diseño de modulo básico para vivienda unifamiliar en la
TRANSCRIPT
Diseño de Modulo Básico para Vivienda Unifamiliar en la Zona Norte Peruana
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
Facultad De Ingeniería Civil
Escuela Profesional De Ingeniería Civil
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
“PROPUESTA DEL DISEÑO ARQUITECTÓNICO Y ESTRUCTURAL
DE MODULO BÁSICO PARA VIVIENDA UNIFAMILIAR DEL FONDO
MI VIVIENDA, PARA LA ZONA NORTE PERUANA”
Presentado por:
Lizandro Andree Napravnick Castillo
Asesorado por:
Ing. Mgt. Adela Soledad Augusto Vílchez
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO CIVIL
Línea de investigación: Ingeniería Civil, Arquitectura y Urbanismo
Sub-línea de Investigación: Estructuras
Piura, Perú
2021
Diseño de Modulo Básico para Vivienda Unifamiliar en la Zona Norte Peruana
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
Facultad De Ingeniería Civil
Escuela Profesional De Ingeniería Civil
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
“PROPUESTA DEL DISEÑO ARQUITECTÓNICO Y
ESTRUCTURAL DE MODULO BÁSICO PARA VIVIENDA
UNIFAMILIAR DEL FONDO MI VIVIENDA, PARA LA ZONA
NORTE PERUANA”
Línea de investigación: Ingeniería Civil, Arquitectura y Urbanismo
Sub-línea de Investigación: Estructuras
Presentado por:
Lizandro Andree Napravnick Castillo
Asesorado por:
Ing. Mgt. Adela Soledad Augusto Vílchez
UNP-VRI-OCIN-DJ-Nº…………. /2021
DECLARACIÓN JURADA
DE ORIGINALIDAD DE PROYECTO DE TRABAJO DE INVESTIGACION
Yo: Lizandro Andree Napravnick Castillo identificado con DNI Nº 47209186 en la condición
de Egresado de la Facultad de Ingeniería Civil Escuela Profesional de: Ingeniería Civil y
domiciliado Urbanización Enrique López Albujar Mz “C” lote 09, 2da Etapa, Distrito
Sullana, Provincia Sullana, Departamento Piura Celular: 973498671 Email:
DECLARO BAJO JURAMENTO: que el proyecto de trabajo de investigación que presento a
la Oficina Central de Investigación (OCIN), es original, no siendo copia parcial ni total de un
trabajo de investigación desarrollado, y/o realizado en el Perú o en el Extranjero, en caso de
resultar falsa la información que proporciono, me sujeto a los alcances de lo establecido en el
Art. Nº 411, del código Penal concordante con el Art. 32º de la Ley Nº 27444, y Ley del
Procedimiento Administrativo General y las Normas Legales de Protección a los Derechos de
Autor.
En fe de lo cual firmo la presente.
Piura, Diciembre del 2021.
______________________________
Lizandro Andree Napravnick Castillo
Artículo 411.- El que, en un procedimiento administrativo, hace una falsa declaración en relación a hechos o circunstancias que le corresponde
probar, violando la presunción de veracidad establecida por ley, será reprimido con pena privativa de libertad no menor de uno ni mayor de cuatro
años.
Art. 4. Inciso 4.12 del Reglamento del Registro Nacional de Trabajos de Investigación para optar grados académicos y títulos profesionales –
RENATI Resolución de Consejo Directivo Nº 033-2016-SUNEDU/CD
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
“PROPUESTA DEL DISEÑO ARQUITECTÓNICO Y ESTRUCTURAL
DE MÓDULO BÁSICO PARA VIVIENDA UNIFAMILIAR DEL FONDO
MI VIVIENDA, PARA LA ZONA NORTE PERUANA.”
