Análisis, diseño y proceso constructivo del muro pantalla en edificio de 7 niveles y 3 sótanos

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(1)UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL. TOMO I “ANÁLISIS, DISEÑO Y PROCESO CONSTRUCTIVO DEL MURO PANTALLA EN EDIFICIO DE 7 NIVELES Y 3 SÓTANOS” Tesis presentado por los bachilleres: MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Asesor de tesis: MG. JORGE ROSAS ESPINOZA AREQUIPA – PERÚ 2019.

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(3) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. DEDICATORIA. A. MI. FAMILIA,. QUE. CON. TANTA. PACIENCIA GUIARON MIS PASOS A ESTE GRAN CAMINO MARCO. A MIS PADRES RAUL Y CELIA A MI HERMANO HUGO, A LAS PERSONAS QUE. MAS. QUIERO. POR. SU. INVALORABLE APOYO, Y A LA FAMILIA VELASQUEZ CHAMBI.. MARTIN.. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. i.

(4) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. AGRADECIMIENTO. Este espacio ha sido reservado para comentar nuestra gratitud a la Facultad De Ingeniería Civil y a nuestros docentes por todas las enseñanzas a lo largo de nuestra vida universitaria y que nos apoyaron durante el desarrollo de esta tesis. A Dios por darnos la vida y permitir cumplir nuestras metas, para seguir adelante gracias por esta etapa de nuestras vidas. Nuestro asesor, Ing. Jorge Rosas Espinoza, nos orientó siempre hacia adelante y mostró una gran paciencia en las interminables revisiones de cada capítulo. Sus ideas y sugerencias han hecho que este trabajo sea más claro y concreto. A nuestro catedrático, Ing. John Aragon Brousset, le expresamos nuestro más sincero agradecimiento y decimos muchas gracias por todo el apoyo que nos brindó de forma desinteresada. y siempre con la didáctica que hace fácil lo difícil, que es una característica única en la catedra, gracias. Un especial reconocimiento al Ing. José Flores Castro Linares, hoy cesado en sus funciones como catedrático de la Facultada Ingeniería Civil, solo nos queda agradecer de haber tenido a un maestro como docente en los diferentes cursos que dicto en las aulas de nuestra alma mater y por habernos orientado al inicio de esta gran travesía.. Un reconocimiento especial agradecimiento al jurado de sustentación Ing. Fernando Enciso Miranda, Ing. Herber Calla Aranda, Ing. July Neira Arenas e Ing. Calixtro Yanqui Murillo Por último, a nuestras familias, que en todo momento nos manifestaron de manera valiosa todo su respaldo y aliento.. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. ii.

(5) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. RESUMEN La presente tesis tiene como objetivo el diseño estructural de un edificio de oficinas y estacionamiento de tres sótanos y siete pisos, ubicado en el distrito de Miraflores en Arequipa, sobre un terreno de cimentación de grava densa, de capacidad portante 1.78 kg/cm2. La estructuración del edificio es en base a Muros estructurales de espesores de 0.45m y 0.50m, columnas de sección 0.65x0.65m2, vigas de 0.30x0.60m2 y 0.30x,0.40m2 losa aligerada de espesor 0.25m en los siete pisos y losa maciza de 0.15m en los tres sótanos. El tipo de cimentación escogido para el diseño será de losa de cimentación (platea de cimentación) por la baja capacidad portante del suelo. Con respecto al análisis sísmico, se realizó el análisis estático y el análisis dinámico según lo estipulado en la NTE E.030 Diseño Sismo resistente para poder comparar las derivas y los desplazamientos con los valores exigidos en la norma. El análisis y el diseño se realizaron según los requerimientos de las normas NTE E.020 (cargas), NTE E.030 (Diseño Sismo resistente), NTE E.050 (Suelos y Cimentaciones) y NTE E.060 (Concreto Armado). La segunda parte de la presente tesis pretende ampliar los conocimientos y las técnicas constructivas de los sótanos planteando una alternativa de sistemas de contención de tierras en construcciones de terrenos ubicados en medio urbano denominados “MUROS PANTALLA” también comparar dos procesos constructivos, uno como se realiza en el continente Europeo y otro en el continente americano, específicamente en el Perú. En el diseño del muro pantalla se consideró principalmente el empuje de suelo que actúa en la pantalla y el sistema de sostenimiento del muro pantalla durante el proceso constructivo, con anclajes postensado. Palabra clave: Columna, placa, viga, anclajes, muro pantalla, bulbo.. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. iii.

(6) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. ABSTRACT The objective of this thesis is the structural design of an office building with three basements and seven floors, located in the Miraflores district of Arequipa, on a dense gravel foundation ground, with a bearing capacity of 1.78 kg / cm2. The structure of the building is based on structural walls of 0.45m and 0.50m thickness, 0.65x0.65m2 section columns, 0.30x0.60m2 and 0.30x 0.40m2 beams, 0.25m lightweight slab on seven floors and slab solid 0.15m in the three basements. The type of foundation chosen for the design will be a foundation slab (foundation plate) due to the low bearing capacity of the ground. With respect to the seismic analysis, the static analysis and the dynamic analysis were carried out as stipulated in the NTE E.030 Seismic Resistant Design to be able to compare the drifts and the displacements with the required values in the norm. The analysis and the design were carried out according to the requirements of the NTE E.020 standards (loads), NTE E.030 (Seismic Design), NTE E.050 (Soils and Foundations) and NTE E.060 (Armed Concrete). The second part of this thesis aims to expand the knowledge and construction techniques of the basement by proposing an alternative of land containment systems in land constructions located in urban areas called "WALLS SCREEN" also compare two construction processes, one as it is done in the European continent and another in the South American continent, specifically in Peru. In the design of the wall screen was mainly considered the ground thrust that acts on the screen and the support system of the screen wall during the construction process, with post-tensioned anchors, were mainly considered.. Keyword: Column, plate, beam, anchors, screen wall, bulb.. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. iv.

