An谩lisis de elevaciones

Ilustraci贸n 13. An谩lisis de elevaciones

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2.2.9 Anรกlisis de taludes

Ilustraciรณn 14. Anรกlisis de taludes

Rangos de intervalo para anรกlisis de taludes Predomina el color magenta con taludes o secciones transversales entre 8.74 al 23.2%. Que equivale a terreno ondulado.

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Ilustraci贸n 15. Rangos de pendiente transversal

Ilustraci贸n 16. Rangos de pendiente transversal

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2.2.10 Elección de la velocidad de diseño. Para su determinación aplicamos el criterio de los tramos homogéneos de acuerdo con las especificaciones del INVIAS. La longitud mínima de un tramo de carretera con velocidad de diseño dada, debe ser menor a 3 Km. Longitud mínima de 3 Km para velocidades entre 20-50 Km/h Longitud mínima de 4 Km para velocidades entre 60-110 Km /h Entre tramos adyacentes, la diferencia para la velocidad de diseño debe ser menor a 20 Km/h.

Para determinar la velocidad de diseño del tramo homogéneo, se acude a la tabla 2.1. del capítulo 1 del manual de diseño geométrico del INVIAS. Tabla 1. Velocidad de diseño – Norma INVIAS.

Como se observa, para vía secundaria y terreno ondulado, la velocidad de diseño VTR o velocidad de diseño en el tramo homogéneo estará entre 50 y 80 km/h.

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Por lo anterior se elige una velocidad de diseño de 50 km/hora 2.2.11 Determinación del radio mínimo de las curvas a utilizar.

Se utiliza la tabla 3.4. del manual de diseño geométrico del INVIAS. Tabla 2. Radios de curvatura según Velocidad Específica – Norma INVIAS

Para vía secundaria el peralte máximo es del 8%. Con velocidad de 50 Km/h el radio mínimo será de 73 metros de acuerdo con la tabla.

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2.2.12 Determinación de la longitud mínima de la curva espiral. Se tiene como base los fundamentos teóricos del manual de diseño geométrico del instituto nacional de vías INVIAS.

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Longitud mínima criterio 1 A Mínimo ≥ √(50*73)/(46.656*0.7)*(50^2/73-(1.27*8)) = 51.7 ml. = 60 ml Longitud mínima criterio 2 A Mínimo ≥ √73*8*3.00/0.6 = 54 ml = 60 ml Longitud mínima criterio 3 4 A Mínimo ≥ √6*73^3 = 40 ml Longitud mínima criterio 4 A Mínimo ≥ 0.3236*73 =24 Longitud mínima criterio 5 Lc ≥ 0.556*50= 28 luego A mínimo =60. A2=RcxLe Le=(1600)/113 45

Se elige un A Mínimo de 60 ML

2.2.13 Determinación de las entretangencias mínimas:

Entre tangencias mínimas: Curvas de diferente sentido: L =1.389 V =1.389 *50 =70 ml curva circular Curva espiral: =2 N N=bombeo*Lc/e = 2*60/8 = 15 Entre tangencia mínima =2*15 = 30 ml Curvas de igual sentido: L= 1.389* V = 1.389 *50 =70 ml para espirales L= 4.167 *50 = 206 ml para circulares Entre tangencia máxima = 1500 ml por norma

2.2.14 Diseño en planta. Con los anteriores criterios, pasamos a diseñar las curvas espirales recomendablemente en la plataforma civil 3d.

Creación de alineación por composición con velocidad de diseño 50 km/h Opción tangente-tangente sin curvas

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Ilustraci贸n 17. Alineaci贸n en planta

Ilustraci贸n 18. Alineaci贸n en Planta

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Ilustraci贸n 19. Eje del proyecto Alineamiento creado mediante el sistema de tangentes sin curvas para una longitud aproximada de 1 Km y tres curvas.

Ilustraci贸n 20. Alineamiento horizontal 48

2.2.15 Dise帽o en perfil. Creaci贸n del perfil a partir de superficie, con pendientes longitudinales que van entre el -13% al 6%. Sin embargo, estas pendientes se pueden suavizar con el dise帽o de la rasante.

Ilustraci贸n 21. Perfil terreno natural

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Ilustración 22. Perfil terreno natural 2.2.16 Diseño de curvas horizontales. De acuerdo con las recomendaciones del instituto nacional de vías INVIAS, se recomienda diseñar solamente curvas espirales para el tipo de terreno ondulado que se dispone y de acuerdo a la longitud del alineamiento

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Ilustración 23. Diseño curvas horizontales En el editor de geometría de alineación se elige la opción espiral libre entre dos entidades.

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Curva No 1 diseñada con sus elementos

Ilustración 24. Diseño curvas horizontales

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Curva No 2 Diseñada espiral-circular-espiral- con sus elementos

Ilustración 25. Diseño curvas horizontales

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Curva No 3 diseñada con sus elementos

Ilustración 26. Diseño curvas horizontales

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Ilustraci贸n 27. Dise帽o curvas horizontales

Etiquetas de puntos geom茅tricos y alineaci贸n editadas con norma INVIAS.

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2.2.17 Comprobaciones de dise帽o en planta.

Ilustraci贸n 28. Comprobaci贸n del dise帽o en planta

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Comprobaciรณn de entre tangencia mรกxima no debe ser mayor a 1500

Ilustraciรณn 29. Comprobaciรณn tangencia mรกxima

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Ilustraci贸n 30. Comprobaci贸n tangencia m谩xima

58

Comprobación de longitud mínima de entre tangencias entre 2 curvas espirales consecutivas

Ilustración 31. Comprobación Longitud mínima de tangencia

Comprobación de longitud mínima de curva circular central ECE 59

Ilustraci贸n 32. espirales

Comprobaci贸n Longitud m铆nima de curvas horizontales

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Comprobación de diseño curva espiral parámetro A máximo

Ilustración 33. Comprobación parámetro A máximo

61

Parámetro A mínimo de curva espiral

Ilustración 34. Comprobación parámetro A mínimo curva espiral

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Al aplicar el archivo de comprobaciones de diseño del INVIAS, no se obtienen errores o advertencias en la alineación. Razón por la cual se continúa con la etapa de diseño del peralte 2.2.18 Transición del peralte.

Ilustración 35. Transición peralte

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Seleccionando el alineamiento, opción peralte-calcular editar peralte, se configura la ventana necesaria para realizar la determinación del mismo.

Vista del peralte creada para tres curvas espirales, con peralte máximo del 8% y bombeo normal del 2%

Ilustración 36. Transición peralte

Ilustración 37. Vista del peralte en las curvas 64

2.2.19 DISEร O VERTICAL PERFIL DEL TERRENO NATURAL: Opciรณn perfil-crear a partir de superficie-crear visualizaciรณn del perfil.

Ilustraciรณn 38. Pefil terreno natural Visualizaciรณn del perfil terreno natural.

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Ilustración 39. Visualización elementos geométricos en perfil

Perfil del terreno con puntos de geometría horizontal, con el fin de tener cuidado con el diseño vertical, donde Se efectúa el diseño de la rasante teniendo en cuenta la norma INVIAS. con entretangencia maxima, longitud mínima de curva vertical calculada y teniendo en cuenta que las curvas verticales no queden desarrolladas dentro de espirales sino en la curva circular central.

En términos generales, a continuación se lleva a cabo una descripción de las normas a tener en cuenta para el diseño vertical de acuerdo con las normatividad del instituto nacional de vías INVIAS NORMAS INVIAS A TENER EN CUENTA EN LAS TANGENTES: 66

-

Pendiente mínima recomendada 0.5% La pendiente máxima recomendada, se encuentre consignada en la tabla 4.2 del manual de diseño geométrico del INVIAS capítulo 4.

Tabla 3. Pendiente máxima – Norma INVIAS

Para velocidad elegida para el proyecto, de 50 Km/h, y carretera secundaria, la pendiente máxima será del 9%.

-

Tangente mínima recomendada: entre PIV Y PIV Este criterio se encuentra tabulado en la tabla 4.3

67

Tabla 4. Longitud mínima de la tangente vertical – Norma INVIAS

Para velocidad específica de la tangente vertical de 50 Km/h, la longitud mínima de la tangente vertical estará entre 140 y 170 metros. ENTRE PIV Y PIV CURVA VERTICALES EN CRESTA O CONVEXA CRITERIO DE SEGURIDAD: Longitud mínima de la curva vertical = A*Dp^2/658 Siendo Dp la distancia de visibilidad de parada contemplada en la tabla 4.4 del manual de diseño geométrico INV.

68

Tabla 5. Valores de K para el control de la distancia de visibilidad de parada – Norma INVIAS. para velocidad especifica de 50 Km/h Dp=65, Valor de K para la curva cóncava =13 Y de columpio.=10. Longitud mínima de la curva vertical =30 ML CRITERIO DE OPERACIÓN: Longitud mínima

=0.6*Vcv =0.6*50 =30 ML

CRITERIO DE DRENAJE: Longitud máxima = 50 A no aplica en curvas del mismo sentido de la pendiente.

El A se calcula para cada curva, siendo = (pendiente de entrada –pendiente de salida) cada una con su respectivo signo.

CURVAS VERTICALES EN COLUMPIO O CONCAVAS CRITERIO DE SEGURIDAD: CURVA 1 L MINIMA= A*Dp^2/(120+3.5*Dp) CRITERIO DE OPERACIÓN L mínima = 0.6 Vcv = 30 ML CRITERIO DE DRENAJE L máxima = 50 * A. Con estas especificaciones, entramos a diseñar el alineamiento vertical en CIVIL 3D teniendo en cuenta que la longitud mínima es de 30 ml Perfil con rasante y terreno natural teniendo en cuenta pendientes máximas del 9% y longitudes mínimas de curvas verticales de 30 metros y distancia de visibilidad de parada de 65 metros, K mínimo de 13 y 10 metros

69

Ilustraci贸n 40. Perfil de rasante

70

Elementos de curva vertical diseñada.

Ilustración 41. Diseño Rasante

71

Ilustraci贸n 42. Dise帽o rasante

72

Cotas o alturas de corte y relleno de acuerdo con el perfil del terreno natural y perfil de rasante de diseño.

2.2.20 CREACION DEL ENSAMBLAJE O SECCION TRANSVERSAL Es la sección transversal de la calzada, para la cual se eligió una sección norma INVIAS de acuerdo con el camión de diseño, de 3,5 metros lineales de ancho por carril tratándose además que se trata de una vía secundaria con volumen de tránsito medio a bajo.

De esta manera, la sección transversal está conformada por dos carriles de 3,5 metros para un total de calzada de 7,00 metros, bermas de un metro, sardinel cuneta y un espacio para anden de 2 metros con zona de protección de 1 metro, con lo cual se garantiza la adecuada movilidad tanto del flujo vehicular como del peatonal Tabla 6. Ancho Zona según categoría de la carretera – Norma INVIAS

De acuerdo con la norma INV se eligieron los parámetros acudiendo al capítulo 5 del manual de diseño geométrico del INVIAS. Para vía secundaria el ancho de zona está comprendido entre 20-24 metros

73

Tabla 7. Ancho Calzada – Norma INVIAS

Tabla 8. Bombeo de la calzada – Norma INVIAS

Para vía secundaria y velocidad de diseño del tramo homogéneo de 50 Km/h y terreno ondulado, el ancho de calzada =7,0 ml

Para superficie de concreto hidráulico o asfalto, bombeo de la vía a diseñar = 2%

74

Tabla 9. Ancho de la berma – Norma INVIAS

Para carretera secundaria – terreno ondulado y velocidad del tramo homogéneo de 50 km/h, ancho de berma = 1 metro.

Se toma un metro para permitir ampliar la capacidad de la calzada en dicho tramo -

SOBREANCHO

Teniendo en cuenta la normatividad INVIAS, se aplica el siguiente criterio:

75

Para este caso, se estima un sobre ancho de 0.50 centímetros, por seguridad de los vehículos en su circulación por las curvas.

En la plataforma civil 3d:

Ilustración 43. Sección transversal ensamblaje

76

En la opci贸n obra lineal-crear ensamblaje.

Ilustraci贸n 44. Secci贸n transversal ensamblaje 77

Ensamblaje creado con secci贸n transversal 11 metros -

DESFACE DE ALINEACION Y SOBREANCHO

Se utiliza un desfase de 3.5 metros a cada lado de la calzada y sobreancho en las curvas de 0.5 metros

Ilustraci贸n 45. Obra lineal

2.2.21 OBRA LINEAL O CORREDOR. OPCION: OBRA LINEAL-CREAR OBRA LINEAL

78

Ilustraci贸n 46. Obra lineal Con el comando: obra lineal-ver editar secci贸n de obra lineal, podemos observar las secciones transversales en cada abscisa

79

Ilustraci贸n 47. Visualizaci贸n secci贸n transversal

80

Ilustración 48. Visualización sección transversal Corredor u obra lineal creados.

Ilustración 49. Visualización sección transversal 81

Ilustración 50. Visualización sección transversal Visualización de la Sección transversal en corte y tangente.

Ilustración 51. Visualización sección transversal

82

Visualización de Sección transversal en curva con peralte,

Ilustración 52. Visualización sección transversal

Sección transversal en corte y en tangente con bombeo del 2% 83

2.2.22 COMANDO DRIVE. Luego de dar el comando DRIVE en la barra de estado, en prospector – superficie-click derecho –en editar estilo de superficie- en observación de vista elegimos modelo – en visualización apagamos las triangulaciones y se observa la superficie tal como quedo en 3d sin intersecciones con el terreno natural. Ponemos a reproducir y observamos: Detalle de la vía en 3d. Se observa una sección mixta con corte y relleno Tramo final de la vía

Ilustración 53 Vista proyecto en 3D

84

Ilustraci贸n 54. Vista proyecto en 3D

85

2.2.23 CREACION DE LA SUPERFICIE DATUM O SUPERFICIE INFERIOR DE LA EXPLANACION. Seleccionando el corredor creado Aparece entonces la superficie del corredor, necesaria para el cálculo del movimiento de tierra.

Ilustración 55. Superficie DATUM

LINEAS DE MUESTREO Son las líneas que nos muestran la intersección de la superficie con el punto de chaflán en el talud.

Apagamos las capas de la superficie datun, para facilitar la visualización

Menú SECCIONES- Crear líneas de muestreo

86

Ilustración 56. Visualización líneas de muestreo

Ilustración 59 58

Ilustración 57. Líneas de Muestreo

87

L铆neas de muestreo de color azul creadas, para determinar las intersecciones entre el terreno natural y la superficie datum y de esta manera crear las secciones transversales.

2.2.24 DEFINICION DE MATERIALES PARA SUBBASE, BASE, XPLANACIONES DE CORTES Y RELLENOS, BORDILLO-CUNETA Men煤 secciones- definir materiales

Ilustraci贸n 58.

60. Definici贸n de materiales

88

Ilustraciรณn 59. Configuraciรณn ventana definiciรณn de materiales Configuraciรณn de pantalla para definiciรณn de materiales 89

REPORTES GENERADOS: OPCION CAJA DE HERRAMIENTAS- REPORTES DE CURVAS. Your Company Name 123 Main Street Suite #321 City, State 01234 Alignment Curve Report Project Name: C:\Users\WINDOWS\Desktop\tesis elquin\materiales.dwg Report Date: 21/09/2013 05:02:24 p.m.

