1.1 Metrado Cimentaciones.pptx [Autoguardado].pptx

Mg. RONALD GASTÓN ESPINOZA SALVADOR, PMP®
rgespinozas@ucvvirtual.edu.pe
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CONSTRUCCIÓN- CARGAS
Y CIMENTACIONES
Cargas y Cimentaciones
Mg. Ronald Gastón Espinoza Salvador, PMP®
2023- 2

Y CIMENTACIONES
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METRADO DE CARGAS
El metrado de cargas es una técnica para estimar las cargas actuantes en los
diferentes elementos estructurales y no estructurales que componen una
edificación. El proceso es aproximado, ya que se realizan ciertas
suposiciones para simplificar los cálculos, principalmente en lo concerniente
a resolver las condiciones de hiperestaticidad.
El principio fundamental en el metrado de cargas es entender el proceso de
transmisión de cargas desde el nivel más elevado hasta el terreno.
Entender este proceso adecuadamente es la clave para estimar
correctamente las cargas actuantes en los elementos y con las cuales
posteriormente serán diseñadas

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La Norma de Cargas E.020 especifica las características y valores de las
cargas mínimas a ser consideradas durante un metrado de cargas en
edificación para efectos del diseño estructural. Incluye valores para
determinar la carga estática equivalente a viento y refiere hacia la E.030
para determinar las cargas debido a sismos
Estas cargas se denominan “cargas de servicio” porque son las que
realmente actúan sobre la edificación, mientras las “cargas últimas” que
mencionan los códigos para efectos del diseño son cargas ficticias y resultan
de amplificación mediante factores de estas cargas de servicio, para estimar
el valor de las cargas actuantes en un estado de roturo y/o fluencia del
elemento estructural.

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METRADO DE CARGAS EN EDIFICACIONES
a) Aligerados en una dirección
Tienen las medidas comúnmente indicadas
en la figura, conformadas por una losa
maciza de 5cm, vigas de 10xH y los
espacios que se forman son ocupados por
ladrillos huecos (tecnoport) de 30x30xh
(H=h + 5 cm), a fin de lograr una losa de
peralte total H adecuado, con un menor
peso que la losa completamente maciza.
Espesor (cm) Peso (Kg/m2)
17 280
20 300
25 350
30 420

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Aligerados Unidireccionales
La dirección de armado (sentido en el cual están ubicadas las viguetas) se
muestran con una flecha en el plano de plantas. En un proyecto real, esto
se indica en el plano de estructuras del techo.
Las viguetas se repiten modularmente cada 0.40m, por lo que se metra para
una vigueta típica, tomando una franja tributaria de 0.40m de ancho.
Las viguetas se apoyan en vigas, muros y placas. En el caso de vigas, el
apoyo se idealiza del tipo simple. En el caso de placas cuando son apoyos
extremos, se podrán considerar como empotramientos, por su mayor grado
de rigidez.

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Las cargas repartidas (w) en la vigueta típica se proporcionan en kg/m, y las
cargas concentradas en kg.
Los tabiques que se apoyan directamente sobre una vigueta transmitirán
una carga repartida sobre esa vigueta. Los tabiques que se apoyan
transversalmente sobre viguetas, transmitirán una carga concentrada a cada
vigueta.

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Aligerados dos sentidos
Las losas armadas en dos sentidos están sujetas a cargas repartidas en el
área, perpendiculares a su plano, que se expresan en kg/m2. El análisis
estructural de estos elementos “bidimensionales” se realiza con programas
basados en los métodos de los Elementos Finitos o recurriendo a tablas
(cuando sean aplicables).
Se asume que las losas están simplemente apoyadas sobre las vigas cuando
son de borde. Cuando colindan con otra losa, se considerará como borde
continuo.