(7) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. INDICE DEDICATORIA ......................................................................................................................... i AGRADECIMIENTO ...............................................................................................................ii RESUMEN .............................................................................................................................. iii ABSTRACT .............................................................................................................................. iv CAPITULO I ............................................................................................................................. 1 ANTECEDENTES .................................................................................................................... 1 1.1 INTRODUCCION ........................................................................................................... 1 1.2 OBJETIVO DEL ESTUDIO............................................................................................ 2 1.2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................ 2 1.2.2 OBJETIVO ESPECIFICO ........................................................................................ 2 1.3 IMPORTANCIA DEL ESTUDIO ................................................................................... 3 . CAPITULO II .................................................................................................................... 5. . ANALISIS SISMICO ........................................................................................................ 5 2.1 DESCRIPCIÓN DE LOS OBJETOS EN ESTUDIO ...................................................... 5 2.1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ......................................................................... 5 2.1.2 CONCEPCIÓN ESTRUCTURAL ......................................................................... 10 2.2 CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN ....................................................................... 10 2.2.1 SIMPLICIDAD Y SIMETRÍA: .............................................................................. 10 2.2.2 RESISTENCIA Y DUCTILIDAD: ........................................................................ 11 2.2.3 HIPERESTATICIDAD Y MONOLITISMO: ........................................................ 11 BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. v.

(8) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. 2.2.4 UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD: .................................................................. 11 2.2.5 EXISTENCIA DEL DIAFRAGMA RÍGIDO: ....................................................... 11 2.2.6 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES:............................................................... 11 2.2.7 SUB – ESTRUCTURA: ......................................................................................... 12 2.2.8 ESTRUCTURACIÓN............................................................................................. 12 2.3 PREDIMENCIONAMIENTO Y METRADO DE CARGAS ....................................... 12 2.3.1 PREDIMENSIONAMIENTO ................................................................................ 12 2.3.2 METRADO DE CARGAS ..................................................................................... 22 2.4 ANÁLISIS SÍSMICO: ESTÁTICO Y DINÁMICO ..................................................... 28 2.4.1 ANALISIS ESTATICO .......................................................................................... 28 2.4.2 ANALISIS SISMICO ............................................................................................. 33 2.4.3 ANALISIS ESTATICO .......................................................................................... 35 2.4.4 ANALISIS DINAMICO. ........................................................................................ 37 2.5 CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS ....................................................................... 38 2.6 ANALISIS Y APRECIACION OBJETIVA DE RESULTADOS ................................ 39 2.6.1 PERIODE Y MODOS DE BIBRAR DE LA ESTRUCTURA .............................. 39 2.6.2 DESPLAZAMIENTO DE CENTRO DE MASAS ................................................ 40 2.6.3 DESPLAZAMIENTOS DE ENTRE PISO (DERIBAS) ........................................ 40 2.6.4 FACTOR DE ESCALAMIENTO DE FUERZAS ................................................. 41 CAPITULO III ......................................................................................................................... 42 DISEÑO ESTRUCTURAL PARA EL MODELO CONSIDERADO .................................... 42 BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. vi.

(9) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. MÉTODO GENERAL DE DISEÑO ................................................................................... 42 3.1. DISEÑO DE LOSA .................................................................................................. 43. 3.1.1. LOSA MACIZA ................................................................................................ 43. 3.1.2. DISEÑO POR FLEXION .................................................................................. 43. 3.1.3. DISEÑO POR CORTE ...................................................................................... 43. 3.1.4. DISEÑO POR FLEXION .................................................................................. 45. 3.1.5. DISEÑO DE LOSA ALIGERADAS................................................................. 47. 3.2. DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS ..................................................................... 54. 3.2.1. DISEÑO DE VIGAS ......................................................................................... 54. 3.2.2. DISEÑO DE COLUMNAS ............................................................................... 68. 3.2.3. DISEÑO DE PLACA O MURO DE CORTE ................................................... 87. 3.3. DISEÑO DE MUROS PANTALLA......................................................................... 98. 3.3.1. ANTECEDENTES ............................................................................................ 98. 3.3.2. DEFINICIÓN DE ESTRUCTURA DE RETENCIÓN DE SUELOS ............... 99. 3.3.3. CONDICIONES DEL TERRENO QUE SE CONSIDERAN ADECUADAS. PARA LA APLICACIÓN DE MUROS ANCLADOS. ................................................ 108 3.3.4. CLASIFICACIÓN DE LOS MUROS ANCLADOS ...................................... 109. 3.3.5. APLICACIONES DE LOS MUROS ANCLADOS ........................................ 112. 3.3.6. ELEMENTOS DEL MURO ANCLADO ....................................................... 115. 3.3.7. DISEÑO DEL MURO PANTALLA ............................................................... 117. 3.3.8. EJEMPLO DE DISEÑO DEL MURO PANTALLA ...................................... 183. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. vii.

(10) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. 3.4. DISEÑO DE CIMENTACIONES .......................................................................... 212. 3.4.1. CIMENTACION.............................................................................................. 212. 3.4.2. ANALISIS ....................................................................................................... 214. 3.4.3. EJEMPLO DE ANALISIS Y DICEÑO DE LOSA DE CIMENTACION ..... 217. CAPITULO IV....................................................................................................................... 222 PROCESO CONSTRUCTIVO DEL MURO PANTALLA .................................................. 222 4.1 MUROS PANTALLA O MURO MILAN .................................................................. 222 4.1.1. ORIGEN DEL MURO PANTALLA................................................................... 222 4.1.2. DEFINICIÓN ....................................................................................................... 223 4.2 PROCESO CONSTRUCTIVO .................................................................................... 225 4.2.1. CONSTRUCCION DEL MURO GUIA .............................................................. 226 4.2.2. EXCAVACIÓN ................................................................................................... 230 4.2.3. MOVIMIENTO DE TIERRAS ........................................................................... 231 4.2.4. REPLANTEO DE LA EXCAVACIÓN .............................................................. 232 4.2.5. ALMACENAMIENTO DE LAS ARMADURAS .............................................. 233 4.2.6. INSTALACIÓN DE JUNTAS ............................................................................ 233 4.2.7. INSTALACIÓN DE LA ARMADURA .............................................................. 235 4.2.8. INSTALACIÓN DEL TUBO TREMIE DE HORMIGONADO ........................ 236 4.2.9. VERTIDO DEL CONCRETO ............................................................................. 237 4.2.10. DESCABEZADO DEL MURO PANTALLA .................................................. 239 4.2.11. VIGA DE CORONACIÓN................................................................................ 239 BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. viii.