Client: Client Company Project Description: Prepared by: Preparer

Alignment: alineacion Description:

Tangent Data Length:

121.879

Course:

S 57° 52' 48.2798" W

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

33.075 16.619 1.382 24.564 60.000 S 64° 19' 29.4468" W

Type:

RIGHT

Tangent: External: Course:

16.437 1.828 S 89° 55' 21.5966" W

Spiral Curve Data: clothoid Length: 49.315 Radius: 73.000 Theta: 19° 21' 10.9798" X: 48.755 Y: 5.507 Chord: 49.065

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

33.075 16.619 1.382 24.564 60.000 N 64° 28' 46.2536" W

Tangent Data Length:

Course:

N 58° 02' 05.0865" W

Spiral Curve Data: clothoid Length: 49.315 Radius: 73.000 Theta: 19° 21' 10.9798" X: 48.755 Y: 5.507 Chord: 49.065 Circular Curve Data Delta: 25° 22' 44.6741" Radius: 73.000 Length: 32.335 Mid-Ord: 1.783 Chord: 32.072

110.498

90

Spiral Curve Data: clothoid Length: 45.000 Radius: 80.000 Theta: 16° 06' 51.9768" X: 44.645 Y: 4.195 Chord: 44.842

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

30.125 15.114 1.052 22.441 60.000 N 63° 24' 09.4381" W

Type:

LEFT

Tangent: External: Course:

24.006 3.524 S 89° 08' 51.6926" W

Spiral Curve Data: clothoid Length: 45.000 Radius: 80.000 Theta: 16° 06' 51.9768" X: 44.645 Y: 4.195 Chord: 44.842

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

30.125 15.114 1.052 22.441 60.000 S 61° 41' 52.8234" W

Tangent Data Length:

Course:

S 56° 19' 48.4718" W

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

12.001 6.001 0.067 8.999 60.000 S 55° 28' 14.5527" W

Type:

LEFT

Tangent: External: Course:

36.671 3.334 S 43° 21' 42.3294" W

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

12.001 6.001 0.067 8.999 60.000 S 31° 15' 10.1061" W

Circular Curve Data Delta: 33° 24' 22.4882" Radius: 80.000 Length: 46.644 Mid-Ord: 3.375 Chord: 45.986

230.697

Spiral Curve Data: clothoid Length: 18.000 Radius: 200.000 Theta: 02° 34' 41.9163" X: 17.996 Y: 0.270 Chord: 17.998 Circular Curve Data Delta: 20° 46' 48.4521" Radius: 200.000 Length: 72.536 Mid-Ord: 3.279 Chord: 72.139 Spiral Curve Data: clothoid Length: 18.000 Radius: 200.000 Theta: 02° 34' 41.9163" X: 17.996 Y: 0.270 Chord: 17.998

91

Tangent Data Length:

189.959

Course:

S 30° 23' 36.1871" W

Course:

S 57° 52' 48.2798" W

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

33.859 17.009 1.383 25.157 62.153 S 64° 24' 01.7719" W

Type:

RIGHT

Tangent: External: Course:

17.225 1.915 S 89° 55' 21.5966" W

Spiral Curve Data: clothoid Length: 50.497 Radius: 76.500 Theta: 18° 54' 37.1992" X: 49.950 Y: 5.512 Chord: 50.240

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

33.859 17.009 1.383 25.157 62.153 N 64° 33' 18.5787" W

Tangent Data Length:

Course:

N 58° 02' 05.0865" W

Spiral Curve Data: clothoid Length: 24.696 Radius: 140.500 Theta: 05° 02' 08.0576" X: 24.677 Y: 0.723 Chord: 24.688

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

16.471 8.238 0.181 12.345 58.905 N 59° 40' 56.3361" W

Tangent Data Length:

Course:

N 65° 55' 27.0548" W

Alignment: desface IZQ Y DERACH Description:

Tangent Data Length:

121.879

Spiral Curve Data: clothoid Length: 50.497 Radius: 76.500 Theta: 18° 54' 37.1992" X: 49.950 Y: 5.512 Chord: 50.240 Circular Curve Data Delta: 25° 22' 44.6741" Radius: 76.500 Length: 33.886 Mid-Ord: 1.869 Chord: 33.609

110.498

6.480

Tangent Data

92

Length:

6.424

Course:

N 69° 17' 45.6181" W

Tangent Data Length:

6.365

Course:

N 73° 22' 34.7268" W

Type:

LEFT

Tangent: External: Course:

22.806 3.348 S 89° 08' 51.6926" W

Circular Curve Data Delta: 33° 24' 22.4882" Radius: 76.000 Length: 44.312 Mid-Ord: 3.207 Chord: 43.687 Tangent Data Length:

6.365

Course:

S 71° 40' 18.1120" W

Tangent Data Length:

6.424

Course:

S 67° 35' 29.0033" W

Tangent Data Length:

6.480

Course:

S 64° 13' 10.4401" W

Spiral Curve Data: clothoid Length: 24.696 Radius: 140.500 Theta: 05° 02' 08.0576" X: 24.677 Y: 0.723 Chord: 24.688

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

16.471 8.238 0.181 12.345 58.905 S 57° 58' 39.7214" W

Tangent Data Length:

228.697

Course:

S 56° 19' 48.4718" W

Tangent Data Length:

2.001

Course:

S 54° 53' 52.9255" W

Tangent Data Length:

5.984

Course:

S 54° 47' 53.9609" W

Tangent Data Length:

5.945

Course:

S 54° 12' 59.0314" W

Tangent Data Length:

5.903

Course:

S 53° 03' 38.5480" W

Type:

LEFT

Tangent: External: Course:

35.938 3.267 S 43° 21' 42.3294" W

Circular Curve Data Delta: 20° 46' 48.4521" Radius: 196.000 Length: 71.086 Mid-Ord: 3.214 Chord: 70.697

93

Tangent Data Length:

5.903

Course:

S 33° 39' 46.1108" W

Tangent Data Length:

5.945

Course:

S 32° 30' 25.6275" W

Tangent Data Length:

5.984

Course:

S 31° 55' 30.6980" W

Tangent Data Length:

2.001

Course:

S 31° 49' 31.7334" W

Tangent Data Length:

187.959

Course:

S 30° 23' 36.1871" W

Course:

S 57° 52' 48.2798" W

Spiral Curve Data: clothoid Length: 28.897 Radius: 119.304 Theta: 06° 56' 20.3413" X: 28.855 Y: 1.165 Chord: 28.879

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

19.280 9.646 0.291 14.442 58.716 S 60° 08' 34.3649" W

Tangent Data Length:

6.451

Course:

S 67° 52' 10.6933" W

Tangent Data Length:

6.394

Course:

S 71° 41' 58.9922" W

Tangent Data Length:

6.333

Course:

S 76° 14' 17.7798" W

Type:

RIGHT

Tangent: External: Course:

15.537 1.728 S 89° 55' 21.5966" W

Course:

N 76° 23' 34.5865" W

Alignment: desface IZQ Y DERACH (1) Description:

Tangent Data Length:

121.879

Circular Curve Data Delta: 25° 22' 44.6741" Radius: 69.000 Length: 30.563 Mid-Ord: 1.685 Chord: 30.314 Tangent Data Length:

6.333

Tangent Data

94

Length:

6.394

Course:

N 71° 51' 15.7990" W

Tangent Data Length:

6.451

Course:

N 68° 01' 27.5001" W

Spiral Curve Data: clothoid Length: 28.897 Radius: 119.304 Theta: 06° 56' 20.3413" X: 28.855 Y: 1.165 Chord: 28.879

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

19.280 9.646 0.291 14.442 58.716 N 60° 17' 51.1717" W

Tangent Data Length:

Course:

N 58° 02' 05.0865" W

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

30.779 15.440 1.052 22.934 61.965 N 63° 27' 36.6635" W

Type:

LEFT

Tangent: External: Course:

25.056 3.678 S 89° 08' 51.6926" W

Spiral Curve Data: clothoid Length: 45.984 Radius: 83.500 Theta: 15° 46' 36.1569" X: 45.637 Y: 4.198 Chord: 45.822

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

30.779 15.440 1.052 22.934 61.965 S 61° 45' 20.0487" W

Tangent Data Length:

Course:

S 56° 19' 48.4718" W

L Tan: S Tan: P: K: A:

12.106 6.054 0.068 9.078 60.787

110.498

Spiral Curve Data: clothoid Length: 45.984 Radius: 83.500 Theta: 15° 46' 36.1569" X: 45.637 Y: 4.198 Chord: 45.822 Circular Curve Data Delta: 33° 24' 22.4882" Radius: 83.500 Length: 48.685 Mid-Ord: 3.523 Chord: 47.998

230.697

Spiral Curve Data: clothoid Length: 18.158 Radius: 203.500 Theta: 02° 33' 22.0964" X: 18.154 Y: 0.270

95

Chord:

18.156

Course:

S 55° 28' 01.1336" W

Type:

LEFT

Tangent: External: Course:

37.313 3.392 S 43° 21' 42.3294" W

Spiral Curve Data: clothoid Length: 18.158 Radius: 203.500 Theta: 02° 33' 22.0964" X: 18.154 Y: 0.270 Chord: 18.156

L Tan: S Tan: P: K: A: Course:

12.106 6.054 0.068 9.078 60.787 S 31° 15' 23.5253" W

Tangent Data Length:

Course:

S 30° 23' 36.1871" W

Circular Curve Data Delta: 20° 46' 48.4521" Radius: 203.500 Length: 73.806 Mid-Ord: 3.337 Chord: 73.402

189.959

Informe de verificación de normas de diseño de alineaciones Cliente: Preparado por: Client Preparer Client Company Your Company Name Address 1 123 Main Street Fecha: 21/09/2013 05:04:31 p.m.

Nombre de Descripción: Intervalo de P.K.: inicio: 0+000,00, fin: 1+029,18 1 Tangente P.K. inicial: P.K. final: Longitud: Velocidad de proyecto: Comprobaciones de diseño: 2.1 Espiral curva: clotoide P.K. inicial: P.K. final: Longitud: A: Velocidad de proyecto: Normas de diseño: Longitud mínima de transición:

alineación:

alineacion

0+000,00 0+121,88 121,879m 50

0+121,88 0+171,19 49,315m 60,000m 50 -1,00

96

Cumplidas

Comprobaciones de diseño: 2.2 Curva circular P.K. inicial: P.K. final: Radio: Velocidad de proyecto: Normas de diseño: Radio mínimo: Comprobaciones de diseño: 2.3 Espiral curva: clotoide P.K. inicial: P.K. final: Longitud: A: Velocidad de proyecto: Normas de diseño: Longitud mínima de transición: Comprobaciones de diseño: 3 Tangente P.K. inicial: P.K. final: Longitud: Velocidad de proyecto: Comprobaciones de diseño: 4.1 Espiral curva: clotoide P.K. inicial: P.K. final: Longitud: A: Velocidad de proyecto: Normas de diseño: Longitud mínima de transición: Comprobaciones de diseño: 4.2 Curva circular P.K. inicial: P.K. final: Radio: Velocidad de proyecto: Normas de diseño: Radio mínimo: Comprobaciones de diseño:

0+171,19 0+203,53 73,000m

-1,00

Cumplidas

0+203,53 0+252,84 49,315m 60,000m 50 -1,00

Cumplidas

0+252,84 0+363,34 110,498m 50

0+363,34 0+408,34 45,000m 60,000m 50 -1,00

Cumplidas

0+408,34 0+454,99 80,000m

-1,00

4.3 Espiral curva: clotoide

97

Cumplidas

P.K. inicial: P.K. final: Longitud: A: Velocidad de proyecto: Normas de diseño: Longitud mínima de transición: Comprobaciones de diseño: 5 Tangente P.K. inicial: P.K. final: Longitud: Velocidad de proyecto: Comprobaciones de diseño: 6.1 Espiral curva: clotoide P.K. inicial: P.K. final: Longitud: A: Velocidad de proyecto: Normas de diseño: Longitud mínima de transición: Comprobaciones de diseño: 6.2 Curva circular P.K. inicial: P.K. final: Radio: Velocidad de proyecto: Normas de diseño: Radio mínimo: Comprobaciones de diseño: 6.3 Espiral curva: clotoide P.K. inicial: P.K. final: Longitud: A: Velocidad de proyecto: Normas de diseño: Longitud mínima de transición: Comprobaciones de diseño: 7 Tangente P.K. inicial: P.K. final:

0+454,99 0+499,99 45,000m 60,000m 50 -1,00

Cumplidas

0+499,99 0+730,68 230,697m 50

0+730,68 0+748,68 18,000m 60,000m 50 -1,00

Cumplidas

0+748,68 0+821,22 200,000m

-1,00

Cumplidas

0+821,22 0+839,22 18,000m 60,000m 50 -1,00

0+839,22 1+029,18

98

Cumplidas

Longitud: Velocidad de proyecto: Comprobaciones de diseño:

189,959m 50

Nombre de alineación: Descripción: Intervalo de P.K.: inicio: 0+000,00, fin: 1+026,91

desface

Nombre de alineación: desface Descripción: Intervalo de P.K.: inicio: 0+000,00, fin: 1+030,52

Informe de P.K. incremental de alineaciones Cliente: Client Client Company Address 1 Fecha: 21/09/2013 05:06:07 p.m.

Nombre Descripción: Intervalo de Incremento de P.K.: 20,00

IZQ

Y

Y

DERACH

DERACH

(1)

Preparado por: Preparer Your Company Name 123 Main Street

de P.K.:

IZQ

alineación: inicio:

0+000,00,

alineacion fin:

P.K.

Ordenada

Abscisa

Orientación de tangente

0+000,00

1.192.258,7251m

1.163.884,6546m

S57° 52' 48"O

0+020,00

1.192.248,0912m

1.163.867,7158m

S57° 52' 48"O

0+040,00

1.192.237,4573m

1.163.850,7771m

S57° 52' 48"O

0+060,00

1.192.226,8235m

1.163.833,8384m

S57° 52' 48"O

0+080,00

1.192.216,1896m

1.163.816,8996m

S57° 52' 48"O

0+100,00

1.192.205,5557m

1.163.799,9609m

S57° 52' 48"O

0+120,00

1.192.194,9219m

1.163.783,0221m

S57° 52' 48"O

0+140,00

1.192.184,5233m

1.163.765,9401m

S60° 29' 36"O

0+160,00

1.192.175,9025m

1.163.747,9162m

S69° 26' 40"O

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1.192.171,2405m

1.163.728,5251m

S84° 08' 42"O

0+200,00

1.192.171,9341m

1.163.708,5996m

N80° 09' 28"O

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1.192.177,8007m

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N66° 37' 09"O

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1.192.187,0441m

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N59° 20' 51"O

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1.192.197,5486m

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N58° 02' 05"O

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1.192.208,1367m

1.163.637,8220m

N58° 02' 05"O

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1.192.218,7248m

1.163.620,8547m

N58° 02' 05"O

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1.192.229,3129m

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N58° 02' 05"O

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1.192.239,9010m

1.163.586,9199m

N58° 02' 05"O

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1.163.569,9525m

N58° 02' 05"O

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1.163.552,8739m

N60° 14' 34"O

0+400,00

1.192.269,6678m

1.163.534,9215m

N68° 43' 41"O

99

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0+420,00

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1.163.515,6141m

N82° 29' 54"O

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1.192.274,8106m

1.163.495,6665m

S83° 10' 40"O

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1.192.269,9956m

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S69° 03' 14"O

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1.192.261,1603m

1.163.458,3910m

S59° 30' 32"O

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S56° 19' 48"O

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S56° 19' 48"O

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S56° 19' 48"O

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S56° 19' 48"O

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S56° 19' 48"O

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S56° 19' 48"O

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S56° 19' 48"O

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S56° 19' 48"O

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S56° 19' 48"O

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S56° 19' 48"O

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S56° 19' 48"O

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S50° 30' 35"O

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S44° 46' 49"O

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S39° 03' 02"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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alineación: P.K.:

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Y

DERACH

fin:

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P.K.

Ordenada

Abscisa

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S57° 52' 48"O

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S57° 52' 48"O

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S57° 52' 48"O

100

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S57° 52' 48"O

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S57° 52' 48"O

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S30° 23' 36"O

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1.192.005,5481m

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S30° 23' 36"O

101

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

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S30° 23' 36"O

Nombre de Descripción: Intervalo de Incremento de P.K.: 20,00

alineación: P.K.:

desface

IZQ

Y

inicio:

0+000,00,

DERACH fin:

P.K.