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Las paredes de la cisterna y tanque elevado son placas que trabajan en
doble acción.
Por un lado estarán sujetas a la presión del agua (y empuje de tierra en la
cisterna), lo cual produce cargas repartidas en toda su área y perpendicular
al plano de ellas.
Por otro lado, estas placas reciben cargas verticales distribuidas en toda su
longitud, provenientes de las losas que se apoyan en ellas, comportándose
como vigas de gran peralte, comúnmente llamadas “vigas pared”.

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b) Acabados y Coberturas
Los siguientes son los pesos de los materiales más usados en acabados y
coberturas:
Piso terminado :20 kg/m2 por cm de espesor (~ 5 cm)
Cobertura de teja artesanal :160 kg/m2
Lad. pastelero asentado con barro :100 kg/m2
Plancha de asbesto-cemento :2.5 kg/m2 por milímetro de espesor.

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c) Muros de Albañilería
Los muros de albañilería son empleados como muros estructurales cuando
son portantes o como tabiques divisorios cuando sólo cumplen función
arquitectónica como elementos de cerramiento y/o división. Pueden ser
hechos con unidades de arcilla cocida, sílico calcáreo o de concreto
(llamados bloques).
Unidades sólidas o de pocos huecos: 19 kg / (m2 x cm de espesor)
Unidad hueca o tubular: 14 kg / (m2 x cm de espesor)

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c) Tabiquería Móvil
Cuando por cuestiones del proyecto arquitectónico no se determinan las
ubicaciones exactas de los muros divisorios, se acostumbra considerar una
tabiquería móvil, que será ubicada a criterio de cada usuario (generalmente
en oficinas). En este caso el reglamento determina un valor de carga
repartida en toda el área en planta que representará el peso de dichos
tabiques.

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Calcular la cimentación, sabiendo que la resistencia portante del terreno es σt=0.80kg/cm2, graficando las diferentes
secciones e indicando sus medidas y las cotas de fundación. Considerar lo siguiente:
- Altura máxima para sobrecimiento 0.40m y el N.P.T está a 0.10m debajo de la parte superior del Sobrecimiento.
- Peso de aligerado de 0.20m = 300 Kg/m2
- Peso de cobertura = 50 Kg/m2
- Peso de específico de concreto = 2,400 Kg/cm3
- Peso cielo raso de yeso = 30 Kg/m2
- Sobre carga (C.V.) = 100 Kg/m2 se considera para el peso estimado del Sobrecimiento
- Peso de muros = 19 kg/ cada cm de espesor,
- Considere tarrajeo de e=0.25m para muros de cabeza y 0.15 para muros de soga
- Se adjunta el croquis en la Figura. Asuma que bajo las vigas hay muros, según convenga, y cualquier otro dato que
considere necesario

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Peso Parcial (Kg/m)
10% Cimentación (Kg/m)
Peso Total (Kg/m)
σt (Kg/m2)
- - - - 0.40
Muro (Kg/m)
Sobre Carga (Kg/m)
Ancho (b=Pt/σt/100)
Eje 1-1 Y 2-2 (A Y D)
Aligerado (Kg/m)
Viga (Kg/m)
Cobertura (Kg/m)
Cielo Raso (Kg/m)
Elemento Eje A-A (1-2) Eje B-B (1-2) Eje C-C (1-2) Eje D-D (1-2)

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Capítulo 4.2 de la Norma E-050:“La profundidad de cimentación de zapatas y cimientos corridos, es la
distancia desde el nivel de la superficie del terreno a la base de la cimentación, excepto en el caso de
edificaciones con sótano, en que la profundidad de cimentación estará referida al nivel del piso terminado
del sótano. En el caso de plateas o losas, la profundidad de cimentación será la distancia del fondo de la
losa a la superficie del terreno natural.
La profundidad de cimentación quedará definida por el PR(Profesional responsable) y estará condicionada a
cambios de volumen por humedecimiento-secado, hielo-deshielo o condiciones particulares de uso de la
estructura, no debiendo ser menor de 0,80 metros en cualquier tipo de cimentación de elementos portantes
o no portantes no arriostrados lateralmente. En el caso de cimentación sobre roca, el PR definirá la
profundidad de cimentación, pudiendo en este caso ser menor a 0.80 metros (…)”.