(11) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. 4.2.12. ESCAVACION DEL TERRENO Y SISTEMAS DE APUNTALAMIENTO . 240 4.2.13. RESUMEN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO DEL MURO PANTALLA . 244 4.2.14. PROSESO CONSTRUCTIVO EN EL PERU ................................................... 246 CAPITULO V ........................................................................................................................ 254 COSTOS Y PRESUPUESTO ................................................................................................ 254 5.1 METRADOS................................................................................................................ 254 5.2 ANALISIS DE COSTOS UNITARIOS ...................................................................... 256 5.3 PRESUPUESTO DE OBRA........................................................................................ 258 5.4 CRONOGRAMA DE REFERENCIA GANTT .......................................................... 259 CONCLUSIONES ................................................................................................................. 260 RECOMENDACIONES ........................................................................................................ 262 ANEXO A .............................................................................................................................. 263 ANEXO B .............................................................................................................................. 264 ANEXO C LISTA DE PLANOS ........................................................................................... 265. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. ix.

(12) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. INDICE DE FIGURAS Fig. 3. 1 Franja seleccionada para el diseño ............................................................................ 44 Fig. 3. 2 Diagrama de momentos flectores .............................................................................. 45 Fig. 3. 3 Diagrama de fuerzas cortantes ................................................................................... 46 Fig. 3. 4 Strip Forces minimos programa SAFE ...................................................................... 48 Fig. 3. 5 Strip Forces maximos programa SAFE ..................................................................... 48 Fig. 3. 6 Diagrama de momentos flectores en la cara superior ................................................ 50 Fig. 3. 7 diagrama de momentos flectores en la cara inferior .................................................. 50 Fig. 3. 8 Esquema para el corte de acero ................................................................................. 58 Fig. 3. 9 Diagrama de momentos induciendo a vigas por flexion ........................................... 59 Fig. 3. 10 Esquema general de una viga .................................................................................. 60 Fig. 3. 11 Viga V-101 del eje A ............................................................................................... 61 Fig. 3. 12 Diagrama de momentos flectores ............................................................................ 62 Fig. 3. 13 Diagrama de fuerzas cortantes ................................................................................. 66 Fig. 3. 14 Plano de la viga del eje A ........................................................................................ 68 Fig. 3. 15 Esquema de una columna ........................................................................................ 68 Fig. 3. 16 Diagrama de interacción .......................................................................................... 69 Fig. 3. 17 Diagrama donde se induse que la columna falle por flexion................................... 77 Fig. 3. 18 Esquema tipico de confinamiento............................................................................ 78 Fig. 3. 19 Diagrama de interacción en la dirección XX........................................................... 83 Fig. 3. 20 Diagrama de interacción en la dirección YY........................................................... 84 Fig. 3. 21 Sección típica de la estructuración del edificio ....................................................... 84 Fig. 3. 22 Sección típica diseño final ....................................................................................... 86 Fig. 3. 23 Diagrama de interacción en la dirección XX........................................................... 93. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. x.

(13) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Fig. 3. 24 Diagrama de interacción en la dirección YY........................................................... 94 Fig. 3. 25 Placa del eje 7 PL103 en la estructuración .............................................................. 94 Fig. 3. 26 Plano del diseño final de la placa PL103 ................................................................. 97 Fig. 3. 27 Tipos de muros para el sostenimiento de suelos.................................................... 101 Fig. 3. 28 Muro anclado en vista de corte. ............................................................................. 102 Fig. 3. 29 Muros anclados en zonas urbanas. ........................................................................ 104 Fig. 3. 30 Edificio Platinum Plaza (San Isidro-Lima) ........................................................... 105 Fig. 3. 31 Edificio Plaza Republica (San Isidro – Lima) ....................................................... 106 Fig. 3. 32 Construcción de Mall Parque Lambramani (Arequipa) ........................................ 106 Fig. 3. 33 Anclajes inyectados a gravedad. ............................................................................ 110 Fig. 3. 34 Anclajes inyectados a presión................................................................................ 111 Fig. 3. 35 Anclajes reinyectados. ........................................................................................... 111 Fig. 3. 36 Muros anclados usados en retención en carreteras. ............................................... 113 Fig. 3. 37 Muros para estabilizar talud. ................................................................................. 113 Fig. 3. 38 Muros utilizados para estabilizar en construcción de sótanos. .............................. 114 Fig. 3. 39 Muros usados en estabilización de muros para estribo de puente. ........................ 115 Fig. 3. 40 Detalle se la zona de anclaje y refuerzo por punzonamiento. ............................... 115 Fig. 3. 41 Detalle del atipo de anclaje en longitud y sección. (Fuente: Determinación de la capacidad de adherencia con fines de diseño optimizado de anclajes en suelo aplicación a excavaciones profundas en lima metropolitana 2011) ........................................................... 116 Fig. 3. 42 Falla rotacional del elemento de retención hacia la excavación antes de la instalación del ancla. ................................................................................................................................ 118 Fig. 3. 43 Falla en la masa de suelo ....................................................................................... 119 Fig. 3. 44 Falla por extracción del bulbo. .............................................................................. 119. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xi.

(14) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Fig. 3. 45 Falla rotacional del elemento de retención por falta de resistencia pasiva. ........... 120 Fig. 3. 46 Falla por falta de capacidad de carga en la base del elemento de retención. ......... 120 Fig. 3. 47 Falla entre el tendon y la lechada. ......................................................................... 121 Fig. 3. 48 Falla de la estructura superficial. ........................................................................... 121 Fig. 3. 49 Falla generalizada por deslizamiento. ................................................................... 122 Fig. 3. 50 Falla generalizada rotacional. ................................................................................ 122 Fig. 3. 51 Falla generalizada por volteo. ................................................................................ 122 Fig. 3. 52 El riesgo de colapso progresivo de los sistemas de muros anclados. .................... 123 Fig. 3. 53 Movilizacion de los esfuerzos dentro del bulbo de anclaje debido a la tensión. ... 123 Fig. 3. 54 Presiones de tierra sobre muros anclados. ............................................................. 125 Fig. 3. 55 Carga total de presión de tierras (TL) .................................................................... 128 Fig. 3. 56 Diagrama aparentes de presión de tierra................................................................ 130 Fig. 3. 57 Transformación de carga de presión total de tierra en diagrama aparente de presión para muros con anclajes ......................................................................................................... 132 Fig. 3. 58 Diagrama de presión aparente para arcillas duras en condición a corto plazo. ..... 134 Fig. 3. 59 Diagramas de presión aparente para arcillas duras en condición a corto plazo. ... 134 Fig. 3. 60 Diagrama de presiones aparente para arcillas blandas a medianamente blandas en condición a corto plazo. ......................................................................................................... 136 Fig. 3. 61 Diagrama de presiones aparente de tierra con sobre carga uniforme. ................... 137 Fig. 3. 62 Sobre carga mínima sobre el anclaje y ubicación del bulbo detrás de la falla potencial y separación mínima de anclaje horizontal. ........................................................................... 139 Fig. 3. 63 Cálculo de momentos flexionantes del muro anclado usando el método de áreas tributarias. .............................................................................................................................. 140 Fig. 3. 64 Cálculo de cargas para muros con un solo nivel de anclajes. ................................ 141. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xii.