Ordenada

Abscisa

Orientación de tangente

0+000,00

1.192.261,6893m

1.163.882,7937m

S57° 52' 48"O

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S57° 52' 48"O

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S57° 52' 48"O

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S57° 52' 48"O

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S57° 52' 48"O

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S57° 52' 48"O

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1.163.781,1612m

S57° 52' 48"O

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N58° 02' 05"O

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N58° 02' 28"O

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1.192.265,8223m

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N61° 21' 58"O

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1.192.274,1413m

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N70° 47' 16"O

0+420,00

1.192.278,4770m

1.163.513,3332m

N84° 23' 22"O

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1.192.278,0414m

1.163.493,3858m

S81° 53' 14"O

0+460,00

1.192.272,8527m

1.163.474,0003m

S68° 22' 07"O

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1.192.263,8321m

1.163.456,0330m

S59° 18' 05"O

0+500,00

1.192.253,1624m

1.163.439,4055m

S56° 19' 48"O

0+520,00

1.192.242,0743m

1.163.422,7605m

S56° 19' 48"O

0+540,00

1.192.230,9861m

1.163.406,1156m

S56° 19' 48"O

102

(1) 1+030,52

0+560,00

1.192.219,8980m

1.163.389,4707m

S56° 19' 48"O

0+580,00

1.192.208,8099m

1.163.372,8258m

S56° 19' 48"O

0+600,00

1.192.197,7217m

1.163.356,1809m

S56° 19' 48"O

0+620,00

1.192.186,6336m

1.163.339,5360m

S56° 19' 48"O

0+640,00

1.192.175,5454m

1.163.322,8910m

S56° 19' 48"O

0+660,00

1.192.164,4573m

1.163.306,2461m

S56° 19' 48"O

0+680,00

1.192.153,3692m

1.163.289,6012m

S56° 19' 48"O

0+700,00

1.192.142,2810m

1.163.272,9563m

S56° 19' 48"O

0+720,00

1.192.131,1929m

1.163.256,3114m

S56° 19' 48"O

0+740,00

1.192.120,0936m

1.163.239,7212m

S55° 36' 57"O

0+760,00

1.192.108,1167m

1.163.223,6638m

S50° 32' 31"O

0+780,00

1.192.094,6687m

1.163.208,8708m

S44° 54' 40"O

0+800,00

1.192.079,8341m

1.163.195,4689m

S39° 16' 48"O

0+820,00

1.192.063,7561m

1.163.183,5872m

S33° 38' 56"O

0+840,00

1.192.046,7068m

1.163.173,1280m

S30° 23' 45"O

0+860,00

1.192.029,4594m

1.163.163,0117m

S30° 23' 36"O

0+880,00

1.192.012,2080m

1.163.152,8931m

S30° 23' 36"O

0+900,00

1.191.994,9565m

1.163.142,7744m

S30° 23' 36"O

0+920,00

1.191.977,7051m

1.163.132,6557m

S30° 23' 36"O

0+940,00

1.191.960,4537m

1.163.122,5370m

S30° 23' 36"O

0+960,00

1.191.943,2022m

1.163.112,4183m

S30° 23' 36"O

0+980,00

1.191.925,9508m

1.163.102,2996m

S30° 23' 36"O

1+000,00

1.191.908,6993m

1.163.092,1810m

S30° 23' 36"O

1+020,00

1.191.891,4479m

1.163.082,0623m

S30° 23' 36"O

1+030,52

1.191.882,3736m

1.163.076,7399m

S30° 23' 36"O

Informe de P.K. de PI de alineaciones Cliente: Client Client Company Address 1 Fecha: 21/09/2013 05:07:43 p.m.

Preparado por: Preparer Your Company Name 123 Main Street

Nombre de Descripción: Intervalo de P.K.: inicio: 0+000,00, fin: 1+029,18

alineación:

P.K. de PI

Ordenada

Abscisa

0+000,00

1.192.258,7251m

1.163.884,6546m

0+154,95 0+187,63

1.192.176,3370m 1.192.169,0321m

alineacion

Distancia

Orientación

154,954m

S57° 52' 48"O

33,056m

S77° 13' 59"O

12,923m

S0° 04' 38"E

1.163.753,4182m 1.163.721,1791m

103

0+193,00

1.192.156,1088m

1.163.721,1965m

0+220,15

1.192.176,2500m

1.163.688,9204m

0+393,47

1.192.268,2070m

1.163.541,5595m

0+432,35

1.192.278,8920m

1.163.503,9272m

0+438,05

1.192.291,8105m

1.163.503,7350m

0+470,10 0+742,68 0+785,35

1.192.267,0923m 1.192.115,8372m 1.192.090,6058m

0+827,22

1.192.054,8064m

1.163.181,9364m

desface

P.K. de PI

Ordenada

Abscisa

0+000,00

1.192.255,7608m

1.163.886,5155m

0+155,55

1.192.173,0554m

1.163.754,7737m

0+189,60

1.192.165,4445m

1.163.721,1839m

0+223,48

1.192.172,9647m

1.163.687,5738m

0+398,43 0+401,96 0+404,86

1.192.264,3950m 1.192.265,8329m 1.192.266,6663m

39,120m

N74° 08' 57"O

12,920m

N0° 51' 08"O

44,585m

S56° 19' 48"O

272,823m

S56° 19' 48"O

42,672m

S53° 45' 07"O

1,970m

N46° 38' 18"O

43,071m

S30° 23' 36"O

201,960m

S30° 23' 36"O

1.163.079,7577m

Nombre de alineación: Descripción: Intervalo de P.K.: inicio: 0+000,00, fin: 1+026,91

1.192.258,0357m

N58° 02' 05"O

1.163.205,1597m 1.163.203,7276m

0+383,78

173,699m

1.163.239,5732m

1.192.091,9583m

1.191.880,6010m

N58° 02' 05"O

1.163.466,6293m

0+785,76

1+029,18

38,045m

IZQ

Y

DERACH

Distancia

Orientación

155,551m

S57° 52' 48"O

34,441m

S77° 13' 59"O

34,441m

N77° 23' 16"O

160,692m

N58° 02' 05"O

14,662m

N64° 17' 47"O

3,525m

N65° 55' 27"O

2,913m

N73° 22' 35"O

29,170m

N73° 58' 50"O

1.163.551,2478m 1.163.538,0362m 1.163.534,8182m 1.163.532,0266m

104

0+434,03

1.192.274,7162m

1.163.503,9893m

0+461,90

1.192.265,8359m

1.163.476,2039m

0+464,81

1.192.264,9197m

1.163.473,4383m

0+468,32

1.192.263,3868m

1.163.470,2645m

0+482,99

1.192.256,6373m

1.163.457,2479m

0+728,20 0+730,20 0+736,18

1.192.120,6867m 1.192.119,5363m 1.192.116,0870m

0+742,13

1.192.112,6107m

1.163.241,8172m

0+783,97

1.192.087,8136m

1.163.208,1163m

0+825,02

1.192.052,7506m

1.163.185,2858m

0+836,95

1.192.047,7369m 1.192.042,6584m

S64° 13' 10"O

14,662m

S62° 35' 31"O

245,218m

S56° 19' 48"O

2,001m

S54° 53' 53"O

5,984m

S54° 47' 54"O

3,415m

S55° 04' 22"O

2,531m

S53° 03' 39"O

41,841m

S53° 39' 16"O

41,841m

S33° 04' 09"O

2,531m

S33° 39' 46"O

3,415m

S31° 39' 03"O

5,984m

S31° 55' 31"O

2,001m

S31° 49' 32"O

187,959m

S30° 23' 36"O

1.163.182,0909m 1.163.178,9267m

1.192.040,9585m

1.163.177,8717m

1+026,91

1.191.878,8302m

1.163.082,7768m

Nombre de alineación: desface Descripción: Intervalo de P.K.: inicio: 0+000,00, fin: 1+030,52 P.K. de PI

Ordenada

Abscisa

0+000,00

1.192.261,6893m

1.163.882,7937m

1.192.186,5996m

3,525m

1.163.183,8831m

0+838,95

0+141,23

S71° 40' 18"O

1.163.246,6400m 1.163.243,8399m

0+830,96

2,913m

1.163.251,5294m

1.192.114,1316m

1.192.050,6442m

S72° 16' 33"O

1.163.253,1662m

0+739,60

0+827,55

29,170m

IZQ

Y

DERACH

Distancia

Orientación

141,228m

S57° 52' 48"O

16,021m

S65° 59' 13"O

1.163.763,1828m

105

(1)

0+157,23

1.192.180,0799m

1.163.748,5483m

0+160,70

1.192.178,7703m

1.163.745,3279m

0+163,62

1.192.178,0722m

1.163.742,4775m

0+185,49

1.192.173,1322m

1.163.721,1736m

0+206,85

1.192.178,0146m

1.163.699,8564m

0+209,79 0+213,25 0+229,27

1.192.178,7050m 1.192.180,0060m 1.192.186,4861m

0+430,13

1.192.282,5457m

1.163.503,8728m

0+469,37

1.192.270,2799m

1.163.465,1013m

0+742,52

1.192.118,7064m

1.163.237,5673m

1+030,52

1.192.056,6451m 1.191.882,3717m

S76° 14' 18"O

21,869m

S76° 56' 42"O

21,869m

N77° 05' 59"O

2,935m

N76° 23' 35"O

3,476m

N68° 01' 28"O

16,021m

N66° 08' 30"O

160,468m

N58° 02' 05"O

40,666m

N74° 08' 57"O

40,666m

S72° 26' 40"O

273,398m

S56° 19' 48"O

43,393m

S53° 45' 07"O

43,393m

S32° 58' 18"O

202,039m

S30° 23' 36"O

1.163.679,1281m 1.163.542,9921m

0+828,49

2,935m

1.163.693,7801m

1.192.271,4386m

1.192.093,0490m

S67° 52' 11"O

1.163.697,0040m

0+389,71

0+785,91

3,476m

1.163.202,5727m 1.163.178,9573m 1.163.076,7387m

Informe de volumen Proyecto: C:\Users\WINDOWS\Desktop\tesis elquin\materiales.dwg Alineación: alineacion Grupo de líneas de muestreo: lineas de muestreo P.K. inicial: 0+000.000 P.K. final: 1+029.179

P.K.

Volumen Área de de desmonte desmonte (metros (metros cuadrados) cúbicos)

Volumen reutilizable (metros cúbicos)

Volumen Área de de terraplén terraplén (metros (metros cuadrados) cúbicos)

106

Vol. desmonte acumul. (metros cúbicos)

Vol. reutilizable acumul. (metros cúbicos)

Vol. terraplén acumul. (metros cúbicos)

Vol. neto acumul. (pies cúbicos)