DR. AURELIO DEMOSTENES MENDOZA MONTENEGRO
PRESIDENTE-JURADO CALIFICADOR
MG. ING. CARMEN CHILON MUÑOZ
SECRETARIO-JURADO CALIFICADOR
MG. ING. CARLOS JAVIER SILVA CASTILLO
VOCAL-JURADO CALIFICADOR
PIURA- PERÚ
2021
Campus Universitario Urb.Miraflores s/n Castilla-Piura-Facultad de Ingeniería Civil
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
Dirección de la Unidad de Investigación
ACTA DE CONFORMIDAD DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Los miembros del jurado calificador del trabajo de investigación denominado “PROPUESTA DEL DISEÑO ARQUITECTÓNICO Y ESTRUCTURAL DE MÓDULO BÁSICO PARA VIVIENDA UNIFAMILIAR DEL FONDO MI VIVIENDA, PARA LA ZONA NORTE PERUANA.” presentado por los bachilleres NAPRAVNICK CASTILLO LIZANDRO ANDREE, participantes del Programa de Actualización para Titulación Profesional en Ingeniería Civil Versión XXIII, asesorados por la DRA. ADELA SOLEDAD AUGUSTO VILCHEZ. Revisado y absueltas las observaciones formuladas por el jurado calificador, lo declaran:
APROBADO
Con el calificativo de: DR. AURELIO DEMOSTENES MENDOZA MONTENEGRO
MG. ING. CARMEN CHILON MUÑOZ
MG. ING. CARLOS JAVIER SILVA CASTILLO
Piura, 09 de diciembre de 2021
DR. AURELIO DEMOSTENES MENDOZA MONTENEGRO MG. ING. CARMEN CHILON MUÑOZ PRESIDENTE-JURADO CALIFICADOR SECRETARIO-JURADO CALIFICADOR
MG. ING. CARLOS JAVIER SILVA CASTILLO
VOCAL-JURADO CALIFICADOR
2
Índice
Introducción ............................................................................................................................. 13
Aspectos de la Problemática .................................................................................................... 15
Descripción de la Realidad Problemática............................................................................. 15
Planteamiento del Problema ................................................................................................. 16
Importancia y Justificación del Trabajo de Investigación .................................................... 16
Objetivos .................................................................................................................................. 17
Objetivo General .................................................................................................................. 17
Objetivos Específicos ........................................................................................................... 17
Marco Teórico .......................................................................................................................... 18
Antecedentes ........................................................................................................................ 18
Internacionales .................................................................................................................. 18
Nacionales ......................................................................................................................... 20
Locales .............................................................................................................................. 22
Bases Teóricas ...................................................................................................................... 24
Vivienda ............................................................................................................................. 24
Características de la Vivienda. ....................................................................................... 24
Condiciones Generales de Diseño. ................................................................................ 25
De Arquitectura. ......................................................................................................... 25
Del Suelo..................................................................................................................... 25
De las Dimensiones Mínimas. .................................................................................... 26
Extensiones Mínimas de los Ambientes. ..................................................................... 28
Área Techada Mínima. ............................................................................................... 28
Albañilería Confinada ....................................................................................................... 28
Elementos que Integran la Albañilería Confinada ........................................................... 29
Muro Portante. ............................................................................................................... 29
Unidad de Albañilería Solida o Maciza. ........................................................................ 29
Restricciones de Aplicación de las Unidades de Albañilería. .................................... 29
Columna. ........................................................................................................................ 30
Viga solera. .................................................................................................................... 30
Losa Aligerada. .............................................................................................................. 30
Comportamiento Sísmico .................................................................................................. 31
Tipos de Falla. ................................................................................................................ 31
Falla por Corte. .......................................................................................................... 31
3
Falla por Flexión en el Plano del Muro. .................................................................... 31
Falla por Flexión Perpendicular al Muro. ................................................................. 31
Glosario de Términos ........................................................................................................... 31
Definiciones ....................................................................................................................... 31
Construcciones de Albañilería. .................................................................................. 31
Muro Arriostrado. ...................................................................................................... 31
Arriostre...................................................................................................................... 31
Muro Portante. ........................................................................................................... 31
Confinamiento. ........................................................................................................... 32
Mortero. ...................................................................................................................... 32
Marco Referencial ................................................................................................................ 32
Norma Técnica Peruana A.010 “Condiciones Generales de Diseño”. ............................ 32
Norma Técnica Peruana A.020 “Vivienda”. .................................................................... 32
Norma Técnica Peruana E.020 “Cargas”. ....................................................................... 32
Norma Técnica Peruana E.030 “Diseño Sismorresistente”. ............................................ 32
Norma Técnica Peruana E.050 “Suelos y Cimentaciones”. ............................................ 32
Norma Técnica Peruana E.060 “Concreto Armado”. ...................................................... 32
Norma Técnica Peruana E.070 “Albañilería”. ................................................................ 32
Ley N°30156. Ley de Organización y Funciones del Ministerio de Vivienda,
Construcción y Saneamiento. ............................................................................................ 32
Decreto Supremo N° 010-2014-VIVIENDA. ..................................................................... 32
Decreto de Urgencia N° 010-2017. .................................................................................. 32
Resolución Ministerial N° 017-2020-VIVIENDA. ............................................................ 33
Hipótesis ............................................................................................................................... 33
Diseño................................................................................................................................... 33
Nivel ..................................................................................................................................... 33
Tipo ...................................................................................................................................... 33
Sujeto de la Investigación .................................................................................................... 34
Métodos y Procedimientos ................................................................................................... 34
Técnicas e Instrumentos ....................................................................................................... 35
Aspectos Éticos .................................................................................................................... 35
Descripción de la Zona Norte de Estudio ................................................................................ 35
Geografía .............................................................................................................................. 35
Temperatura y Clima ............................................................................................................ 35
Sismología ............................................................................................................................ 36
4
Ubicación ............................................................................................................................. 37
Distribución .......................................................................................................................... 37