(15) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Fig. 3. 65 Calculo de cargas para muro con varios niveles anclajes. ..................................... 142 Fig. 3. 66 Esquema longitud de anclaje. ................................................................................ 146 Fig. 3. 67 Esquema del cálculo de longitud de anclaje. ......................................................... 147 Fig. 3. 68 Altura del suelo sobre el bulbo inyectado del primer anclaje................................ 150 Fig. 3. 69 Método de equilibrio de fuerzas para muros anclados. ......................................... 152 Fig. 3. 70 Ubicación de superficie de falla en condición inicial y luego de estabilidad interna. ................................................................................................................................................ 156 Fig. 3. 71 Estabilidad externa modelo simple de equilibrio de fuerzas. ................................ 157 Fig. 3. 72 Diagrama de cuerpo libre y su transformación a vectores fuerza actuantes sobre el área ABCDEGF. .................................................................................................................... 158 Fig. 3. 73 Perfil de asentamientos de tierras detrás del muro anclado. .................................. 162 Fig. 3. 74 Análisis de un muro bajo condiciones sísmicas. ................................................... 168 Fig. 3. 75 Diagramas de presión actuantes para la condición sísmica. .................................. 169 Fig. 3. 76 Diagrama para cálculo de desplazamiento. ........................................................... 178 Fig. 3. 77 Placa de cabeza de anclaje. .................................................................................... 182 Fig. 3. 78 Diagrama de fuerzas axiales en la direccione XX ................................................. 215 Fig. 3. 79 Diagrama de fuerzas axiales en la dirección YY ................................................... 215 Fig. 3. 80 Diagrama de fuerzas cortantes en la dirección XX ............................................... 216 Fig. 3. 81 Diagrama de fuerzas cortantes en la dirección YY ............................................... 216 Fig. 3. 82 Planta típica del edificio con las columnas diseñadas. .......................................... 217 Fig. 3. 83 Análisis por cargas de gravedad. ........................................................................... 218 Fig. 3. 84 Análisis con sismo en el sentido XX ..................................................................... 218 Fig. 3. 85 Análisis con sismo en el sentido YY ..................................................................... 219 Fig. 3. 86 Diseño en el sentido más corto del edificio. .......................................................... 220. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xiii.

(16) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Fig. 3. 87 Diseño en el sentido más largo. ............................................................................. 220 Fig. 3. 88 Plano y distribución del acero de la losa de cimentación ...................................... 221 Fig. 4. 1 Clasificación de las pantallas continúas de hormigón (concreto)............................ 223 Fig. 4. 2 a) Muro pantalla sin apoyo (FHWA, 1999); b) Muro pantalla anclado o apoyado (FHWA, 1999) ....................................................................................................................... 224 Fig. 4. 3 Muro pantalla anclado construido en centro urbano. .............................................. 225 Fig. 4. 4 Principales faces de construcción de un muro pantalla ........................................... 226 Fig. 4. 5 Tipos de muros guía a) hormigonado contra terreno b) En L c) El L invertida contra terreno .................................................................................................................................... 226 Fig. 4. 6 a) trazo y replanteo b) puntos de referencia ............................................................ 227 Fig. 4. 7 Control de topografía ............................................................................................... 227 Fig. 4. 8 Armado de muro guía y asegurado del encofrado .................................................. 228 Fig. 4. 9 Encofrado del muro guía ......................................................................................... 229 Fig. 4. 10 Apuntalamiento del encofrado del muro guía ....................................................... 229 Fig. 4. 11 Muro guía terminado ............................................................................................. 229 Fig. 4. 12 Excavación de los paneles del muro pantalla. ....................................................... 230 Fig. 4. 13 Cucharas bivalvas para la excavacion de la zanja; a) Kelly montado en cuchara hidráulica; b) Cable montado en cuchara hidráulica (Richards, 2005). ................................. 231 Fig. 4. 14 Maquina hidrofresa para la excavacion de la zanja en suelos densos o duros (AETTES, 2006). ................................................................................................................... 232 Fig. 4. 15 Replanteo de ejes y niveles luego de excavar........................................................ 232 Fig. 4. 16 Almacenamiento y traslado dela armadura para la instalación ............................. 233 Fig. 4. 17 Formas de la unión del muro pantalla continuo. ................................................... 234 Fig. 4. 18 Formas de unión de los muros pantalla ................................................................. 234. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xiv.

(17) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Fig. 4. 19 Armadura del muro pantalla por panel .................................................................. 235 Fig. 4. 20 Instalación del tubo tremie .................................................................................... 237 Fig. 4. 21 Vaciado el concreto en los paneles del muro pantalla ........................................... 238 Fig. 4. 22 Descabezado del concreto contaminado ................................................................ 239 Fig. 4. 23 Construcción de la viga de coronación .................................................................. 240 Fig. 4. 24 Banquetas provisionales (a) De tierra (b) Tornapuntas ......................................... 241 Fig. 4. 25 Pantalla anclada en varios niveles ......................................................................... 242 Fig. 4. 26 Pantalla sostenida por losas, conforme se excava los sótanos ............................... 243 Fig. 4. 27 Obra excavada por completo listos para tasar la cimentación ............................... 244 Fig. 4. 28 Resumen del proceso constructivo del muro pantalla ........................................... 245 Fig. 4. 29 Obra con muro pantalla en el Perú en zona urbana ............................................... 246 Fig. 4. 30 Obra en Arequipa con muro pantalla ..................................................................... 247 Fig. 4. 31 Excavación masiva con banqueta y talud en toda el área del predio. .................... 247 Fig. 4. 32 Ejecución de perforaciones en puntos de anclajes, luego del replanteo. ............... 248 Fig. 4. 33 Colocación del anclaje de sostenimiento ............................................................... 249 Fig. 4. 34 Colocación de cables de anclajes e inyección de estos en perforaciones. ............. 249 Fig. 4. 35 Imágenes luego dela ejecución de muros primarios (Excavación, perfilado vertical, encofrado, colocado de armadura y vaciado de concreto). .................................................... 250 Fig. 4. 36 Tensado de anclajes ............................................................................................... 251 Fig. 4. 37 Luego de la primera hilada se procede a la construcción de la segunda hilada .... 252 Fig. 4. 38 Excavación masiva y construcción de la cimentación........................................... 253 Fig. 4. 39 Resumen del proceso constructivo con banquetas de tierra .................................. 253. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xv.