0+000.000 5.90

0.00

0.00

2.28

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0+020.000 0.00

58.99

58.99

24.68

269.62

58.99

58.99

269.62

-210.63

0+040.000 0.00

0.00

0.00

60.89

855.74

58.99

58.99

1125.36

-1066.38

0+060.000 0.00

0.00

0.00

93.94

1548.27

58.99

58.99

2673.64

-2614.65

0+080.000 0.00

0.00

0.00

82.71

1766.48

58.99

58.99

4440.11

-4381.12

0+097.221 0.00

0.00

0.00

70.35

1317.92

58.99

58.99

5758.03

-5699.04

0+100.000 0.00

0.00

0.00

66.21

189.73

58.99

58.99

5947.77

-5888.78

0+109.550 0.00

0.00

0.00

52.36

566.17

58.99

58.99

6513.93

-6454.94

0+120.000 0.02

0.13

0.13

39.45

479.70

59.12

59.12

6993.63

-6934.51

0+121.879 0.10

0.12

0.12

37.37

72.16

59.24

59.24

7065.79

-7006.56

0+134.208 0.67

4.71

4.71

29.09

414.94

63.94

63.94

7480.73

-7416.79

0+140.000 2.14

7.93

7.93

25.33

162.55

71.87

71.87

7643.28

-7571.41

0+160.000 13.22

143.72

143.72

12.26

397.07

215.59

215.59

8040.35

-7824.76

0+171.194 3.81

84.51

84.51

24.93

224.02

300.10

300.10

8264.37

-7964.27

0+180.000 1.52

19.74

19.74

31.57

268.40

319.84

319.84

8532.77

-8212.94

0+187.361 0.96

7.99

7.99

33.19

256.55

327.83

327.83

8789.33

-8461.50

0+200.000 3.95

29.02

29.02

24.69

393.96

356.85

356.85

9183.29

-8826.44

0+203.529 5.93

16.46

16.46

20.16

85.43

373.31

373.31

9268.72

-8895.41

0+220.000 28.85

276.49

276.49

0.73

183.63

649.81

649.81

9452.35

-8802.54

0+240.000 54.11

815.54

815.54

0.00

7.59

1465.34

1465.34

9459.93

-7994.59

0+240.515 54.63

28.02

28.02

0.00

0.00

1493.36

1493.36

9459.93

-7966.57

0+252.844 59.03

697.67

697.67

0.00

0.00

2191.04

2191.04

9459.93

-7268.90

0+260.000 58.30

419.82

419.82

0.00

0.00

2610.86

2610.86

9459.93

-6849.07

0+265.173 53.79

289.93

289.93

0.00

0.00

2900.79

2900.79

9459.93

-6559.15

0+277.502 41.15

585.23

585.23

0.00

0.00

3486.02

3486.02

9459.93

-5973.91

0+280.000 38.34

99.29

99.29

0.00

0.00

3585.32

3585.32

9459.93

-5874.62

0+300.000 17.32

556.67

556.67

1.71

17.15

4141.98

4141.98

9477.08

-5335.10

0+320.000 7.85

251.78

251.78

3.23

49.40

4393.76

4393.76

9526.48

-5132.72

0+340.000 7.79

156.48

156.48

3.30

65.29

4550.24

4550.24

9591.78

-5041.53

0+342.342 8.04

18.55

18.55

3.16

7.57

4568.79

4568.79

9599.35

-5030.55

0+353.342 9.56

96.82

96.82

2.08

28.82

4665.61

4665.61

9628.16

-4962.55

0+360.000 10.73

67.53

67.53

1.78

12.85

4733.15

4733.15

9641.01

-4907.87

0+363.342 11.30

36.81

36.81

1.55

5.56

4769.96

4769.96

9646.58

-4876.62

0+364.342 11.38

11.34

11.34

1.48

1.51

4781.29

4781.29

9648.09

-4866.80

0+375.342 9.75

116.55

116.55

1.53

16.36

4897.84

4897.84

9664.45

-4766.61

0+380.000 8.86

43.63

43.63

1.61

7.13

4941.47

4941.47

9671.58

-4730.11

0+400.000 7.93

169.54

169.54

6.19

71.16

5111.02

5111.02

9742.74

-4631.72

107

0+408.342 9.51

73.33

73.33

8.73

51.91

5184.35

5184.35

9794.65

-4610.30

0+420.000 10.21

115.73

115.73

9.87

87.55

5300.08

5300.08

9882.20

-4582.12

0+431.664 11.88

129.58

129.58

7.62

82.57

5429.66

5429.66

9964.77

-4535.11

0+440.000 14.10

108.77

108.77

6.14

46.40

5538.43

5538.43

10011.17 -4472.74

0+454.986 15.18

220.27

220.27

5.09

67.87

5758.70

5758.70

10079.04 -4320.34

0+460.000 14.88

75.67

75.67

4.61

19.88

5834.37

5834.37

10098.92 -4264.55

0+480.000 11.96

269.76

269.76

0.78

47.41

6104.13

6104.13

10146.33 -4042.20

0+487.986 9.90

87.66

87.66

0.54

5.08

6191.79

6191.79

10151.41 -3959.62

0+498.986 9.84

108.80

108.80

0.92

7.91

6300.59

6300.59

10159.33 -3858.74

0+499.986 10.01

9.92

9.92

0.89

0.90

6310.51

6310.51

10160.23 -3849.72

0+500.000 10.01

0.14

0.14

0.89

0.01

6310.65

6310.65

10160.24 -3849.59

0+509.986 11.70

108.40

108.40

0.61

7.49

6419.05

6419.05

10167.73 -3748.68

0+520.000 13.11

124.23

124.23

0.36

4.87

6543.28

6543.28

10172.60 -3629.31

0+520.986 13.25

13.00

13.00

0.34

0.34

6556.29

6556.29

10172.94 -3616.65

0+540.000 15.41

272.48

272.48

0.10

4.16

6828.76

6828.76

10177.10 -3348.34

0+560.000 18.54

339.46

339.46

0.00

1.04

7168.22

7168.22

10178.15 -3009.92

0+580.000 18.70

372.36

372.36

0.00

0.09

7540.58

7540.58

10178.24 -2637.66

0+600.000 18.72

374.17

374.17

0.02

0.23

7914.75

7914.75

10178.47 -2263.71

0+620.000 16.98

356.95

356.95

0.06

0.73

8271.71

8271.71

10179.20 -1907.49

0+640.000 18.81

357.89

357.89

0.00

0.58

8629.60

8629.60

10179.78 -1550.18

0+660.000 22.12

409.34

409.34

0.00

0.02

9038.94

9038.94

10179.80 -1140.86

0+680.000 26.86

489.76

489.76

0.00

0.00

9528.69

9528.69

10179.80 -651.11

0+695.540 30.92

448.93

448.93

0.00

0.00

9977.62

9977.62

10179.80 -202.18

0+700.000 32.14

140.61

140.61

0.00

0.00

10118.23

10118.23

10179.80 -61.57

0+706.612 33.63

217.40

217.40

0.00

0.00

10335.63

10335.63

10179.80 155.83

0+717.683 33.92

373.92

373.92

0.00

0.00

10709.55

10709.55

10179.80 529.75

0+720.000 33.88

78.54

78.54

0.00

0.00

10788.09

10788.09

10179.80 608.29

0+728.755 33.47

294.79

294.79

0.00

0.00

11082.88

11082.88

10179.80 903.08

0+730.683 33.44

64.52

64.52

0.00

0.00

11147.40

11147.40

10179.80 967.60

0+740.000 33.47

311.72

311.72

0.00

0.00

11459.12

11459.12

10179.80 1279.32

0+748.683 33.02

289.91

289.91

0.02

0.10

11749.03

11749.03

10179.90 1569.14

0+760.000 31.63

367.65

367.65

0.24

1.45

12116.68

12116.68

10181.34 1935.34

0+780.000 26.13

580.25

580.25

0.66

8.52

12696.93

12696.93

10189.87 2507.06

0+784.951 23.95

124.51

124.51

0.77

3.34

12821.44

12821.44

10193.20 2628.24

0+800.000 15.83

300.59

300.59

1.24

14.23

13122.03

13122.03

10207.43 2914.60

0+820.000 4.11

200.35

200.35

2.48

35.51

13322.37

13322.37

10242.93 3079.44

0+821.220 3.50

4.64

4.64

2.55

3.07

13327.01

13327.01

10246.01 3081.01

108

0+839.220 0.10

32.50

32.50

7.96

93.53

13359.51

13359.51

10339.53 3019.98

0+840.000 0.07

0.06

0.06

8.35

6.36

13359.58

13359.58

10345.90 3013.68

0+841.148 0.04

0.06

0.06

8.95

9.93

13359.64

13359.64

10355.83 3003.81

0+852.220 0.02

0.30

0.30

15.35

134.50

13359.94

13359.94

10490.33 2869.60

0+860.000 0.00

0.06

0.06

21.88

144.84

13360.00

13360.00

10635.18 2724.82

0+863.291 0.00

0.00

0.00

25.47

77.93

13360.00

13360.00

10713.10 2646.90

0+874.362 0.00

0.04

0.04

37.25

347.23

13360.04

13360.04

11060.34 2299.70

0+880.000 0.00

0.02

0.02

44.61

230.77

13360.06

13360.06

11291.11 2068.95

0+900.000 0.00

0.00

0.00

55.58

1001.97

13360.06

13360.06

12293.07 1066.99

0+920.000 0.00

0.00

0.00

49.10

1046.85

13360.06

13360.06

13339.92 20.14

0+940.000 0.05

0.48

0.48

25.60

747.04

13360.55

13360.55

14086.96 -726.41

0+960.000 1.13

11.78

11.78

14.11

397.06

13372.33

13372.33

14484.02 -1111.70

0+980.000 6.39

75.24

75.24

6.74

208.47

13447.57

13447.57

14692.50 -1244.93

1+000.000 9.76

161.54

161.54

4.98

117.17

13609.11

13609.11

14809.67 -1200.56

1+020.000 8.87

186.26

186.26

6.32

112.99

13795.37

13795.37

14922.66 -1127.29

1+029.179 7.50

75.12

75.12

7.01

61.20

13870.49

13870.49

14983.86 -1113.37

109

Ilustraci贸n 60. Reporte de vol煤menes de explanaci贸n

110

Tablas de reporte de volúmenes creadas desde el menú ANALIZAR

Ilustración 61. Reporte de volúmenes de subbase

111

IlustraciĂłn 62. Reporte de volĂşmenes de base Tabla de volĂşmenes de material base

112

Tabla de volumen de pavimento

Ilustraci贸n 63. Reporte de vol煤menes de pavimento

113

Ilustración 64. Reporte de volúmenes de bordillo - cuneta Tabla de volúmenes de bordillo-cuneta

114

2.2.25 DIAGRAMA DE MASAS

Ilustraci贸n 65. Diagrama de masas

115

Secciones- crear diagrama de masas

Ilustraci贸n 66. Visualizaci贸n diagrama de masas Vista del diagrama de masas creada.

116

2.2.26 GENERAR LAS SECCIONES TRANSVERSALES

Men煤 secciones-Crear varias vistas

Ilustraci贸n 67. Secciones tranversales

117

Ilustraci贸n 68. Visualizaci贸n secciones tranversales Secciones transversales creadas

118

Ilustración 69. Sección transversal típica mixta y peralte Sección transversal con peralte máximo del 8%, en corte y relleno

119

Ilustraci贸n 70. Secci贸n transversal en tangente y corte

Secci贸n transversal en tangente y corte

120

Secci贸n transversal en tangente y relleno

Ilustraci贸n 71. Secci贸n transversal en tangente y relleno

121

2.2.27 CREACION DE PLANOS PLANTA PERFIL Y PLANTILLAS PARA PLANOS

Ilustraci贸n 72. Plantillas para plotear planta y perfil Esta plantilla, se divide en dos ventanas, la superior se configura para la planta a escala 1:1000 y la inferior se configura para el perfil a escala 1:1000 y escala vertical 1:100.

122

Ilustración 73. Generación de plantillas Como primera medida en el menú salidas-se crean los marcos de visualización

Ilustración 74. Generación marcas de visualización

123

Proceso para selecci贸n de la plantilla creada y guardada en la carpeta templateplan production.

Ilustraci贸n 75. Visualizaci贸n planta perfil Marcos de visualizaci贸n o plantillas creadas para la planta perfil

124

Ilustraci贸n 76. Visualizaci贸n planta perfil

En el men煤 SALIDAS-CREAR PLANOS, se crean los planos propiamente dichos

125

Ilustraci贸n 77. Planos planta perfil Planos planta perfil

126

Ilustraci贸n 78. Planos planta perfil

Ilustraci贸n 79. Planos planta perfil

127

3. APLICACIÓN DEL SOFTWARE SAP2000 PARA LA MODELACIÓN ESTRUCTURAL DE UN BOX COULVERT LOCALIZADO DE LA VIA SOATÁ BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800 3.1 GENERALIDADES Como aplicación del Software SAP 2000 visto dentro del curso de profundización, se ha seleccionado el PROYECTO DE MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VIA SOATÁ - BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800.

Dentro de este, se encuentra localizada una obra hidráulica tipo alcantarilla en cajón o box coulvert en la abscisa PR 19+700, con el fin de permitir el flujo de agua que pasa transversalmente en este punto de la vía y sin que ésta afecte la geometría de la vía.

Para el diseño del box coulvert se hace un predimensionamiento teniendo en cuenta datos asumidos de estudios geotécnicos e hidráulicos realizados en la región los cuales permiten determinar las cargas o solicitaciones a las cuales estará sometida la estructura hidráulica planteada, en este caso, el peso del relleno, empuje de tierras, empuje hidráulico, carga viva (tránsito o camión de diseño según normatividad) carga por peso propio o muerta, presión, entre otras.

Finalmente teniendo dicho avalúo de cargas, se realiza una modelación con ayuda de un software específico para estructuras, para este caso SAP2000, con el fin de facilitar el cálculo y diseño de la estructura, teniendo previamente calculadas las solicitaciones a las cuales está sometida la estructura; se dibuja el modelo con las dimensiones establecidas, con definición de materiales, espesor se modela y éste permite conocer los esfuerzos, fuerzas momentos, cortantes y demás resultados o salidas que permiten definir de acuerdo a ciertos parámetros normativos la cuantía y ésta ultima el área de refuerzo de acero por área para su posterior construcción.

El programa SAP2000 permite saber mediante sus resultados o salidas las cargas críticas y con base en esto, establecer un diseño más óptimo de la estructura.

Se ha establecido como complemento informativo, inicialmente una generalidad del programa SAP2000 y luego el algoritmo desarrollado para el cálculo y diseño de la estructura hidráulica.

128

3.2 SAP2000 Es el más popular y difundido software de análisis tridimensional estático y dinámico de estructuras y diseño estructural del mundo, creado por el Prof. Wilson de la Universidad de Berkeley, California. SAP 2000 (Structural Analysis Program) de la CSI (Computers and Structures Inc.) presenta los más modernos y completos métodos numéricos y algoritmos que están a la vanguardia del conocimiento estructural. Además de su poder de análisis posee una interfaz gráfica de usuario sumamente amigable, fácil de manejar y se encuentra totalmente integrado con Windows.

Es importante, para saber el origen del SAP, que conozcamos una breve historia del análisis estructural iniciando en la era antigua de los egipcios hasta llegar a nuestros tiempos con la utilización de las diferentes herramientas brindadas por la tecnología.

Desde los comienzos de la humanidad, la ingeniería estructural ha estado ligada a su historia. Pero sólo fue hasta mediados del siglo XVII que los ingenieros empezaron a aplicar los conocimientos de la mecánica, en el análisis y diseño de estructuras y máquinas. Las primeras máquinas simples como el plano inclinado, la rueda, la polea, el tornillo y la cuña sirvieron para construir algunas de las magníficas estructuras antiguas. Podemos distinguir algunos períodos importantes de esta historia y en ellos algunos pueblos, construcciones, personajes y descubrimientos importantes. Veamos: Antes de los griegos (3400 AC ± 600AC) Los pueblos de Egipto, Asiria y Persia fueron los más destacados de éste período.

Las pirámides egipcias son un ejemplo de estas extraordinarias estructuras antiguas. Adicionalmente a las pirámides son de destacar los templos construidos con columnas, muros y vigas en piedra y barro cocido.

Griegos y Romanos (600 AC ± 476 DC) Los templos griegos como el Partenón y algunas construcciones romanas como puentes, acueductos, coliseos y templos, son ejemplos notorios de este período.

Como elementos estructurales los romanos introdujeron la bóveda y el arco para la construcción de techos y puentes respectivamente.

Período Medieval (477 - 1492) En este período, los árabes introdujeron la notación decimal la cual permitió un desarrollo importante en las matemáticas. Leonardo Davinci se destacó en este periodo..

129

Periodo temprano (1493- 1687) Francis Bacon (1561-1626), fue uno de los creadores del método experimental.

Galileo Galilei (1564-1642). Matemático, físico y astrónomo italiano. Considerado como el fundador de la teoría de las Estructuras. En su libro Dos nuevas ciencias, publicado en 1938, Galileo analizó la falla de algunas estructuras simples como la viga en voladizo. Aunque sus resultados fueron corregidos posteriormente, puso los cimientos para los desarrollos analíticos posteriores especialmente en la resistencia de materiales .Robert Hooke (1635-1703), desarrolló la ley de las relaciones lineales entre la fuerza y la deformación de los materiales o ley de Hooke. Isaac Newton (1642-1727),. Formuló las leyes del movimiento y desarrolló el cálculo. Desde el año 1000 y durante este período, de destacaron las Catedrales góticas las que en la actualidad, son testimonio del ingenio de sus constructores.

Período Premoderno (1688 - 1857) Entre los investigadores notables de este período se encuentran: John Bernoulli (1667-1748), quien formuló el principio del trabajo virtual. Leonard Euler (17071783), desarrolló la teoría del pandeo de columnas. Charles August de Coulomb (1736-0806), presentó el análisis de la flexión de las vigas elásticas. Louis M. Navier (1785-1836), publicó un tratado sobre el comportamiento elástico de las estructuras, considerado como el primer texto de Resistencia de Materiales, Emile Clayperon (1799-1864), quien formuló la ecuación de los tres momentos para el análisis de las vigas continuas.

Período moderno (desde 1858) En 1826, L.M.Navier (1785-1836) publicó un tratado sobre el comportamiento elástico de las estructuras, el cual se considera como el primer libro de texto sobre la teoría moderna de la resistencia de los materiales. El desarrollo de la mecánica estructural continuó a un paso tremendo durante todo el resto del siglo XIX y hacia la primera mitad del XX, cuando se desarrollaron la mayor parte de los métodos clásicos par el análisis de las estructuras que se describen en este texto. Los colaboradores importantes de este período incluyeron B. P. Clapeyron (17991864), quien formuló la ecuación de los tres momentos para el análisis delas vigas continuas; J. C. Maxwell (1831-1879), quien presentó el método de las deformaciones coherentes y la ley de las deflexiones y los círculos de Mohr del esfuerzo y la deformación unitaria; Alberto Castigliano (1847-1884), quien formuló el teorema del trabajo mínimo; C. E. Grene (1842-1903), quien desarrolló el método del momento - área; H. Müller-Breslau (1851-1925), quien presentó un principio para la construcción de las líneas de influencias;; G A. Maney (18881947), quien desarrollo el método de la pendiente-deflexión, que se consideraba como el precursor del método material de las rigideces y Hardy Croos, G 130

(1885-1959); quien desarrolló el método de la distribución de momentos, en 1924.

El método de la distribución de momentos proporciona a los ingenieros un procedimiento iterativo sencillo para el análisis de estructuras estáticamente indeterminadas con intensidad.

Este método, que fue usado con mayor amplitud por los ingenieros en estructuras durante este período, como edificios muy altos, lo cual no habría sido posible sin disponer del método de la distribución de momentos. El advenimiento de las computadoras en la década de 1970 revolución el análisis estructural. Debido a que la computadora podía resolver grandes sistemas de ecuaciones simultáneas, los análisis que llevaban días y, a veces, semanas en la era previa a la computadora ahora se podían realizar en segundos. El desarrollo de los métodos actuales, orientados a la computadora se pueden atribuir, entre otros, a J. H..Argyris, R. W. Clough, S. Kelsey, R. Livesley, H. C:Martin, M. T. Turner, E. L. Wilson y O. C . Zienkiewiez El desarrollo de los computadores electrónicos durante las últimas décadas ha estimulado sobremanera el trabajo de investigación en muchas ramas de la matemática. La mayor parte de esta actividad ha estado, naturalmente, relacionada con el desarrollo de los procedimientos numéricos apropiados para el uso de los computadores, y en el campo del análisis de estructuras ha conducido al desarrollo de métodos que utilizan las ideas del algebra matricial.

En la actualidad, el ingeniero que se dedique al diseño de estructuras, debería estar familiarizado con los métodos del análisis matricial de estructuras, porque constituyen una herramienta poderosa de análisis. Al mismo tiempo deberá estudiar y entender el uso correcto de esta forma automática de análisis. El resultado de un análisis por computador es solo tan bueno como los datos y el modelo de los cuales se parte. La frase GIGO en inglés (Garbage In,Garbage Out) cuya traducción al castellano podría ser BEBS se ha acuñado para recordarnos constantemente que “basura que entra, es igual a basura que sale”. Esto significa que el criterio y la habilidad del ingeniero, nunca podrán automatizarse, que el criterio y el entendimiento del comportamiento de las estructuras, siempre deberá estar presente cuando se idealice la estructura, se hagan suposiciones acerca de las cargas y solicitaciones, el comportamiento del material, las condiciones de apoyo, las conexiones entre diversos elementos, que son necesarias antes de iniciar el análisis. Lo mismo se aplica a la interpretación y uso correcto de los resultados de tales análisis.

131

Hoy en día la Ingeniería Estructural se encuentra respaldada por una amplia variedad de programas para el análisis y diseño de cualquier sistema estructural, permitiendo un avance importante en su comprensión y optimización. Esta tecnología ha hecho posible la automatización de procedimientos de cálculo que hace veinte años demoraban meses, y que hace cincuenta años no eran ni siquiera realizables en tiempo y costo aceptables para cualquier proyecto de mediana envergadura. Sin embargo la tecnología no ha producido nada nuevo en el estudio de las estructuras, cualquier programa de cálculo estructural no es más que la inclusión de leyes y principios antiguos en modernos algoritmos ejecutables por computadoras personales que continuamente aumentan de capacidad y disminuyen de precio.

Dos de las mejores herramientas que el desarrollo tecnológico en software de aplicación en la ingeniería estructural ha producido son: VBA y SAP2000.

VisualBasic for Applications es un lenguaje para la creación de macros dentro de las aplicaciones del paquete Office que ofrece múltiples alternativas y posibilidades para la codificación de algoritmos de cálculo estructural. SAP2000 representa lo más avanzado en programas de análisis estático y dinámico de estructuras por elementos finitos, es el resultado de la evolución de varias versiones anteriores de la serie SAP (Structural Analysis Program) y se caracteriza por su gran capacidad y facilidad de manejo.

Sap20001 es un programa sofisticado y de fácil manejo desarrollado por CSI, mediante el cual, a través de una misma interface es posible crear y modificar un modelo, ejecutar el análisis del mismo, así como revisar y optimizar el diseño de cada elemento. Los resultados se presentan de una manera gráfica en tiempo real. Posee una rápida solución de ecuaciones, esfuerzos y desplazamientos inducidos por cargas, elemento frame de sección no prismática, elemento Shell muy exactos, análisis dinámicos, múltiples sistemas de coordenadas, varios tipos de constrain, ofrece la facilidad de fusionar mallas de elementos independientes.