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Tipos de Cimentaciones
El tipo de cimentación depende de las situaciones particulares y algunos
factores como:
 La resistencia y compresibilidad de los estratos del suelo.
 La magnitud de las cargas de las columnas.
 La ubicación de la napa freática.
 La profundidad de cimentación de las edificaciones vecinas.

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a) Cimentaciones Superficiales
Son cimentaciones cercanas a la superficie de los terrenos (con una buena
capacidad portante). Según la Norma E- 050 son aquellas cimentaciones en
las cuales la relación Profundidad/Ancho (Df/B) ≤ 5. Siendo “Df” la
profundidad de la cimentación y “B” el ancho o diámetro de esta. La
profundidad “p” mínima a alcanzar en cada punto de investigación (calicata)
es:
Edificación sin Sótano : p= Df + z
Edificación con sótano : p= h + Df + z

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• Df : En una edificación sin sótano, es la distancia vertical desde la superficie
del terreno hasta el fondo de la cimentación. En edificaciones con sótano, es la
distancia vertical entre el N.P.T. del sótano y el fondo de la cimentación.
• h : Distancia vertical entre el N.P.T. del sótano y la superficie del terreno
natural.
• z : 1.5B, siendo B el ancho de la cimentación prevista de mayor área.
• En ningún caso “p” no será menor de 3m.

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Zapatas Aisladas
Son el tipo más usual de cimentación por ser
las más económicas y las columnas pueden ser
céntricas o excéntricas.

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Zapatas Combinadas
Se da, cuando dos (2) columnas deben ser soportadas
por una sola zapata:
 Las 2 columnas están relativamente cercanas entre sí,
de modo que, si se usaran zapatas aisladas, éstas
podrían traslaparse.
 Si una (1) columna exterior está en un límite de propiedad o muy cerca de ella de modo que
una zapata aislada resultaría de proporciones poco económicas o con una excentricidad
excesiva.

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Zapatas Conectada
Consisten en dos (2) zapatas independientes unidas a
través de una viga de cimentación. Son más usadas
cuando se trata de reducir la excentricidad que se
presenta en la cimentación de columnas exteriores
Cuando la columna interior más cercana está algo alejada de la columna exterior y las cargas son
pequeñas, la zapata combinada resulta larga, estrecha y sometida a momentos flectores
elevados en el voladizo.

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Platea Cimentación
• Consiste en una losa rígida de concreto armado con
acero en las dos direcciones y llevan una viga
perimetral de concreto armado cimentado a una
profundidad mínima de 0.40m medida desde la
superficie del terreno o desde el piso terminado, las
que sea menor.
Se utiliza cuando el suelo es débil ya que, las áreas de zapatas se vuelven tan grandes que
resultan antieconómicas. Este tipo de cimentación reduce el asentamiento diferencial mínimo.

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Cimentación Corrida
Es empleado en viviendas y edificios hasta de 5 pisos,
estructurados con muros portantes. La cimentación está
constituida por el cimiento y sobrecimiento. Los cimientos
pueden dimensionarse:
Área >=Carga Servicio/ Resistencia terreno.
El ancho del SC es igual al ancho del muro y su altura es variable y depende de la topografía del
terreno y de los niveles de piso terminado indicados en los planos (mínimo de 30cm).