(18) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. INDICE DE TABLAS CAPITULO III Tabla 3 1 Factores de Combinación......................................................................................... 42 Tabla 3 2 Factores de Reducción ............................................................................................. 42 Tabla 3 3 Dimensiones mínimas de estribos............................................................................ 55 Tabla 3 4 Valores últimos presuntivos de transferencia de carga para el diseño preliminar de anclajes de tierra rectas de lechada a gravedad en el suelo.................................................... 148 Tabla 3 5 Valores últimos presuntivo de transferencia de carga para el diseño preliminar de anclajes en roca. ..................................................................................................................... 150 Tabla 3 6 Propiedades de barras de acero preesforzadas (ASTM A722). ............................. 174 Tabla 3 7 Propiedades de cables de acero Preesforzados de 15mm (ASTM A416).............. 174 Tabla 3 8 Relación entre el tamaño del tendón y el tamaño de abertura de trompeta. .......... 175 Tabla 3 9 Diámetro de cabeza de anclaje............................................................................... 182. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xvi.

(19) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. INDICE ECUACIONES Ecu. 3. 1 .................................................................................................................................. 45 Ecu. 3. 2 .................................................................................................................................. 46 Ecu. 3. 3 .................................................................................................................................. 47 Ecu. 3. 4 .................................................................................................................................. 48 Ecu. 3. 5 .................................................................................................................................. 48 Ecu. 3. 6 .................................................................................................................................. 49 Ecu. 3. 7 .................................................................................................................................. 49 Ecu. 3. 8 .................................................................................................................................. 49 Ecu. 3. 9 .................................................................................................................................. 49 Ecu. 3. 10 ................................................................................................................................ 49 Ecu. 3. 11 ................................................................................................................................ 56 Ecu. 3. 12 ................................................................................................................................ 56 Ecu. 3. 13 ................................................................................................................................ 56 Ecu. 3. 14 ................................................................................................................................ 56 Ecu. 3. 15 ................................................................................................................................ 57 Ecu. 3. 16 ................................................................................................................................ 57 Ecu. 3. 17 ................................................................................................................................ 57 Ecu. 3. 18 ................................................................................................................................ 57 Ecu. 3. 19 ................................................................................................................................ 57 Ecu. 3. 20 ................................................................................................................................ 57 Ecu. 3. 21 ................................................................................................................................ 57 Ecu. 3. 22 ................................................................................................................................ 58 Ecu. 3. 23 ................................................................................................................................ 58. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xvii.

(20) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Ecu. 3. 24 ................................................................................................................................ 58 Ecu. 3. 25 ................................................................................................................................ 59 Ecu. 3. 26 ................................................................................................................................ 59 Ecu. 3. 27 ................................................................................................................................ 59 Ecu. 3. 28 ................................................................................................................................ 59 Ecu. 3. 29 ................................................................................................................................ 60 Ecu. 3. 30 ................................................................................................................................ 60 Ecu. 3. 31 ................................................................................................................................ 60 Ecu. 3. 32 ................................................................................................................................ 60 Ecu. 3. 33 ................................................................................................................................ 60 Ecu. 3. 34 ................................................................................................................................ 70 Ecu. 3. 35 ................................................................................................................................ 71 Ecu. 3. 36 ................................................................................................................................ 72 Ecu. 3. 37 ................................................................................................................................ 72 Ecu. 3. 38 ................................................................................................................................ 73 Ecu. 3. 39 ................................................................................................................................ 73 Ecu. 3. 40 ................................................................................................................................ 74 Ecu. 3. 41 ................................................................................................................................ 74 Ecu. 3. 42 ................................................................................................................................ 75 Ecu. 3. 43 ................................................................................................................................ 75 Ecu. 3. 44 ................................................................................................................................ 75 Ecu. 3. 45 ................................................................................................................................ 75 Ecu. 3. 46 ................................................................................................................................ 76 Ecu. 3. 47 ................................................................................................................................ 76. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xviii.

(21) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Ecu. 3. 48 ................................................................................................................................ 78 Ecu. 3. 49 ................................................................................................................................ 78 Ecu. 3. 50 ................................................................................................................................ 78 Ecu. 3. 51 ................................................................................................................................ 79 Ecu. 3. 52 ................................................................................................................................ 79 Ecu. 3. 53 ................................................................................................................................ 79 Ecu. 3. 54 ................................................................................................................................ 79 Ecu. 3. 55 ................................................................................................................................ 79 Ecu. 3. 56 ................................................................................................................................ 88 Ecu. 3. 57 ................................................................................................................................ 88 Ecu. 3. 58 ................................................................................................................................ 88 Ecu. 3. 59 ................................................................................................................................ 88 Ecu. 3. 60 ................................................................................................................................ 88 Ecu. 3. 61 ................................................................................................................................ 88 Ecu. 3. 62 ................................................................................................................................ 89 Ecu. 3. 63 ................................................................................................................................ 89 Ecu. 3. 64 ................................................................................................................................ 89 Ecu. 3. 65 ................................................................................................................................ 89 Ecu. 3. 66 ................................................................................................................................ 90 Ecu. 3. 67 ................................................................................................................................ 90 Ecu. 3. 68 ................................................................................................................................ 90 Ecu. 3. 69 ................................................................................................................................ 90 Ecu. 3. 70 ................................................................................................................................ 91 Ecu. 3. 71 ................................................................................................................................ 91. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xix.

(22) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Ecu. 3. 72 .............................................................................................................................. 127 Ecu. 3. 73 .............................................................................................................................. 127 Ecu. 3. 74 .............................................................................................................................. 127 Ecu. 3. 75 .............................................................................................................................. 128 Ecu. 3. 76 .............................................................................................................................. 131 Ecu. 3. 77 .............................................................................................................................. 133 Ecu. 3. 78 .............................................................................................................................. 133 Ecu. 3. 79 .............................................................................................................................. 135 Ecu. 3. 80 .............................................................................................................................. 135 Ecu. 3. 81 .............................................................................................................................. 136 Ecu. 3. 82 .............................................................................................................................. 136 Ecu. 3. 83 .............................................................................................................................. 140 Ecu. 3. 84 .............................................................................................................................. 140 Ecu. 3. 85 .............................................................................................................................. 144 Ecu. 3. 86 .............................................................................................................................. 144 Ecu. 3. 87 .............................................................................................................................. 144 Ecu. 3. 88 .............................................................................................................................. 145 Ecu. 3. 89 .............................................................................................................................. 145 Ecu. 3. 90 .............................................................................................................................. 147 Ecu. 3. 91 .............................................................................................................................. 147 Ecu. 3. 92 .............................................................................................................................. 149 Ecu. 3. 93 .............................................................................................................................. 153 Ecu. 3. 94 .............................................................................................................................. 155 Ecu. 3. 95 .............................................................................................................................. 155. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xx.