Sap2000 posee un módulo completo de diseño para acero y concreto reforzado incluido en la misma interface usada para crear y analizar el modelo. El método de análisis de SAP2000 se basa en la teoría de elemento finito, la cual básicamente consiste en dividir el elemento a analizar en partes pequeñas, las cuales poseen las siguientes características: 1. Geometría: sistema de referencia.

2. Material: ley constitutiva.

3. Condiciones de frontera esenciales: apoyos.

4. Condiciones de frontera naturales: cargas.

132

Para poder seguir un proceso secuencial de trabajo, se presenta inicialmente la información necesaria, de manera que siguiendo los pasos lógicos, se lleve a cabo la definición de la estructura de una manera similar a como se haría en un proceso convencional. Los pasos a seguir podrían ser: -

Elegir las unidades Establecer la geometría Establecer ejes locales y globales.

Definir el material y las propiedades de sección de los elementos Asignar a los elementos la sección y los relajamientos Definir los casos de carga Asignar las cargas Asignar las restricciones Resolución Post-procesado Mostrar la figura deformada Mostrar las fuerzas en los elementos Imprimir los resultados Diseñar los elementos estructurales y comprobar la seguridad del diseño Modificar la estructura Exportar ficheros a programas de CAD.

Método de trabajo El procedimiento de trabajo puede dividirse en tres fases:   

Pre-procesado Resolución Post-procesado

En el Pre-procesado, el programa requiere la siguiente información:      

Definir las unidades Establecer la geometría Definir el material y las propiedades de sección de los elementos Asignar a cada elemento una sección y los relajamientos Definir los casos de carga y asignar las cargas Asignar las restricciones 133

Resolución 

En esta fase el programa calcula la estructura, lo que dará lugar a los posteriores análisis y modificaciones.

En el Post-procesado. Las principales opciones son: 

Mostrar la figura deformada.

Esta opción tiene un gran interés por facilitar de una manera gráfica los desplazamientos de la estructura de una forma rápida, dando una referencia incluso animada de los movimientos de la misma. Se Puede además exportar las animaciones a otros programas gráficos.



Mostrar las fuerzas en el elemento.

Mediante estas opciones se puede conocer los esfuerzos que actúan en los distintos elementos, imprescindibles a la hora de diseñar las uniones y anclajes de la estructura.



Imprimir los resultados Se puede imprimir los resultados tanto en formatos de texto como gráficos, la idea inicial es llegar a los predimensionados de la manera más gráfica posible, sin necesidad de tener que interpretar grandes cantidades de listados de nudos y barras tan conocidos desde hace años en este tipo de programas.



Diseñar los elementos estructurales y comprobar la seguridad del diseño.

Mediante la utilización de los códigos de diseño (para este caso la NSR-10 o el código Colombiano de diseño sísmico de puentes) Se puede llegar a dimensionar la estructura de una manera rápida, los perfiles o secciones que cumplen los requisitos del citado código. El programa tiene la posibilidad de elegirse sus propios perfiles, a partir de una lista que se le proporciona, lo cual supone un ahorro de tiempo sustancial.



Modificar la estructura En función de los resultados obtenidos se modificará la estructura en lo que sea necesario, hasta cumplir con los coeficientes de seguridad definidos en los códigos utilizados, todo ello de una forma gráfica, con posibilidad de seleccionar y modificar directamente en pantalla.



Exportar ficheros a programas de CAD 134

Posibilidad de exportar resultados a otros programas para el posterior tratamiento de la información, en lo referente a la realización de los planos de proyecto, memorias etc.

3.3 EJEMPLO DE APLICACION Para poder desarrollar el software del SAP200, hemos decidido aplicarlo en el diseño de un Box Coulbert, que se ubicara en la cota PR 19+700 de nuestro proyecto base que es MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VIA SOATÁ BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800; se elige esta abscisa ya que se ve la necesidad de realizar la construcción de una obra que permita sortear una gran depresión en el lugar, incluyendo el paso de un acarcavamiento con la presencia de agua.

Podemos observar a continuación algunas panorámicas de un Box Coulbert para orientación de lo que se va a diseñar.

135

3.4 DISEÑO DE BOX CULBERT. 3.4.1 Características y Predimensionamiento, Para nuestro ejercicio de aplicación del SAP 2000, vamos a diseñar un Box Coulbert, ubicado en la Abscisa PR 19 + 700 de nuestro proyecto de la vía Soatá Boavita.

Box Coulbert con las siguientes características, Box simple con 3 m de relleno, para dimensiones promedio de 1,5 m x 1,5 m, espesores de las paredes (t2) y de la placa (t1) de 0,20 m y luces de cálculo de 1,5 m como podemos ver a continuación .

9m

3m

1,7m

1,3m

15,4m

Figura 1. Dimensiones Longitudinales del Box Coulbert

1,3 m

0,2 m

b

0,2 m

0,2 m

C

1,5 m

1,3 m

d

a

1,5 m

0,2 m

Figura 2. Dimensiones Transversales Box Coulbert

MATERIALES Concreto: f´c = 4.000 psi Refuerzo: PDR 60

ϒ = 2,40 ton/m3

Con las anteriores dimensiones procedemos a calcular las cargas que afectan la estructura 3.4.2 cálculo de las cargas Peso Propio : ωbc = ωad = ϒ x t = 2,40 ton/m3* 0,20 m = 0,48 Ton / m2 ωab + ωcd = 2 *(2,40 ton/m3)*(1,30 m)*(0,20 m) / (1,70 m) = 0,73 Ton / m2 Placa de arriba = ω3 = 0,48 Ton/m2 Placa de abajo = ω1 = 2*(0,48 Ton/m2) + 0,73 Ton/m2 = 1,69 Ton /m2

Relleno: Se presenta una acción horizontal, simultanea por ambos lados del cajón, debido al empuje de las tierras por el material compactado en capas de unos 20 cm de espesor simultáneamente por ambas caras, por lo cual se pueden considerar las cargas horizontales actuando en equilibrio.

Las características del material del relleno son : ɸ = 30º;

C = 1/3 ,

ϒsuelo = 1,80 Ton/m3

Para hallar las presiones por empuje de tierras utilizamos Ƥz = C * ϒsuelo * Z Para tener en cuenta la acción de la carga viva se trabaja con una altura equivalente adicional h´ de 0,60 m que se le agrega al Z. Para nuestro ejercicio las cargas horizontales quedarán así. Ƥ(3 m) Ƥ(1,5 m)

= 1/3 * 1,80 Ton/m3* (3,0 m + 0,6 m) = 1/3 * 1,80 Ton/m3* (1,5 m )

= =

Ƥ(4,5 m)

2,16 Ton/m2 0,90 Ton/m2 _________ 3,06 Ton/m2

Cargas verticales que llegan al Box Coulbert. 

Relleno.

El relleno de altura h (m) y peso unitario ϒ(ton/m3) para hallar la carga se aplica ω CM = ϒ * h y según las normas de la AASHO se puede reducir esta carga de acuerdo a la altura del relleno.

Cuando la h del relleno esta entre 2,40 m y 4,90 m se utiliza la siguiente fórmula ω CM = (1,464 + 0,40 * h) * ϒ(ton/m3)

y da el valor por carga muerta

Si h = 3 m y ϒsuelo = 1,80 ton/m3 entonces ω CM = (1,464 + 0,40 * 3 m) * 1,80 ton/m3 = 4,79 Ton/m2.



Carga Viva.

Según el Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes en su sección A.12.5. Cuando el espesor del relleno es mayor a 2,50 m, el efecto de la carga viva se desprecia.



Impacto.

Según la altura de relleno se dan unos factores para que incrementen las cargas verticales; en nuestro caso al ser el relleno mayor a 1,20 m el impacto no afecta las cargas y da i = 0

La carga vertical total que llega a la alcantarilla es de ω Total = ω CM = 4,79 Ton/m2 = 4,79 ton/m2 en ambas placas arriba y abajo. 

Peso del agua.

h (agua) = 1 m (aprox) ω agua = ϒagua * h

ϒagua = 1 ton/m3 = 1 ton/m3 * 1 m

= 1 ton/m2

WRell =4,79 ton/m2 w pp = 0,48 ton/m2 p = 2,16 ton/2m b

p2 = 3,06 ton/m2

a

c

d

Wpp = 1,69 ton/m2 Wrell = 4,79 ton/m2 Wagua = 1 ton/m2

Figura 3. Cargas que afectan al Box Coulbert

3.5 APLICACION DEL SOFTWARE SAP2000 Con los datos anteriores procedemos a abrir el paquete SAP2000 y a continuación haremos referencia paso a paso de la utilización del programa hasta encontrar el valor de las cuantías para calcular el hierro que se necesita.

3.5.1 Geometría de la estructura. Una vez arrancado el programa, el primer paso consistirá en definir el sistema de unidades en el que se desea trabajar. En la parte inferior derecha de la pantalla aparece un listado desplegable en el que se pueden escoger. En este caso se elegirá la opción Tonf, m, ºC.

Ilustración 61. Definir unidades.

Seguidamente, se procederá a crear una nueva estructura. Para ello existen diversos métodos, pero para empezar lo haremos desde un modelo predefinido, a modo de plantilla. Para ello, basta elegir del menú “File” la opción “New model…” y seleccionar la opción de pórtico plano [2D Frames].

Ilustración 62. Elección del modelo.

En el cuadro de diálogo que aparece a continuación se introduce el número de plantas [Stories] y el número de vanos [Bays] del pórtico, así como la altura de aquéllas y la luz de éstos. En el ejemplo, se propone comenzar desde una plantilla con un pórtico de 1 planta de 1,5 metros de altura y 1 vano de 1,5 metros de luz.

Ilustración 63. Dimensionar el marco.

Tras pulsar “OK” se habrá generado un pórtico plano de un vano de 1,5 metros de luz y una altura de 1,5 metros.

Para trabajar con una estructura de 1 metro de profundidad, editamos la grilla y le damos profundidad en y = 1.

Ilustración 64. Editar la grilla.

Ilustraci贸n 65. Editar la grilla.

3.5.2 Grabar proyecto. Este es un buen momento para grabar la estructura y asignarle un nombre al archivo.

Ilustraci贸n 66. Grabar el proyecto.

Se procede a continuación a adaptar la estructura generada automáticamente, a la situación real de proyecto.

Para adicionar una barra se emplea la herramienta “draw frame cable”, localizada en la barra de herramientas izquierda, o en el Menú “Draw”.

Ilustración 67. Adicionar una barra.

Luego se marcan los nudos desde y hasta donde van las barras y Enter

Ilustración 68. Adicionar una barra.

3.5.3 Asignación de Coacciones. A continuación definimos las coacciones.

Para ello, se seleccionan los nudos en los que se han de definir.

Para asignar las coacciones se abre el menú “Assign” + “Joint” + “Restraints” y se coartan los desplazamientos y giros que correspondan. También se puede escoger entre uno de los casos predefinidos.

Ilustración 69. Asignar las coacciones.

En este caso, se escoge el icono del empotramiento dentro de las “Fast Restraints” disponibles.

Ilustración 70. Asignar las coacciones.

3.5.4 Definición de los materiales. En el menú “Define” se encuentra la opción “Materials” que permite definir las propiedades físicas del material de la estructura.

Por defecto se hallan definidos acero, hormigón y aluminio, pero pueden crearse nuevos materiales con las características que se deseen [opción “Add New Material”].

Ilustración 71. Definir materiales.

También pueden variarse las características de los materiales que aparecen por defecto [opción “Modify/Show Material”]

Ilustración 72. Definir materiales.

En nuestro caso trabajamos con concreto de 4000 psi.

3.5.5 Definición y asignación de secciones de barras. En el menú “Define” se encuentra la opción “Section propierties” y de ahí “Frame Sections”, que permite definir las diferentes secciones a emplear en la estructura.

Ilustración 73. Definición y asignación de secciones.

Del menú desplegable se escoge la opción “Add New Property…”.

Ilustración 74. Definición y asignación de secciones.

Ilustración 75. Definición y asignación de secciones.

Se escoge la seccion “rectangular”

En este caso se añaden dos secciones: • •

“LOSAS” de 0,20 m de canto [depht] y 1,0 m de ancho [width] “MUROS ” de 0 , 2 0 m de canto [depht] y 1,0 m de ancho [width]

No olvidar escoger siempre la opción correcta del menú desplegable “Material”.

En este caso, CONC.

Ilustración 76. Definición y asignación de secciones.

Ilustración 77. Definición y asignación de secciones.

Si se quiere se puede dar color a cada elemento

Ilustración 78. Definición y asignación de secciones.

Para asignar a cada barra el tipo de sección que le corresponde, se seleccionan primero, y se escoge la opción “Assign” + “Frame” + “Frame Sections…”. Volverá a aparecer el cuadro de diálogo de las secciones y se optará por la correspondiente. Cada barra aparecerá con una leyenda que indica la sección asignada.

Ilustración 79. Definición y asignación de secciones.

Ilustraci贸n 80. Definici贸n y asignaci贸n de secciones.

Ilustraci贸n 81. Secciones asignadas.

3.5.6 Ejes generales y locales. SAP distingue entre: 1. Ejes generales, que designa con las letras X, Y, y Z. 2. Ejes locales de barra, que designa con los números 1, 2 y 3.

Los ejes con respecto a los que se representarán las solicitaciones [por ejemplo, “Moment M3”] hacen referencia a los ejes locales de la barra.

Ilustración 82. Comprobación de los ejes.

Si se desea comprobar los mismos, se pincha el icono con un “tick” situado en la barra de herramientas superior. Aparecerá un cuadro de diálogo donde se muestran algunas opciones para representar en pantalla. Entre ellas se encuentra la de mostrar los ejes locales para los elementos tipo barra [Frames/Cables/Tendons].

Ilustración 83. Extruir el elemento.  



Eje local 1: Rojo. Dirección de la barra.

Eje local 2: Blanco. Dirección perpendicular a la de la barra, y contenida en el plano XZ global. Si la barra es perpendicular al plano XZ, la dirección del eje local 2 será la del eje Z global.

Eje local 3: Azul. Dirección perpendicular al plano que forman los ejes locales 1 y 2.

Ilustración 84. Ejes locales.

Una forma intuitiva de ver si se han orientado correctamente las secciones, puede ser activar la casilla de “Extrude View” del menú Set Display Options [cuadrado con tick de la barra de herramientas superior], con lo que las barras se representarán con sus verdaderas dimensiones.

Ilustración 85. Imagen en 3D extruida e imagen en 2d eje xz Nota: Puede cambiarse la vista a 3D pinchando en el icono 3D de la barra de herramientas superior. Para personalizar las opciones de vista 3D acceder al menú “View” + “Set 3D View”

Ilustración 86. Movimientos en 3D de la figura.

Tambien podemos ver las secciones con los colores que le definimos, en el menu del men煤 Set Display Options

Ilustraci贸n 87. Cambiando colores de la figura por los asignados a cada secci贸n.

Ilustraci贸n 88. Vistas 3D y 2D.

3.5.7 Definición de las hipótesis de carga. Éstas se definen en el menú “Define” + “Load Cases…”.

Para este ejercicio y en forma didáctica, vamos a tomar cuatro hipótesis de carga, todas son P [Permanente] y son las siguientes: Muerta Empuje Pp (Peso propio) Agua El coeficiente “Self weight Multiplier” indica si se tendrá en cuenta el peso propio de la estructura en cada hipótesis. Se propone definir como “0” en todas las hipótesis, de modo que al introducir el valor de la carga permanente, se deberá introducir expresamente el valor del peso propio.

Ilustración 89. Definir las hipótesis de carga.

Ilustración 90. Definir las hipótesis de carga.

3.5.8 Asignación de los valores de las acciones. Comenzando por las acciones en barras, se debe tener seleccionada la/s barra/s sobre las que se desea aplicar las acciones; se abre el menú “Assign” + “Frame/Cable/Tendon Loads” + “Distributed…”

Ilustración 91. Asignación de las cargas.

Ilustración 92. Asignación de las cargas.

En el cuadro de diálogo que se abre se escoge la hipótesis de carga a la que pertenece la acción que se va a introducir, se selecciona el tipo de acción [fuerza o momento] y la dirección de aplicación. El Eje Global Z corresponde al modo habitual de introducir carga gravitatoria, con el signo „-„precediendo al valor. Debe prestarse atención a si la carga introducida se está añadiendo a las que ya existen, o si bien está reemplazando valores antiguos.