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ítem Descripción Unidad Metrado
1 Obras Provisionales
1.1 Movilización y desmovilización de maquinaria
1.2 Agua para la construcción
1.3 Alquiler de baños químicos
2 Trabajos Preliminares
2.1 Limpieza de terreno
2.2 Trazo y Replanteo
3 Movimiento Tierras
3.2 Excavación para cimientos corridos
3.3 Perfilado y compactación de fondo de zanja
3.5 Relleno y compactación de material de préstamo
3.6 Eliminación de material excedente (*)
4 Obras de Concreto
4.1 Concreto Ciclópeo 1:10 +30%P.G.
4.2 Concreto f´c=175 Kg/cm2 para sobrecimientos
4.3 Encofrado y desencofrado para sobrecimientos
5 Otros
4.1 Limpieza Final

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a) Grafique los cimientos de cada muro
de la Figura, si la cota de cimentación
del terreno es de -1.50m y el
sobrecimiento debe terminar a +0.10
del N.P.T.
b) Calcule el volumen de corte o relleno
final, así como el volumen de
eliminación, si el Ce=30%, sabiendo
que el relleno, es con material propio.

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b) Cimentaciones Profundas
Son aquellas en las cuales la relación Profundidad/Ancho (Df/B)> 5, siendo “Df” la
profundidad de la cimentación y “B” el ancho o diámetro de esta. Se utilizan cuando las
cimentaciones superficiales generen una capacidad de carga que no permita obtener los
factores de seguridad indicados en el Artículo 16 del R.N.E. o cuando se generen
asentamientos diferenciales mayores a los indicados en el Artículo 14 del R.N.E.
Las cimentaciones profundas se pueden usar también para anclar estructuras contra
fuerzas de levantamiento y para colaborar con la resistencia de fuerzas laterales y de
volteo; además pueden ser requeridas para situaciones especiales tale como suelos
expansivos y colapsables o suelos sujetos a erosión.

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Son cimentaciones profundas: los pilotes y micropilotes, pilotes para densificación,
pilares y cajones. Para utilizar cimentaciones profundas, se deben cumplir las
siguientes condiciones:
 Cuando el estrato o estratos superiores del suelo son altamente compresibles y
demasiado débiles para soportar la carga transmitida por la estructura. En estos casos
se usan los pilotes para transmitir la carga a la roca o a un estrato más resistente.
 Cuando están sometidas a fuerzas horizontales, ya que las cimentaciones con pilotes
tienen resistencia por flexión mientras soportan la carga vertical trasmitida por la
estructura.

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 Cuando existen suelos expansivos, colapsables, licuables o suelos sujetos a erosión
que impiden cimentar las obras por medio de cimentaciones superficiales.
 Las cimentaciones de algunas estructuras, como torres de transmisión, plataformas
en el mar y losas de sótanos debajo del nivel freático, están sometidas a fuerzas de
levantamiento. Algunas veces se usan pilotes para resistir dichas fuerzas.
Rlimite= Rp + Rf
Rp= (cNc + 0.5γBNγ + γdNq) Abase
Rf=Ss (Alateral)
Radm=Rlimite/F.S; (F.S. varia de 2.5 a 4)

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• γ=peso unitario del suelo
• c=cohesión del suelo
• Abase=Área de la base del pilote
• Alateral=Área lateral del pilote
• Nc, Nq, Nγ=factores de capacidad
• L=d=longitud del pilote
• B=D=diámetro del pilote
• Rp=Resistencia por punta
• Rf=Resistencia por fricción
• Alateral=área lateral del pilote
• Ss=esfuerzo lateral unitario
promedio del pilote

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Sobre la base de una columna de un edificio de concreto armado de diez (10)
pisos, llega una carga total de 468ton, por razones de deficiencia portante
del terreno para una cimentación superficial, se tiene que usar PILOTES en
un terreno, cuyo perfil estratigráfico se indica en la Figura y según el cual, la
fundación está constituida por Greda Seca Compacta y se encuentra a
18.30m debajo del N.T.N. Calcule el número de pilotes necesarios, sobre los
cuales usted apoyará la zapata para resistir la carga eficientemente, cuando:
a) Los pilotes son de concreto armado de sección transversal octogonal de
0.30m de lado y 15.00m de longitud.
b) Los pilotes son de igual material y sección que los anteriores y de 20.00
m de longitud.

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• https://www.youtube.com/watch?v=kcbciw7n8rs

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