(23) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Ecu. 3. 96 .............................................................................................................................. 156 Ecu. 3. 97 .............................................................................................................................. 156 Ecu. 3. 98 .............................................................................................................................. 156 Ecu. 3. 99 .............................................................................................................................. 159 Ecu. 3. 100 ............................................................................................................................ 159 Ecu. 3. 101 ............................................................................................................................ 159 Ecu. 3. 102 ............................................................................................................................ 159 Ecu. 3. 103 ............................................................................................................................ 159 Ecu. 3. 104 ............................................................................................................................ 159 Ecu. 3. 105 ............................................................................................................................ 159 Ecu. 3. 106 ............................................................................................................................ 160 Ecu. 3. 107 ............................................................................................................................ 160 Ecu. 3. 108 ............................................................................................................................ 160 Ecu. 3. 109 ............................................................................................................................ 160 Ecu. 3. 110 ............................................................................................................................ 161 Ecu. 3. 111 ............................................................................................................................ 162 Ecu. 3. 112 ............................................................................................................................ 163 Ecu. 3. 113 ............................................................................................................................ 163 Ecu. 3. 114 ............................................................................................................................ 164 Ecu. 3. 115 ............................................................................................................................ 164 Ecu. 3. 116 ............................................................................................................................ 164 Ecu. 3. 117 ............................................................................................................................ 165 Ecu. 3. 118 ............................................................................................................................ 165 Ecu. 3. 119 ............................................................................................................................ 165. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xxi.

(24) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Ecu. 3. 120 ............................................................................................................................ 165 Ecu. 3. 121 ............................................................................................................................ 165 Ecu. 3. 122 ............................................................................................................................ 165 Ecu. 3. 123 ............................................................................................................................ 166 Ecu. 3. 124 ............................................................................................................................ 167 Ecu. 3. 125 ............................................................................................................................ 167 Ecu. 3. 126 ............................................................................................................................ 168 Ecu. 3. 127 ............................................................................................................................ 168 Ecu. 3. 128 ............................................................................................................................ 169 Ecu. 3. 129 ............................................................................................................................ 169 Ecu. 3. 130 ............................................................................................................................ 170 Ecu. 3. 131 ............................................................................................................................ 171 Ecu. 3. 132 ............................................................................................................................ 171 Ecu. 3. 133 ............................................................................................................................ 171 Ecu. 3. 134 ............................................................................................................................ 171 Ecu. 3. 135 ............................................................................................................................ 172 Ecu. 3. 136 ............................................................................................................................ 172 Ecu. 3. 137 ............................................................................................................................ 172 Ecu. 3. 138 ............................................................................................................................ 173 Ecu. 3. 139 ............................................................................................................................ 173 Ecu. 3. 140 ............................................................................................................................ 176 Ecu. 3. 141 ............................................................................................................................ 178 Ecu. 3. 142 ............................................................................................................................ 180 Ecu. 3. 143 ............................................................................................................................ 180. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xxii.

(25) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Ecu. 3. 144 ............................................................................................................................ 180 Ecu. 3. 145 ............................................................................................................................ 180 Ecu. 3. 146 ............................................................................................................................ 182 Ecu. 3. 147 ............................................................................................................................ 182 Ecu. 3. 148 ............................................................................................................................ 183. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xxiii.

(26) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. NOMENCLATURA P. Profundidad mínima.. Df. Distancia vertical de la superficie del terreno al fondo de la cimentación.. FS. Factor de seguridad. Mr. Momentos resistentes.. Cu. Coeficiente de uniformidad.. Cc. Coeficiente de curvatura.. Mnc. Momento nominal en la columna.. Mnv. Momento nominal del a viga. 𝐸𝑐𝑏. Módulo de elasticidad del concreto de la viga. 𝐸𝑐𝑠. Módulo de elasticidad del concreto de la losa Momento de inercia de la sección bruta de la viga respecto a su eje. 𝐼𝑏 centroidal Momento de inercia de la sección bruta de la losa respecto a su eje 𝐼𝑠 centroidal fy. Fluencia del acero. ln. Luz libre. 𝑤𝑢. Carga por unidad de área. 𝐵. Dimensión transversal tributaria. 𝛼. Coeficiente de momento. 𝑀𝑢. Momento flector ultimo. 𝑓′𝑐. Resistencia a la compresión del concreto. ∅. Factor de reducción de resistencia. h. Peralte del elemento. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xxiv.

(27) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. 𝐴𝑔. Área bruta de la sección transversal de la columna. 𝑃. Carga de servicio. 𝐴𝑡. Área tributaria. V. Fuerza de cortante basal. T. Espesor de las placas. Z. Factor de zona. U. Coeficiente de uso e importancia. S. Factor de suelo. C. Factor de amplificación sísmica. R. Coeficiente de reducción. 𝑇𝑝. Periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo Periodo fundamental de la estructura para el análisis estático o periodo. 𝑇 de un modo en el análisis dinámico. ℎ𝑛. Altura de entrepiso. E. Módulo de elasticidad del concreto. 𝜈. Módulo de Poisson. 𝐸𝑦. Límite de fluencia del acero. 𝐸𝑦. Módulo de elasticidad del acero. 𝑅𝑥. Coeficiente de reducción sísmica en la dirección X. 𝑅𝑌. Coeficiente de reducción sísmica en la dirección y. ℎ𝑒𝑖. Altura del entrepiso “i”. 𝐷𝑖. Desplazamiento del entrepiso “i”. 𝑈𝑥. Participación de masa en los modos en la dirección X. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xxv.