Ilustraci贸n 93. Vista de una carga rectangular distribuida y asignada

Se introducen consecutivamente los valores para cada barra y cada hip贸tesis simple de carga (Muerta, pp, empuje, agua)

Ilustraci贸n 94. (empuje)

Vista de una carga trapezoidal distribuida y asignada

3.5.9. Definición de las combinaciones de hipótesis. En el menú “Define” + “Combinations…” se añaden tantas hipótesis de combinaciones de carga como se deseen.

Según el Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes vemos que la combinación crítica es la del grupo X = *E)

GRUPO X

= =

Ilustración 95. Definir combinaciones de carga.

Como éstas son meramente combinaciones lineales, deberemos escoger en el desplegable la opción correspondiente a “Linear Add”.

Es en este momento cuando se introducen los coeficientes de mayoración de las acciones, según corresponda a cada hipótesis, con especial atención a las situaciones con acciones variables de distinto origen.

Ilustración 96. Definir combinaciones de carga.

3.5.10 Envolventes. El programa SAP 2000 dispone de una opción que permite obtener la envolvente de esfuerzos, correspondiente a la peor hipótesis o combinación de acciones en cada sección de una barra.

Para ello, será necesario crear una nueva combinación, a la que se añadirán todos aquellos casos de carga [simples o combos] que vayan a entrar en la envolvente. En este caso se han añadido las 5 combinaciones creadas anteriormente.

En el desplegable correspondiente a Combination Type, debe especificarse la opción Envelope.

Ilustración 97. Definir la envolvente

3.5.11 Cálculo. Antes de calcular, conviene saber que por defecto el programa divide cada barra en 9 tramos. Si se desea que este número sea mayor en alguna de las barras se debe seleccionar la barra en cuestión y después, en “Assign” + “Frame” + “Output Stations…”, definir el número de segmentos a mostrar.

A continuación, se puede proseguir con el cálculo. En el menú “Analyze” escoge el submenú “Set Analysis Options”.

se

Ilustración 98. Cálculo de la estructura.

Al tratarse de un pórtico plano, se puede escoger que el programa sólo calcule los elementos de la matriz de rigidez correspondientes a dicho caso, ahorrándose tiempo de cálculo y listados innecesarios. Se escoge, pues, el caso del pórtico plano.

Hecho esto, se escoge del menú “Analyze” la opción “Run” o bien se pulsa F5 o el icono correspondiente de la barra de herramientas.

En las últimas versiones de SAP aparecerá un cuadro de diálogo con los casos a analizar. Una vez revisado, se procederá a pulsar sobre el botón “Run Now”, con lo que iniciaremos el proceso de cálculo del programa.

Ilustración 99. Cálculo de la estructura.

Al cabo de unos segundos se obtiene una información como la que aparece en la figura adjunta, informando del resultado del análisis y si han aparecido o no errores durante el proceso de cálculo.

A continuación se procede a pulsar OK, y se pasa a chequear los resultados del análisis.

3.5.12.

Resultados. Tras terminar el análisis, se obtiene una imagen de la estructura deformada [las deformaciones aparecen en esta ventana multiplicadas por un coeficiente para que sean apreciables].

Ilustración 100. Estructura deformada por la acción de la carga muerta.

Algo a tener en cuenta es que una vez la estructura ha sido calculada el icono de la barra de herramientas que representa un candado aparecerá cerrado.

Ello significa que los datos de la estructura quedan bloqueados.

Si se desea introducir algún cambio [valores de acciones, geometría, coacciones, etc.] se debe pulsar este botón primero para desbloquear la estructura, con lo que el programa advertirá que todos los resultados obtenidos con los datos anteriores quedarán borrados en ese instante.

Podemos ver los efectos carga por carga o en total, ejemplo veamos el efecto de las cargas solo de empuje.

Ilustraci贸n 101. C谩lculo de la estructura con solo el Empuje.

Ilustraci贸n 102. Deformaci贸n producida por el Empuje.

3.5.13. Gráficas de solicitaciones. Para obtener las gráficas de solicitaciones de la estructura se emplea el menú “Display” + “Show Forces/Stresses” y se escoge el tipo de elemento en que queremos consultar los resultados: nudos [Joints] o barras [Frames]. También se puede pinchar sobre el icono correspondiente de la barra de herramientas superior. Al escoger la opción correspondiente a barras se obtiene un cuadro de diálogo como el de la figura.

Ilustración 103. Obtención de Momentos y cortantes.

Ilustración 104. Obtención de Momentos y cortantes.

Se escogerá la hipótesis de carga [simple o combinación] de la que se desea conocer los resultados, así como el tipo de esfuerzo deseado [Axiles, Cortantes o Momentos], obteniéndose una gráfica como la del ejemplo.

Si se desactiva la marca de verificación de “Fill Diagram” se mostrarán los valores numéricos más significativos sobre la gráfica.

Podemos observar momentos para el G10 de cargas que es el crítico.

Ilustración 105. Diagrama de momentos

Pulsando con el botón derecho del ratón sobre una cualquiera de las barras se obtiene un detalle del esfuerzo que esté representado sobre la gráfica.

3.5.14. Reacciones en los apoyos. En caso de escoger la opción “Show Forces/Stresses” + “Joints” Pueden obtenerse las reacciones en los apoyos. En el cuadro de diálogo que aparece, bastará con escoger la hipótesis o combinación de carga deseada, seleccionar el tipo “Reactions” y activar la marca de verificación “Show as Arrows”

Ilustración 106. Diagrama de cortantes Los momentos en dichos apoyos aparecerán representados en forma de vector, indicado según la convención habitual el eje alrededor del cual se produce el momento y su sentido. Por ello no es posible ver dichos valores en una vista XZ, sino que se ha de escoger una perspectiva.

Ilustración 107. Diagrama de cortantes en 3D.

3.5.15. Imprimir diagramas. Antes de imprimir, deben personalizarse las opciones de impresión desde el menú “File” + “Print Setup for Graphics”. Haciendo clic en el botón “Setup” aparecerá un nuevo cuadro de diálogo en el cual se podrá escoger la impresora, papel, orientación del mismo, etc.

Pueden modificarse también los colores de impresión desde el menú “Options” + “Colors” + “Display”. Las opciones de la pestaña Display hacen referencia a la representación de la estructura. Las opciones de la pestaña Output se refieren a la representación de los resultados [diagramas]. Para que las opciones elegidas resulten efectivas a la hora de imprimir, se debe activar la opción “Color Printer” en Device Type en ambas pestañas.

Finalmente, para imprimir lo que se muestra en pantalla, bastará con escoger la opción del menú “File” + “Print Graphics”.

3.5.16. Listados. En ocasiones es conveniente disponer de los listados de los resultados obtenidos en el análisis además de los gráficos en sí mismos. Para acceder a los listados se debe acceder al menú “Display” + “Show Tables…”.

Aparecerá entonces un cuadro de diálogo en el que se pueden escoger los listados deseados: 



Los listados correspondientes a “Model Definition” hacen referencia a los datos introducidos por el usuario para el cálculo. Conviene cotejar estos listados en busca de errores en los datos aportados [inercias, orientación de barras, materiales, etc.]

Los listados correspondientes a “Análisis Results” comprenden todos aquellos datos, resultado del cálculo efectuado por el programa.

Pinchando sobre el botón “Select Analysis Cases” se pueden elegir además las hipótesis de carga a mostrar. Al hacer clic en OK, se visualizará un listado como el de la figura.

La información que aparece corresponde a: nº de barra [SAP asigna por defecto un número identificativo a cada barra], punto de la barra en el que se proporciona la información, hipótesis de carga y tipo de ésta, y por último el valor de las diferentes solicitaciones obtenidas.

Esta información puede imprimirse como archivo de texto, o bien exportarse a un archivo de Excel o Access. Para ello, consultar las opciones disponibles en el menú “File”. Desde el menú “File” de la ventana principal de SAP también se pueden imprimir los listados.

3.5.17. Obtención de las cuantías.

Para hallar las cuantías de acuerdo al diagrama de los momentos, en el menú design, luego concret frame design y luego start design

Ilustración 108. Cálculo de las solicitaciones.

Nos van a aparecer sobre las frames los valores de las solicitaciones la cuales las podemos pasar a cm, con estos valores podemos calcular el número y el diámetro de las varillas que cumplan con lo solicitado.

Ilustraci贸n 109. Momentos m谩ximos.

Ilustraci贸n 110. Diagrama de Momentos. .

Para la cuantía de acero se toma el momento máximo como el más crítico y se dispone del refuerzo de acero:

Figura 4. Diseño del Box Coulbert Así damos por concluido este ejercicio de aplicación del SAP para calcular estructuras.

4. APLICACIÓN DEL PROGRAMA MICROSOFT PROJECT EN LA PROGRAMACION DE LA OBRA. 4.1 GENERALIDADES Un aspecto de gran importancia para lograr un mejor desarrollo de una obra es la planeación y el control de la misma y para obtenerla se debe tener un conocimiento claro y preciso de los objetivos que se planteen. Esta planificación es de suma importancia y se debe tener en cuenta tres variables significativas que son costo- calidad – tiempo, las cuales están relacionadas directamente entre si para lograr su objetivo en menor tiempo, a bajo costo y mejorando su calidad.

Analizar e implementar una buena planeación y control de obra es primordial en cualquier proyecto de construcción que se realice por mas grande o pequeño que este sea. En este capítulo se hace una breve introducción a la planeación y control de obra, para después introducir en el uso de la Herramienta Microsoft Project necesaria para la Automatización de Proyectos, del PRESUPUESTO PARA LLEVAR A CABO EL MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VIA SOATÁ - BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800

4.2 PROJECT Microsoft Project o MSP (la versión 2010 es la más reciente), es un software de administración de proyectos diseñado, desarrollado y comercializado por Microsoft para asistir a administradores de proyectos en el desarrollo de planes, asignación de recursos a tareas, dar seguimiento al progreso, administrar presupuesto y analizar cargas de trabajo.

Para conocer la importancia de este software es necesario que se conozca la historia corta de la administración de proyectos, para lo cual en forma breve se describirá a continuación La administración de proyectos, en su forma moderna, comenzó a afianzarse hace sólo unas décadas. A partir de principios de los años sesenta del siglo pasado, las empresas y otras organizaciones comenzaron a observar las ventajas de organizar el trabajo en forma de proyectos.

Esta perspectiva de organización centrada en proyectos evolucionó aún más cuando las organizaciones empezaron a entender la necesidad fundamental de que sus empleados se comuniquen y colaboren entre sí al tiempo que integran su trabajo en diferentes departamentos, profesiones y, en algunos casos, industrias completas.

Primeros años: finales del siglo XIX Podemos remontarnos aún más atrás, a la segunda mitad del siglo XIX, cuando el mundo empresarial comenzaba a ser cada vez más complejo, para observar cómo la administración de proyectos evolucionó a partir de principios básicos de administración. Los proyectos gubernamentales a gran escala fueron el impulso para tomar decisiones importantes que se convirtieron en la base de la metodología de la administración de proyectos. Por ejemplo, en los Estados Unidos, el primer proyecto verdaderamente grande del gobierno fue el ferrocarril transcontinental, cuya construcción comenzó en los años sesenta del siglo XIX. De repente, los líderes empresariales debieron enfrentarse a la enorme tarea de organizar el trabajo manual de miles de trabajadores, además del procesamiento y montaje de las materias primas en cantidades sin precedentes.

Principios del siglo XX Entre finales del siglo XIX y principios del XX, Frederick Taylor (1856–1915) comenzó a realizar estudios detallados del trabajo. Aplicó el razonamiento científico y demostró que el trabajo puede analizarse y mejorarse si se centra en las partes fundamentales. Puso en práctica sus ideas en las tareas realizadas en las fundiciones de acero, como recoger arena con la pala y levantar y trasladar piezas. Anteriormente, la única manera de mejorar la productividad era exigir a los trabajadores más esfuerzo y más horas de trabajo. Taylor presentó el concepto de trabajar con más eficiencia en lugar de más esfuerzo y tiempo. La inscripción en la tumba de Taylor en Filadelfia avala su lugar en la historia de la administración: "El padre de la administración científica".

El socio de Taylor, Henry Gantt (1861–1919), estudió detalladamente el orden de las operaciones en el trabajo. Sus estudios de administración se centraron en la construcción de embarcaciones para la marina durante la Primera Guerra Mundial.

Sus diagramas de Gantt, que contienen barras de tareas y marcadores de hitos, describen la secuencia y duración de todas las tareas de un proceso. Los diagramas de Gantt demostraron ser una herramienta analítica tan eficaz para los gerentes que se mantuvieron prácticamente sin cambios durante casi cien años. A comienzos de los años noventa del siglo XX, Microsoft Office Project agregó por primera vez líneas de vínculo a estas barras de tareas, que representan de manera más precisa las dependencias entre las tareas.

Año tras año, Microsoft Office Project ha ido comprimiendo aún más información en las líneas, como líneas de progreso frente a una línea de base, desviaciones y líneas que representan el progreso de estado en un punto de tiempo particular.

En la actualidad, el legado de Henry Gantt se recuerda con una medalla entregada en su nombre por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (American Society of Mechanical Engineers).

Taylor, Gantt y otros contribuyeron a que la administración de proyectos sea una función empresarial destacada que requiere de estudio y disciplina. En las décadas anteriores a la Segunda Guerra Mundial, los métodos de marketing, la psicología industrial y las relaciones humanas comenzaron a tener un lugar como partes fundamentales de la administración de proyectos.

Mediados del siglo XX. Durante la Segunda Guerra Mundial, los complejos proyectos militares y gubernamentales, además del suministro reducido de mano de obra en época de guerra exigieron nuevas estructuras organizativas. Se presentaron diagramas de red complejos, denominados diagramas PERT, y el método de ruta crítica; esto permitió a los administradores tener más control sobre proyectos muy complejos y con un alto grado de ingeniería (como sistemas de armamento militar con su enorme variedad de tareas e interacciones numerosas en muchos momentos).

En poco tiempo, estas técnicas se extendieron a todos los tipos de industrias a medida que los líderes empresariales buscaban estrategias y herramientas nuevas de administración para controlar su crecimiento en un mundo competitivo en constante evolución. A comienzos de la década de los sesenta, las empresas comenzaron a aplicar teorías generales del sistema a las interacciones empresariales. En su libro The Theory and Management of Systems, Richard Johnson, Fremont Kast y James Rosenzweig describieron cómo una empresa moderna se parece al organismo de un ser humano, con el sistema óseo, muscular, circulatorio, nervioso y demás.

La época actual Este punto de vista de considerar a una empresa como el organismo de un ser humano implica que, para que un negocio pueda sobrevivir y prosperar, todas sus piezas funcionales deben trabajar en conjunto hacia objetivos o proyectos específicos. En las décadas posteriores a los años sesenta, este enfoque hacia la administración de proyectos comenzó a afianzarse en sus formas modernas.

Aunque varios modelos empresariales distintos evolucionaron durante este período, todos comparten una estructura subyacente común: un administrador del proyecto administra el proyecto, reúne un equipo y garantiza la integración y comunicación horizontal del flujo de trabajo en los diferentes departamentos.

Durante los últimos diez años, la administración de proyectos no ha dejado de evolucionar. Existen dos tendencias importantes emergentes: Planeación ascendente Esta tendencia enfatiza el uso de diseños de proyectos más sencillos, ciclos más breves, colaboración eficiente entre los miembros del equipo, participación más sólida de los miembros del equipo y toma de decisiones. Este enfoque se conoce ampliamente como administración de proyectos ágil e incluye varias metodologías relacionadas, como Scrum, Crystal, Extreme Programming, Unified Process y muchas otras.

Planeación descendente y revisión Esta tendencia se caracteriza por la toma de decisiones en toda la empresa sobre la cartera de proyectos que una organización debería tener y por permitir que las tecnologías de minería de datos hagan más transparente la información de la cartera.

Con el avance de la tecnología, Microsoft ha creado un software para facilitar la administración de proyectos y se trata del Microsoft Project (o MSP), del cual presentaremos una pequeña sinopsis de su evolución a través de los tiempos.

La primera versión del programa fue lanzada para el sistema operativo DOS en 1984 por una compañía que trabajaba para Microsoft.

Microsoft adquirió todos los derechos del software en 1985 y produjo la versión 2.

La versión 3 para DOS fue lanzada en 1986. La versión 4 para DOS fue la última versión para este sistema operativo, comercializada en 1987. La primera versión para Windows fue lanzada en 1990, y fue llamada versión 1 para Windows. Un dato interesante es que la primera versión para DOS introdujo el concepto de Líneas de dependencia (link lines) entre tareas en la gráfica de Gantt. Aunque este software ha sido etiquetado como miembro de la familia Microsoft Office hasta el momento no ha sido incluido en ninguna de las ediciones de Office. Está disponible en dos versiones: Standard y Professional.