(28) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. 𝑈𝑦. Participación de masa en los modos en la dirección Y. 𝑑𝑥. Desplazamiento total en la dirección X. 𝑑𝑦. Desplazamiento total en la dirección Y. 𝐷𝑥. Desplazamiento relativo inelástico en la dirección X. 𝐷𝑦. Desplazamiento relativo inelástico en la dirección Y. 𝑉𝑒𝑠𝑡𝑎. Cortante basal estático. 𝑉𝑑𝑖𝑛𝑎. Cortante basal dinámico. fator. Factor de escalamiento de fuerzas dinámicos. 𝑀𝑛. Momento nominal. 𝑀𝑢. Momento ultimo. 𝑉𝑛. Cortante nominal. 𝑉𝑢. Cortante ultima. 𝜌𝑚𝑖𝑛. Cuantía de acero mínima. 𝐴𝑠𝑚𝑖𝑛. Área de acero mínimo. 𝑉𝑐. Cortante resistido por el concreto. 𝑉𝑠. Cortante resistido por el acero de refuerzo Distancia de la fibra más alejada en compresión al centroide del acero en. d tracción. 𝑏𝑤. Ancho del alma, para el diseño por corte. Profundidad del bloque rectangular equivalente de refuerzos de. a compresión en el concreto. 𝑀𝑐𝑟. Momento crítico de agrietamiento. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xxvi.

(29) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Módulo de rotura del concreto (resistencia del concreto a la tracción por 𝑓𝑟 flexión). 𝑓𝑦𝑡. Resistencia a la fluencia del refuerzo transversal. Resistencia de diseño para la misma columna bajo la acción de momento. 𝜙𝑃𝑛𝑥 únicamente en X (ey = 0). 𝜙𝑃𝑛𝑦. Resistencia de diseño para la misma columna bajo la acción de momento únicamente en Y (ex = 0). Resistencia de diseño para la misma columna bajo la acción de carga. 𝜙𝑃𝑛𝑜 axial únicamente (ex = ey = 0). 𝑃𝑢. Resistencia última en flexión biaxial. 𝑀𝑢𝑥. Momento ultimo de diseño (actuante) en X. 𝑀𝑢𝑦. Momento ultimo de diseño (actuante) en Y. 𝜙𝑀𝑛𝑥. Momento de resistencia de diseño de la sección respecto al eje X. 𝜙𝑀𝑛𝑦. Momento de resistencia de diseño de la sección respecto al eje Y. 𝑀𝑐. Momento de corregido Momento debido a cargas verticales amplificadas provenientes de un. 𝑀𝑢𝑣 análisis de primer orden. Momento debido a cargas laterales amplificadas provenientes de un 𝑀𝑢𝑣 análisis de primer orden. Factor de corrección por cargas de gravedad (cargas permanentes) y 𝛿𝑙 afecte a una sola columna. 𝛿𝑔. Factor de corrección por cargas de sismo (carga eventual) y afecta a todas las columnas de un entrepiso.. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xxvii.

(30) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. 𝑃𝑢. Carga amplificada actuante sobre la columna. Coeficiente que considera la relación de los momentos de los nudos y el. 𝐶𝑚 tipo de curvatura. 𝑃𝑐. Carga crítica de pandeo (formula de Euler).. 𝐼𝑔. Inercia de la sección bruta del concreto (en la dirección analizado). 𝐼𝑠𝑒. Inercia del acero de refuerzo. Momento flector menor de diseño en el extremo de la columna; es (+) si. 𝑀1. el elemento está flexionando en curvatura simple y es (-) si hay doble curvatura. Momento flector mayor de diseño en el extremo de la columna; es (+). 𝑀2 siempre. 𝑟. Radio de giro.. 𝑄. Índice de estabilidad del entrepiso.. 𝑉𝑢𝑑. Cortante a una distancia “d” de la cara del elemento. Distancia del eje centroidal de la sección total a la fibra extrema en. 𝑌𝑡 tracción (sin considerar el refuerzo). 𝜌𝑣. Cuantía vertical.. 𝜌ℎ. Cuantía horizontal.. ℎ𝑚. Altura total del muro.. 𝑙𝑚. Longitud del muro.. 𝐴. Área de la cimentación. 𝑒. Excentricidad.. 𝜎𝑡. Capacidad portante del suelo.. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. xxviii.

(31) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. CAPITULO I ANTECEDENTES. El presente proyecto. de tesis,. intitulado “ANÁLISIS, DISEÑO Y PROCESO. CONSTRUCTIVO DEL MURO PANTALLA EN EDIFICIO DE 7 NIVELES Y 3 SOTANOS” se ha realizado utilizando los reglamentos y normas pertinentes, así como los criterios más adecuados para un diseño estructural óptimo y ante todo económico, además, se realizará diseños que en nuestro medio nos corresponde elaborar como ingenieros civiles, respetando la distribución arquitectónica y la funcionalidad de la edificación. A medida que las ciudades se desarrollan son mayores sus requerimientos de vivienda, transporte y comunicación, lo que se traduce en la necesidad de nueva y más moderna infraestructura. Ante este requerimiento, el ingeniero civil debe estar preparado técnicamente para afrontar los nuevos desafíos con la mayor responsabilidad y preparación posible. En tal sentido, el desarrollo del presente tema de tesis se torna muy importante porque permite consolidar, reforzar y ampliar los conocimientos básicos de diseño estructural vertidos al estudiante de Ingeniería civil. Considerando todo lo mencionado anteriormente una de las soluciones empleadas actualmente la constituyen las pantallas concreto armado o muros pantalla como se conoce masivamente en Perú y tiene diferentes denominaciones en diferentes países, este método corresponde a una técnica moderna de construcción cuyo origen se remonta a los años 50 en Italia y son un tipo de fundación profunda que actúa como muro de contención y forma parte de la estructura definitiva.. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. 1.

(32) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. Este tipo de construcción presenta importantes ventajas, como la posibilidad de alcanzar grandes profundidades, incluso con la presencia del nivel freático, atravesar estratos en los cuales no es posible hincar perfiles de muros Berlín ni tablestacas, producir una menor descompresión del terreno, entre otras cualidades. Además, presentan la ventaja de resistir los empujes del terreno deformándose controladamente.. 1.2.1 OBJETIVO GENERAL o Desarrollar el análisis, diseño y el proceso constructivo del muro pantalla dela edificación planteado como tema de estudio para la presente tesis. o Proponer una alternativa de solución a la necesidad de la vivienda, basada en el potencial crecimiento de la población. o Proponer el sistema estructural de muro pantalla en construcciones de bypass en la ciudad de Arequipa y en el resto de las ciudades del Perú. o Comparar el proceso de construcción tradicional del muro pantalla y con el que se practica en nuestro medio (Perú). 1.2.2 OBJETIVO ESPECIFICO o Diseñar los elementos estructurales del proyecto planteado  Losa  Viga  Columna  Placa  Cimentación  Muro pantalla o Determinar el comportamiento del muro pantalla en edificios con sótano.. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. 2.