Una versión para Macintosh fue lanzada en julio de 1991 y su desarrollo continuó hasta Project 4.0 para Mac en 1993. En 1994 Microsoft detuvo el desarrollo para la mayoría de las aplicaciones Mac y no ofreció nuevas versiones de Office hasta 1998, después de la creación de la nueva unidad de negocio "Microsoft Macintosh" el año anterior. El MacBU no lanzó ninguna versión actualizada para Project y la versión de 1993 no es ejecutada nativamente en Mac OS X. Fecha de lanzamiento de las versiones son : año 1992 Versión (v3), año 1993 Versión (v4), Año 1995, Año 1998, Año 2000, Año 2002, Año 2003, Año 2007 y Año 2010.1

La aplicación crea calendarización de rutas críticas, además de cadenas críticas y metodología de eventos en cadena disponibles como add-ons de terceros. Los calendarios pueden ser resource leveled, y las gráficas visualizadas en una Gráfica de Gantt. Adicionalmente, Project puede reconocer diferentes clases de usuarios, los cuales pueden contar con distintos niveles de acceso a proyectos, vistas y otros datos. Los objetos personalizables como calendarios, vistas, tablas, filtros y campos, son almacenados en un servidor que comparte la información con todos los usuarios.

4.3 LA ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS La administración de proyectos es el proceso de planear, organizar y administrar tareas y recursos para alcanzar un objetivo concreto, generalmente con delimitaciones de tiempo, recursos o costo.

Un plan de proyecto puede ser sencillo, por ejemplo, una lista de tareas y sus fechas de comienzo y fin escritas en un bloc de notas. O puede ser complejo, por ejemplo, miles de tareas y recursos, y un presupuesto del proyecto de millones de pesos.

La mayoría de los proyectos comparten actividades comunes, como la división del proyecto en tareas de fácil manejo, la programación de las tareas, la comunicación entre los miembros del equipo y el seguimiento de las tareas a medida que progresa el trabajo.

Además, todos los proyectos constan de tres fases principales:   

Crear el plan Administrar y realizar un seguimiento del proyecto Cerrar el proyecto

4.4 MICROSOFT PROJECT. Microsoft Project es un programa o software para la gestión de proyectos. Esta aplicación permite organizar la información acerca de la asignación de tiempos a las tareas, los costos asociados y los recursos, tanto de trabajo como materiales, del proyecto para que se puedan respetar los plazos sin exceder el presupuesto y conseguir así los objetivos planteados.

Microsoft Project es una herramienta de administración de proyectos eficaz y flexible que puede utilizar para controlar proyectos simples o complejos. Le ayudará a programar y realizar un seguimiento de todas las actividades para supervisar su progreso.

4.4.1 Triángulo del Proyecto. En Microsoft Project los tres factores que conforman cada proyecto son: -

Tiempo: el tiempo para completar el proyecto, que se refleja en la programación del mismo.

Dinero: el presupuesto del proyecto, que se basa en el costo de los recursos; personas, equipamiento y materiales necesarios para realizar las tareas. Ámbito: los objetivos y las tareas del proyecto, así como el trabajo necesario para realizarlos.

Este trío de tiempo, dinero y ámbito forman el triángulo del proyecto. Al ajustar uno de estos elementos se ven afectados los otros dos. Aunque los tres elementos son importantes, normalmente uno de ellos tendrá más influencia en el proyecto.

La relación entre estos elementos difiere de un proyecto a otro, y determina la clase de problemas que encontrará y las soluciones que puede implementar. Si sabe dónde encontrará delimitaciones y dónde podrá ser flexible, le será más fácil planear y administrar el proyecto.

4.4.2 Base de Datos de Microsoft Project. Microsoft Project almacena los detalles acerca del proyecto en su base de datos. Utiliza esa información para calcular y controlar la programación, los costos y otros elementos del proyecto, mediante la creación de un plan. Cuanta más información se proporcione, más preciso será el plan.

Como si se tratara de una hoja de cálculo, Microsoft Project muestra los resultados de los cálculos inmediatamente. Pero el plan del proyecto no se crea mientras no se introduce la información esencial acerca de todas las tareas. Sólo entonces se verá cuándo finalizará el proyecto o las fechas en las que están programadas las tareas.

Microsoft Project coloca la información que se introduce y la que calcula en campos que contienen tipos de información específicos, como nombres o duraciones de tareas. En Microsoft Project, generalmente cada campo aparece en una columna.

La base de datos del proyecto contiene gran cantidad de información, pero en un momento dado sólo necesita una parte de la misma. Para tener acceso a la información, se utilizan las herramientas siguientes:

Vistas, que presentan un subconjunto de información del proyecto en un formato fácil de interpretar. Por ejemplo, el Diagrama de Gantt muestra información básica de tareas en columnas y un gráfico de barras.

Tablas, que definen las columnas mostradas.

Filtros, que permiten centrarse en tareas o recursos específicos.

Cada vista presenta una clase de información diferente. Las tablas y los filtros ajustan la información.

El cambio de vistas, tablas o filtros puede ocultar información, pero no la elimina.

Seguirá estando en la base de datos y seguirá actualizándose.

Vistas.

Son las combinación de una o más vistas (Diagrama de Gantt, Hoja de recursos, etc.) y, si procede, una tabla y un filtro. Las vistas permiten especificar, organizar y examinar la información en diversos formatos. Existen tres tipos de vistas: 1. Los diagramas o los gráficos representan la información gráficamente. Las vistas Diagrama de Gantt, Diagrama de red, Gráfico de recursos y Calendario son diagramas o gráficos.

2. Las hojas representan la información en filas y columnas. Cada fila contiene información acerca de tareas o recursos específicos. Cada columna contiene un campo en el que se especifica información concreta sobre las tareas o los recursos. En Microsoft Project, las columnas se denominan normalmente campos.

3. Los formularios representan la información en un formato similar al de un formulario de papel. Los formularios muestran la información de una tarea o de un recurso individual.

Tablas Son el conjunto de columnas que muestra información específica de tareas, recursos y asignaciones en una vista de hoja.

Filtros Especifican la información de una tarea o de un recurso que se debe mostrar o resaltar en una vista. Por ejemplo, cuando se aplica el filtro Tareas críticas, sólo se muestran las tareas críticas.

4.4.3 Cómo programa Microsoft Project. Microsoft Project programa el comienzo y el fin de una tarea teniendo en cuenta muchos factores, incluidas las dependencias entre tareas, las delimitaciones y las interrupciones, como días festivos y vacaciones. Lo que es más importante, Microsoft Project programa cada tarea utilizando la fórmula Duración = trabajo / esfuerzo de recurso, donde: Duración: es la cantidad de tiempo que transcurre antes de que la tarea esté realizada.

Trabajo: es el esfuerzo necesario durante un período de tiempo para realizar una area.

Esfuerzo de recurso: es la cantidad de esfuerzo de los recursos asignados a la tarea y su asignación.

Por ejemplo: Si tres pintores trabajan dos días en una tarea, con un esfuerzo de 8 horas diarias, el trabajo de cada recurso es 16 horas (2 días * 8 horas).

El esfuerzo total de los recursos es 24 horas al día (3 pintores * 8 horas).

El trabajo total en la tarea es 48 horas (2 días * 8 horas * 3 pintores).

La duración es 2 días: 48 horas / (3 pintores * 8 horas).

La comprensión de esta fórmula es importante para saber en qué forma los cambios que realiza en las tareas afectan a la programación del proyecto.

4.4.4 Seguimiento y Cierre. Una vez creada la lista de tareas y proporcionada la información de programación, se genera el plan. Se podrá ver un modelo completo del proyecto, con su fecha de finalización y las fechas de comienzo y fin de cada tarea.

Los siguientes pasos son: Revisar el camino o ruta crítico para detectar posibles problemas. Un camino crítico es una serie de tareas vinculadas que deben realizarse a tiempo para que el proyecto finalice en la fecha programada. Si se retrasa cualquier tarea de un camino crítico, puede retrasarse la fecha de finalización del proyecto.

Evaluar y optimizar el plan. Antes de iniciar el proyecto y de forma periódica durante su ejecución, se deberá evaluar y ajustar el plan del proyecto considerando el ámbito, los recursos y la programación.

Actualizar Microsoft Project en cuanto al progreso de las tareas. A cambio, mostrará el plan del proyecto actualizado. Se puede actualizar el plan personalmente, o puede hacerlo el equipo con Microsoft Project Central o mediante correo electrónico. Una vez que el plan ha sido actualizado, se revisa para comprobar el efecto de los cambios. ¿Está el proyecto por encima del presupuesto? ¿Está programado que algún miembro del equipo trabaje horas extra? ¿Va a finalizar tarde el proyecto?

Cierre del proyecto. Evaluar las lecciones que se han aprendido y las mejores prácticas.

4.5 APLICACIÓN DEL SOFTWARE MICROSOFT PROJECT 2010.

Seguiendo una secuencia en los procesos para el buen desarrollo en la ejecución y el control de una obra, seguimos con la aplicación del software proiect 2010.

Una vez diseñada la vía objeto del presente trabajo, con su box Culbert, tomamos el presupuesto de obra calculado e iniciamos la ejecución del programa.

PRESUPUESTO DE OBRA DEL PROYECTO. PRESUPUESTO DE OBRA PARA PAVIMENTACION DE LA VIA SOATÁ - BOAVITA (BOYACA) SECTOR PR 19+260 AL PR 19+800

ITEM

UND .

DESCRIPCION I Localización y replanteo topográfico,

1,2

Excavaciones a máquina en material común Perfilado, cuneteo y nivelación de la banca incluye compactación. Trabajo previo a pavimentación Suministro extendida y compactación de material seleccionado para mejoramiento de subrasante y rellenos con material proveniente de la excavación Mejoramiento y rellenos con material de préstamo

1,4

1,5

V/UNITARIO

INFRAESTRUCTURA VIAL Km 1,00 $

1,1

1,3

CANT.

VALOR TOTAL

1.320.000,00

$

1.320.000,00

M³

13.870,00

$

7.271,00

$

100.848.770,00

km

1,00

$

800.000,00

$

800.000,00

M³

14.983,00

$

15.000,00

$

224.745.000,00

M3

1.113,00

$

33.000,00

$

36.729.000,00

1,6 1,7 1,8

1,9 1,10

1,12

Suministro extendida y compactación M³ subbase granular Norma Invías Suministro extendida y compactación M³ base granular Norma Invías Suministro extendida y compactación M³ carpeta asfáltica en caliente Norma Inviasincluye finisher e imprimación Cargue y transporte de material suelto m3después de 5 km km Construcción de filtros a cualquier M3 profundidad, con material filtrante (grava y rajón seleccionado por tamaños )incluye geotextil Línea tipo L6 pasos peatonales 40cmx4m M2 SUBTOTAL I

II

2.313,00

$

54.201,00

$

125.366.913,00

1.389,00

$

67.200,00

$

93.340.800,00

926,00

$

399.614,00

$

370.042.564,00

90.155,00

$

1.000,00

$

90.155.000,00

120,00

$

126.573,00

$

15.188.760,00

300,00

$

15.287,00

$ 4.586.100,00 $ 1.063.122.907,00

CONSTRUCCION CUNETA

2,1 Excavaciones a máquina en material común 2,2 Base en Material de afirmado Compactado 2,3 cuneta revestida en concreto simple de 2500 psi SUBTOTAL II III

M³

900,00

$

7.271,00

M³ M3

900,00 300,00

$ $

34.668,63 350.000,00

$

6.543.900,00

$ 31.201.767,00 $ 105.000.000,00 142.745.667,00

ALCANTARILLAS DE 36 PULGADAS 3

3,1 Excavación a mano en material común mas retiro 3,2 concreto simple de 2500 psi para solados y atraques 3,3 concreto ciclópeo Cimentación

M3

200,00

$

24.000,00

$

4.800.000,00

M3

8,10

$

320.000,00

$

2.592.000,00

M3

9,00

$

280.000,00

$

2.520.000,00

3,4 concreto ciclópeo elevaciones

M3

33,00

$

410.000,00

$

13.530.000,00

3,5 suministro e instalación tubería de 36 pulgadas incluye rellenos y emboquillada

ML

33,00

$

370.000,00

$

12.210.000,00

$

35.652.000,00

SUBTOTAL III IV

CONSTRUCCION BOXCULVERT 1.5*1.5M

4,1 Excavación a mano en material común más retiro 4.2. Concreto simple de 4000 psi para boxculvert 4,3 acero de refuerzo PDR 60

M3

350,00

$

24.000,00

$

8.400.000,00

M3

28,80

$

530.000,00

$

15.264.000,00

KG

1.440,00

$

3.500,00

$

5.040.000,00

$

28.704.000,00

SUBTOTAL IV VALOR TOTAL AIU (25%) TOTAL

$ 1.270.224.574,00 $ 317.556.143,50 $ 1.587.780.717,50

4.5.1 Iniciando Microsoft Project.

Al abrir Microsoft Project aparecerá un documento nuevo en la vista del Diagrama de Gantt y la ventana de ayuda sobre el proyecto en blanco.

Para iniciar Microsoft Project siga estos pasos: 1. Seleccione en la barra de tareas de Windows el botón Inicio, Todos los Programas, Microsoft office y Microsoft Project 2010.

4.5.2 Crear un proyecto nuevo.

Cuando inicie un nuevo archivo de proyecto en Microsoft Project, puede especificar la fecha de comienzo o de fin del mismo, pero no ambas. Se recomienda especificar únicamente la fecha de comienzo del proyecto y dejar que Microsoft Project calcule la fecha de fin, una vez introducidas y programadas las tareas. Los proyectos se suelen programar de este modo. Al introducir información relativa al proyecto, como duraciones y dependencias de tareas, Microsoft Project programa el trabajo y calcula la fecha más temprana de fin del proyecto.

Si el proyecto debe finalizar en una fecha concreta, escriba sólo la fecha de fin. La acción de programar a partir de la fecha de fin del proyecto permite a Microsoft Project programar desde una fecha concreta hacia atrás, terminando cada tarea lo más tarde posible sin retrasar la fecha de fin.

1. Haga clic en Archivo – Nuevo – Proyecto en blanco.

Ilustración 111. Crear un Proyecto nuevo

2. En el menú proyecto – cuadro de diálogo Información del proyecto, escriba o seleccione una fecha de comienzo o fecha de fin para el proyecto

Ilustración 112. Fijar fecha de inicio o final del proyecto

3. Si desea programar a partir de la fecha de comienzo del proyecto en el cuadro Fecha de comienzo, escriba o seleccione la fecha en que desee comenzar el proyecto 4. Si desea programar a partir de la fecha de fin del proyecto en el cuadro Programar a partir de, haga clic en Fecha de fin del proyecto, luego en el cuadro Fecha de fin, escriba o seleccione la fecha de fin a partir de la cual desee programar el proyecto 5. Haga clic en Aceptar 6. Haga clic en Guardar 7. En el cuadro Nombre de archivo, escriba un nombre para el proyecto y, a continuación, haga clic en Guardar.

Ilustración 113. Guardar proyecto

Sugerencia: Puede cambiar la información del proyecto en cualquier momento haciendo clic en Información del proyecto en el menú Proyecto.

4.5.3 Configurar el calendario del proyecto.

Puede cambiar el calendario del proyecto para que refleje los días y horas laborables de cada persona que participa en el proyecto. Los valores predeterminados del calendario son lunes a viernes, de 8:00 a.m. a 5:00 p.m., con una hora de descanso para el almuerzo.

Puede especificar los períodos no laborables, como fines de semana y tardes, así como días festivos excepcionales, como las vacaciones.

1. En el menú Proyecto, haga clic en Cambiar tiempo de trabajo 2. Seleccione una fecha en el calendario.

3. Para cambiar un día de la semana en la totalidad del calendario, por ejemplo, para que la jornada de los viernes finalice a las 4:00 p.m., haga clic en la abreviatura de ese día en la parte superior del calendario.

4. Para cambiar todos los días laborables, por ejemplo, para comenzar los días laborables de lunes a viernes a las 7:00 a.m., haga clic en la abreviatura correspondiente al primer día laborable de la semana y arrastre el ratón hasta la abreviatura correspondiente al último día laborable de la semana.

5. Haga clic en Período no laborable para indicar los días libres, o en Período laborable no predeterminado para cambiar las horas de trabajo.