(33) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. o Enumerar los factores principales que se deben tomar en cuenta para realizar el movimiento de tierras durante la excavación de los sótanos. o Definir de forma clara las etapas de los trabajos de excavación, en donde se involucre al ingeniero civil. o Establecer las ventajas y desventajas que implica la utilización de las estructuras de sostenimiento de tierra a desarrollar en estructuras con sótanos.. Es importante como ingenieros civiles y responsables directo de las obras de infra estructura de mediana y gran envergadura, tengamos bien en claro que, es un problema constante y de sumo delicado realizar obras que tengan que ver con sostenimiento de tierra y excavaciones masivos, esto obliga al ingeniero civil una constante capacitación en técnicas nuevas de sostenimiento de tierras, para poder dar soluciones optimas y adecuadas en un proyecto dado, como es la filosofía del ingeniero civil seguro, económico y funcional. Entre las actividades de la construcción, se encuentra la edificación de viviendas unifamiliares y multifamiliares, donde la necesidad mayor por la expansión de la población, ya sea por el incremento de natalidad o por la centralización en todo el país, se ha encontrado con el problema de la limitación de expansión horizontal. En consecuencia, la ingeniería civil ha encontrado una solución de crecimiento vertical tanto hacia arriba con edificios de hasta 25 pisos (lima), como hacia abajo con la construcción de distintos niveles de hasta 9 sótanos (lima), generalmente usados como estacionamientos. En ese sentido, se ha desarrollado un sistema de estabilidad de taludes verticales, que se genera por la excavación del terreno, con un sostenimiento del mismo con una técnica en el Perú conocida como muros anclados (muros pantalla). Anteriormente, se usaba la técnica de Calzaduras, pero era una técnica invasiva al terreno aledaño, costosa y muy peligrosa para el personal involucrado. Debido a la. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. 3.

(34) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. informalidad, esta técnica ha tenido muchas pérdidas humanas por el poco control de seguridad en su realización y con límites de profundidad. La presente tesis trata de poner en agenda de la construcción esta técnica de construir sótanos con muros pantalla para así impulsar a la innovación en la industria de la construcción.. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. 4.

(35) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL.  . CAPITULO II. ANALISIS SISMICO. 2.1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO El proyecto tiene por finalidad de diseñar y construir un edificio de 10 niveles, es regular en planta y en altura. Los primeros 03 niveles tiene una altura de cálculo de 3.50 metros que corresponde a los 03 sótanos, que serán destinados para estacionamiento, los pisos restantes son de 03 metros de altura que su uso será para oficinas. La altura total del edificio es de 31.5 metros.. El edificio se ubicará en distrito de Miraflores y constara de un área techada de 1620.00m2 y el área que ocupa el edificio es de 2557.60m2 de terreno natural. La distribución del edificio consiste en un ingreso principal el cual conduce a la escalera y el ascensor, para la parte de estacionamiento el ingreso es por la Av. La paz por medio de las rampas que conducen al sótano y la salida por la calle Don Bosco.. Fig. 2. 1 Plano de ubicacion El edificio tiene 14 oficinas por piso cuya distribución es típica en todos los pisos.. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. 5.

(36) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. A. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. B. 6. 6. 6. 6. 6. 54. B 30. A SEGUNDA PLANTA TIPICO Fig. 2. 2 Segunda planta típica. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. 6.

(37) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. A. 6. 6. 6. 6. 6. 8,4. 6. 6. 8,4. 6. 6. rampa sube 15%. B. 6. 6. rampa baja 15%. 6. 6. 6. 54. B 46,8. A. PRIMERA PLANTA. Fig. 2. 3 Primera planta típica. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. 7.

(38) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. En la figura 2.4, se puede observar la planta típica del sótano destinado para estacionamiento. A. 8,4. 6. 6. 6. 8,4. 6. 6. 6. 6 6 6. rampa sube 15%. R5.00. R5.00. B. 6. rampa baja 15%. 6. 6. 6. 54. B 6. R5.00. 46,8. A. PRIMERA SOTANO TIPICO. Fig. 2. 4 Primer sótano típico. En la fig. 2.5 se observa una elevación del corte principal del edificio (A-A) que es importante para apreciar de una forma íntegra la estructuración y distribución arquitectónica del edificio. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. 8.

(39) 3,5. 3,5. 10,5. 3,5. 3. 3. 31,5. 3. 3. 21. 3. 3. 3. TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. CORTE A-A. 3,5. 3,5. 3,5. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. Fig. 2. 5 Cote A-A Finalmente, en la figura 2.6 podemos observar la elevación del corte (B-B).. 8,4. 6. 6. 6. 6. 6. 8,4. CORTE B-B. Fig. 2. 6 Corte B-B. BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. 9.

(40) TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL. 2.1.2 CONCEPCIÓN ESTRUCTURAL Una edificación es un sistema de relaciones geométricas y resistentes que permiten indicar la forma y función de cada una de las estructuras que lo integran en consecuencia se debe garantizar la estabilidad del sistema estructural desde el mismo instante de concebir la edificación.. Para la concepción estructural del edificio a diseñar se va a estructurar teniendo en cuenta los siguientes objetivos.. a. Economía: usar los elementos estructurales estrictamente necesarios. b. Estética: En lo posible, respetar la disposición arquitectónica del proyecto. c. Funcionabilidad: La estructura no debe interferir en la distribución arquitectónica. d. Seguridad: El edificio debe ser capaz de soportar sismos severos sin que se produzca el colapso. 2.2 CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN 1. Los materiales, la forma y dimensiones globales, y el arreglo de los elementos que forman una estructura, determinan de gran manera su comportamiento ante las acciones externas a las cuales se somete, siendo de particular importancia el comportamiento ante eventos sísmicos, debido al riesgo que involucran.. Los principales criterios y recomendaciones que son necesarios tomar en cuenta para lograr una estructura sismo-resistente son:. 2.2.1 SIMPLICIDAD Y SIMETRÍA: Se plantea una estructura mixta de pórticos y muros estructurales de concreto armado (placas) conectadas por vigas, se ubicarán placas en lo posible en forma perimetral de la edificación y buscando la simetría estructural de las mismas.. 1. ANTONIO BLANCO BLASCO BACHILLER MARCO ANTONIO GONZALES GUILLEN BACHILLER MARTIN HUILAHUAÑA MAMANI. 10.