6. Si en el paso anterior hizo clic en Período laborable no predeterminado, escriba las horas en las que desea que comience el trabajo en los cuadros Desde y las horas en las que desea que termine el trabajo en los cuadros Hasta.

7. Haga clic en Aceptar.

Ilustración 114. Configurar un nuevo calendario del proyecto

Ilustraci贸n 115. Configurar nuevo calendario del proyecto

Ilustraci贸n 116. Configurar nuevo calendario del proyecto

4.5.4 Introducir y organizar una lista de tareas.

Las listas de tareas son categorías de información que aparecen en la hoja de la vista Diagrama de Gantt que especifican los detalles sobre una tarea, como el nombre de la tarea, la duración, las fechas de comienzo y finalización, las predecesoras y los nombres de los recursos. Otra información de la tarea está disponible al aplicar una tabla diferente a la vista.

A su vez una Tarea es una actividad que tiene un comienzo y un fin. La finalización de una tarea es importante para la finalización del proyecto. Los proyectos a su vez se componen de tareas. Para crear una lista de tareas primero se enumeran los pasos necesarios para lograr los objetivos del proyecto. Se comienza por los grandes bloques de trabajo y después se dividen cada bloque en tareas con resultados individuales. Se agregan hitos y finalmente, se especifican estimaciones de duración. Una vez que se haya introducido la información de las tareas, se crea un esquema como ayuda para ver la estructura del proyecto.

4.5.5 Especificar las tareas y sus duraciones.

Un proyecto normal se compone de una serie de tareas relacionadas. Una tarea representa una cantidad de trabajo con un resultado claro; no debe ser excesivamente larga para que sea posible realizar un seguimiento periódico de su progreso.

Se especifican las tareas en el orden en que tienen lugar. Después se realiza una estimación del tiempo que llevará realizar cada tarea y se introduce como una duración. Microsoft Project utiliza las duraciones para calcular la cantidad de trabajo que ha de realizarse en la tarea.

Nota: No se debe especificar las fechas en los campos Comienzo y Fin de cada tarea. Microsoft Project calcula las fechas de comienzo y fin basándose en la relación existente entre las tareas.

4.5.6 Incorporar una tarea a un proyecto Se puede crear rápidamente una lista de tareas de la programación escribiendo tareas en el campo Nombre de tarea. Un proyecto normal se compone de una serie de tareas relacionadas, que constituyen la base sobre la que se construye la programación.

Microsoft Project facilita la especificación y la modificación de una tarea repetitiva.

Una tarea repetitiva es aquella que se realiza de manera repetida en el transcurso de un proyecto. Por ejemplo, las reuniones semanales para analizar el estado se pueden definir como una tarea repetitiva. Se puede definir una tarea para que se produzca diaria, semanal, mensual o anualmente.

Asimismo, se puede especificar la duración de cada tarea, el momento en que se producirá y las veces que se repetirá (un período de tiempo o el número específico de repeticiones).

Puede insertar una tarea entre tareas existentes seleccionando la fila debajo de la cual desea que aparezca la nueva tarea. En el menú Insertar, haga clic en Nueva tarea y escriba el nombre de la tarea en la fila insertada.

Nota: Los identificadores de las tareas se vuelven a numerar automáticamente cuando se inserta una tarea.

Ilustración 117. Introducir actividades con su duración

4.5.7 Establecer dependencias y delimitaciones de tareas Una vez creada y esquematizada la lista de tareas, es el momento de ver cómo se relacionan las tareas entre sí y con fechas concretas. Existen muchos tipos de relaciones entre tareas, por ejemplo, vínculos que muestran el inicio de una tarea al finalizar otra. Estos vínculos se denominan dependencias entre tareas. Microsoft Project determina automáticamente las fechas de comienzo y fin de las tareas que dependen de otras tareas. Existen también diferentes tipos de delimitaciones que pueden asociar la fecha de comienzo o de fin de una tarea a una fecha específica.

La ventaja de las dependencias o tareas "vinculadas" es que cada vez que una tarea cambia, las tareas vinculadas se reprograma automáticamente. Puede definir programaciones de tareas utilizando delimitaciones, superposición o retraso de tareas, y división de tareas cuando se interrumpe temporalmente el trabajo.

En el Diagrama de Gantt las dependencias se representan con líneas entre las barras de representación de cada tarea.

4.5.8 Crear una dependencia entre tareas en un proyecto Las tareas a menudo suceden en secuencia lineal: por ejemplo, se preparan las paredes, se pintan y después se decoran. Sin embargo, puede haber excepciones en todos los proyectos. Por ejemplo, cuando una persona prepara las paredes para pintarlas, otra persona puede comprar los cuadros que desea colgar. Para crear una secuencia, se vinculan las tareas dependientes entre sí y se indica a Microsoft Project en qué consiste esa dependencia.

Las dependencias entre tareas definen la naturaleza de la relación entre las dos tareas vinculadas. Las tareas se vinculan definiendo una dependencia entre sus fechas de comienzo y de fin. Por ejemplo, la tarea "Contactar servicios de abastecimiento" debe concluir antes del comienzo de la tarea "Decidir menús".

Existen cuatro tipos de dependencias entre tareas en Microsoft Project: 4.5.9 Dependencia entre tareas Descripción Fin a comienzo (FC) Comienzo a comienzo (CC) Fin a fin (FF) Comienzo a fin (CF)

La tarea (B) no puede comenzar hasta que finalice la tarea (A).

La tarea (B) no puede comenzar hasta que comience la tarea (A).

La tarea (B) no puede finalizar hasta que finalice la tarea (A).

La tarea (B) no puede finalizar hasta que comience la tarea (A).

Para establecer relaciones entre tareas, utilice dependencias entre tareas.

Primero, seleccione las tareas relacionadas, vincúlelas y, a continuación, cambie el tipo de dependencia, si es necesario. La tarea cuyo comienzo o fin depende de otra tarea es la sucesora. La tarea de la que depende la sucesora es la predecesora. Por ejemplo, si vincula "Colgar el reloj" a "Pintar la pared", entonces "Colgar el reloj" es la sucesora y "Pintar la pared" la predecesora.

Una vez vinculadas las tareas, los cambios realizados en las fechas de la predecesora afectarán a las fechas de la sucesora. De forma predeterminada, Microsoft Project crea una dependencia de tarea de fin a comienzo. Puesto que una dependencia de fin a comienzo no funciona en todas las situaciones, puede cambiar el vínculo entre tareas a comienzo a comienzo, fin a fin o comienzo a fin para modelar el proyecto de forma realista.

Uno de los procedimientos y el más rápido es 1.

2.

3.

4.

5.

En el menú Ver, haga clic en Diagrama de Gantt.

Seleccione de la lista de tareas la Tarea Sucesora Haga clic en Información de tarea Seleccione la ficha de Predecesoras Para cada tarea predecesora ajuste el tipo de la dependencia. De forma predeterminada, Microsoft Project crea un vínculo de tarea del tipo de fin a comienzo. Puede cambiar este vínculo por un vínculo de comienzo a comienzo, de fin a fin o de fin a comienzo. (CC, FE, FF, CF).

6. Haga clic en Aceptar.

Ilustración 118. Vinculación de actividades 4.5.10 Estructurar las tareas en un esquema lógico

El uso de esquemas ayuda a organizar las tareas en bloques más manejables.

Puede aplicar sangrías a las tareas relacionadas para situarlas bajo una tarea más general, creando una jerarquía. Las tareas generales se denominan tareas de resumen o fases; las tareas con sangría que aparecen debajo de la tarea de resumen son subtareas. Las fechas de comienzo y fin de una tarea de resumen se determinan en función de las fechas de comienzo y fin de su primera y última subtarea.

De forma predeterminada, las tareas de resumen aparecen en negrita y las subtareas aparecen con sangrías debajo de ellas. Utilice los controles de esquema (sangría y anulación de sangría) para indicar la estructura jerárquica de la lista de tareas. Un Esquema es una estructura jerárquica de un proyecto que muestra la disposición de algunas tareas en agrupaciones de mayor volumen. En Microsoft Project, las subtareas se sitúan bajo las tareas de resumen mediante la aplicación de sangrías. Una Tarea de Resumen es una tarea que se compone de subtareas y que también resume dichas subtareas. Se puede utilizar la función de niveles de esquema de Microsoft Project para crear tareas de resumen. Microsoft Project determina automáticamente la información de la tarea de resumen (duración, costo, etc.) utilizando la información de las subtareas.

Una subtarea es una tarea que forma parte de una tarea de resumen. La información de las subtareas se incluye en la tarea de resumen. Puede designar subtareas utilizando la función de niveles de esquema de Microsoft Project. Para organizar el esquema, se utilizan los botones de esquema:

Para crear una tarea de resumen o fase: 1.

2.

3.

4.

En el menú Ver, haga clic en Diagrama de Gantt.

Haga clic en la primera tarea que desee convertir en subtarea.

En el menú Insertar, haga clic en Nueva tarea.

En la fila insertada, escriba el nombre de la nueva tarea de resumen en el campo Nombre de tarea.

5. En el campo Nombre de tarea, seleccione las tareas que desee convertir en subtareas.

6. Haga clic en Aplicar sangría para aplicar sangría a estas tareas.

Sugerencia: Utilizando el Mouse (ratón) puede aplicar o anular una sangría rápidamente en una tarea. Seleccione la tarea y sitúe el puntero sobre la primera letra del nombre de la tarea. Cuando el puntero se convierta en una flecha de dos puntas, arrastre hacia la derecha para aplicar la sangría a la tarea o arrastre hacia la izquierda para anularla.

Para deshacer niveles de esquema, anule las sangrías de todas las subtareas y de las tareas de resumen del siguiente nivel hasta que todas vuelvan al mismo nivel de esquema.

Notas: La colocación de tareas en orden jerárquico no crea automáticamente dependencias entre tareas. Para crear dependencias entre tareas es preciso vincular las tareas. En Microsoft Project, todas las subtareas de una fase o subfase deben estar directamente debajo de la tarea de resumen para que sean incluidas en la fase o subfase.

Ilustración 119. Vinculación de tareas y subtareas

4.5.11 Identificar el camino crítico. El Camino Crítico es una serie de tareas que se deben completar a tiempo para que un proyecto finalice conforme a la programación. La mayoría de las tareas de un proyecto normal presentan un cierto tiempo de demora y, por tanto, se pueden retrasar ligeramente sin afectar a la fecha de fin del proyecto.

Las tareas que no se pueden retrasar sin que se modifique la fecha de fin del proyecto se denominan tareas críticas. Si modifica las tareas para resolver sobreasignaciones u otros problemas de la programación, tenga cuidado con las tareas críticas; los cambios que realice en ellas afectarán a la fecha de fin del proyecto.

1. En el menú Archivo, haga clic en Diagrama de Gantt.

2. Haga clic en Gantt de Seguimiento.

Ilustración 120. Camino crítico

Nota: Por defecto Microsoft Project muestra en el Diagrama de Gantt las tareas no críticas de color azul y las tareas críticas color rojo.

Sugerencias: Es posible filtrar la programación de manera que aparezcan solamente las tareas críticas. En el menú Vista, elija Filtro y haga clic en Tareas críticas. En la lista Filtro haga clic en Todas las tareas para mostrar de nuevo todas las tareas.

Una vez filtradas las tareas críticas, puede ordenarlas por duración para que se muestren de la más larga a la más corta.

Ordenar las tareas críticas le ayudará a observar dónde debe esforzarse para reducir las tareas.

Ilustración 121. Filtros de presentación del Camino crítico

Podemos ordenar y filtrar por varios parámetros nuestra presentación, con el fin de aclarar y poder hacer un mejor seguimiento al proyecto

Ilustración 122. Filtros de presentación del camino crítico Una vez obtenida la Ruta Crítica, tendremos una gran herramienta de seguimiento y control en el desarrollo de la obra ya que obtendremos las tareas en las cuales hay que concentrarse en la planificación para obtener el tiempo que demorará el proyecto y en el seguimiento a fin de que no haya retrasos ni perdidas económicas en su desarrollo.

5 CONCLUSIONES

1. Al realizar el diseño geométrico de la vía definida en el proyecto, aplicando el CIVIL CAD, se determinó mediante éste su configuración tridimensional, de manera que esta al proyectarse sea funcional, segura, cómoda, estética y viable económica, con el fin de garantizar mediante la construcción su sostenibilidad y que los beneficios obtenidos sean mucho mayores que los esperados.

2. El software CIVIL CAD, nos permite realizar diseños geométricos de carreteras e infraestructura vial, garantizando un trabajo de alta calidad, con una flexibilidad en el ajuste de parámetros preestablecidos. Como salida se pueden generar, además de una imagen completa con todos los elementos de diseño, planos con un nivel de detalle avanzado, no sólo en formato del programa, sino también en formado de Autocad, PDF, etc., siendo de mucha ayuda esta condición de acomodamiento a las necesidades específicas.

3. Con la Aplicación de las Normas y la modelación del Software SAP2000, se garantizó el diseño tridimensional estático y dinámico del Box Coulvert, presentando una propuesta técnica, segura y funcional en cuanto a las necesidades requeridas para la construcción de la vía del proyecto.

4. El software SAP2000, facilita el diseño y análisis de las estructuras, puesto que su manejo es muy sencillo, con un ambiente atractivo y a la vez dinámico, que permite de manera poderosa realizar sinnúmero de posibilidades de condiciones de carga y a la vez de restricciones a elementos portantes, con resultados prácticamente inmediatos.

Naturalmente es indispensable poseer los conocimientos básicos del manejo de las estructuras, puesto que la máquina permite obtener resultados de manera ágil, pero prima el criterio del calculista y su análisis de coherencia de resultados.

5. El PROJECT 2010 es una herramienta tecnológica que permite brindar al administrador del proyecto a lo largo del proceso constructivo, información necesaria relacionada con el alcance, los plazos y los recursos, facilitando la planificación, la comunicación, el seguimiento, el control y el análisis de los datos obtenidos en el proyecto.

6. El Software PROJECT 2010, es básicamente una herramienta de Programación de actividades, unida con recursos, en su mayoría económicos, con lo que se pueden organizar y realizar seguimiento y control a las tareas de manera eficaz, para evitar retrasos y para no salirse del presupuesto establecido. El diagrama de la ruta crítica y muchos otros parámetros que arroja el programa, son fundamentales en muchos campos, en especial en el desarrollo de obras de Ingeniería Civil.

7. El uso de las herramientas tecnológicas CIVIL CAD, SAP2000 Y PROJECT 2010, para la modelación de cada uno de los componentes que hace parte la confección del Diseño de la vía, permitió la optimización en el tiempo de elaboración del proyecto, facilitando así el óptimo diseño de cálculo, proporcionando seguridad y confiabilidad ante los resultados obtenidos en el análisis y aportando a la vez confianza sobre el uso correcto de las normas y reglamentos establecidos a nivel nacional, para la elaboración de este tipo de proyectos.

6 RECOMENDACIONES

A pesar de haber contado con un grupo de profesionales de la más alta calidad, conocedores de cada uno de los temas y con la disposición para transmitir sus conocimientos, vemos que el principal obstáculo para obtener un mayor beneficio en el aprendizaje del manejo de estos softwares es el tiempo en su práctica; por eso recomiendo que para sacarles mejor provecho a todas las utilidades y beneficios se debe dedicar mayor intensidad en el estudio de estos paquetes.

Ya contamos con las bases y el fruto se ve plasmado en esta monografía, de aquí en adelante depende de nosotros para obtener los resultados que cada uno quiera lograr.

BIBLIOGRAFÍA

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SARZURI FERNÁNDEZ, Aldo Armín: Texto de Guía SAP2000, Cochabama – Bolivia, A&a, 2006. 63 p.

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CASTELLANOS NIÑO, Víctor Manuel: Ingeniería Civil.

Topografía, Levantamientos de control, explanaciones, túneles y otras aplicaciones.

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KRAEMER, Carlos: Ingeniería de Carreteras. Volumen 1. McGraw Hill. Código topográfico de la Universidad de Ibagué, 2003. 625 p.

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SOFTWARE Y LABORATORIO - AUTOCAD CIVIL 3D: Plan Analítico del Programa. Universidad Piloto de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2009. 11 p.

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DOMINGO, A: Dirección y Gestión de Proyectos: Un Enfoque Práctico, RA-MA 2000.

SOMMERVILLE, Ian: Ingeniería de Software. Editorial Pearson Educación, 2008.

INVIAS, Instituto Nacional de Vías: Normas Técnicas para el diseño de Carreteras en Colombia.