Diseño Arquitectónico ............................................................................................................. 38
Distribución de Ambientes ................................................................................................... 38
Accesos y Vías de Circulación .......................................................................................... 39
Según la Norma A.020 (Condiciones de Diseño) .............................................................. 39
Características de las Viviendas ....................................................................................... 39
Separación de Edificios ........................................................................................................ 40
Propiedades y Cargas ............................................................................................................... 42
Propiedades de los materiales .............................................................................................. 42
Concreto ............................................................................................................................ 42
Acero corrugado (grado 60) ............................................................................................. 43
Cargas Unitarias ................................................................................................................... 43
Diseño de Muros ...................................................................................................................... 43
Densidad de muros ............................................................................................................... 43
Densidad Mínima de Muros Reforzados. ...................................................................... 45
Verificación de Muros por Carga Vertical ........................................................................... 46
Esfuerzo Axial Actuante ...................................................................................................... 47
Esfuerzo axial máximo ......................................................................................................... 47
Peso de la Edificación .......................................................................................................... 50
Cálculo de Fuerzas Inerciales ............................................................................................... 52
Datos Geométricos y Distancias en los Ejes de Muros ........................................................ 53
Rigidez de Muros ................................................................................................................. 55
Centro de Masa de Muros .................................................................................................... 58
Momento Polar de Inercia .................................................................................................... 59
Cortantes de Traslación ........................................................................................................ 60
Momento Torsor y Excentricidad ........................................................................................ 61
Cortantes por Torsión ........................................................................................................... 63
Cortantes de Diseño ............................................................................................................. 63
Antecedentes ........................................................................................................................ 65
Resumen ............................................................................................................................... 66
Característica de la Edificación ............................................................................................ 66
Módulo .............................................................................................................................. 66
Parámetros Utilizados para el Análisis................................................................................. 66
5
Características de la Estructura ....................................................................................... 66
Tipo de Estructura. ......................................................................................................... 66
Número de Pisos. ........................................................................................................... 66
Especificaciones de Análisis y Diseño .............................................................................. 66
Cargas Permanentes (G). ............................................................................................... 66
Cargas Variables (Q)...................................................................................................... 66
Cargas Accidentales (A). ............................................................................................... 67
Características de los materiales .......................................................................................... 67
Resistencia de Elementos Estructurales ............................................................................ 67
Módulo de Elasticidad del Concreto ................................................................................. 67
Parámetros Empleados para el Análisis Dinámico .............................................................. 67
Predimensionamiento de Elementos Estructurales .............................................................. 68
Losa Aligerada .................................................................................................................. 68
Vigas .................................................................................................................................. 69
Columnas ........................................................................................................................... 69
Definir Combinación de Cargas de Diseño .......................................................................... 70
Combinación de Carga de Diseño para la Dirección X ................................................... 71
Combinación de Carga de Diseño para la Dirección Y ................................................... 71
Análisis Estructural de la Estructura Resistente ................................................................... 71
Diseño de los Elementos de Concreto Armado .................................................................... 72
Consideraciones Generales............................................................................................... 72
Verificación de Losas ........................................................................................................ 73
Verificación de Vigas ........................................................................................................ 73
Verificación de Columnas ................................................................................................. 74
Verificación de Cimentaciones.......................................................................................... 74
Cálculo de los Desplazamientos Según la Norma de Diseño Sismo Resistente E.030 ........ 75
Cálculo del Cortante en la Base del Caso Estático y Dinámico ........................................... 75
Cumple con el Requerimiento de Fuerza Estática Basal con más del 80% para
Estructuras Regulares ....................................................................................................... 76
Evaluación de los Desplazamientos para el Diafragma del Primer Nivel............................ 76
Detalles de Diseño de Cimentación ..................................................................................... 77
Modelamiento en Etabs............................................................................................................ 78
Peso de la Estructura en el Programa Etabs 2016 ................................................................ 78
Dimensionamiento de Elementos Estructurales en el Programa Etabs 2016 ....................... 79
Propiedades de Elementos Estructurales en el Programa Etabs 2016 .................................. 79
6
Casos de Carga ..................................................................................................................... 80
Definiciones de Cargas......................................................................................................... 80
Espectro de Diseño ............................................................................................................... 81
Reacciones, Derivas y Cargas de la Estructura .................................................................... 81
Modelamiento de la Estructura ............................................................................................ 83
Presupuesto .............................................................................................................................. 83
Resumen de Presupuesto de Estructuras y Arquitectura ...................................................... 83
Conclusiones ............................................................................................................................ 85
Referencias Bibliográficas ....................................................................................................... 87
Anexo 1 Plano de Ubicación................................................................................................... 90
Anexo 2 Plano de Arquitectura - Planta .................................................................................. 91
Anexo 3 Plano de Estructuras - Cimentación .......................................................................... 92
Anexo 4 Plano de Estructuras – Encofrado Primer Nivel ........................................................ 93
Anexo 5 Plano de Estructuras – Losa de Concreto ................................................................. 94
Anexo 6 Metrado de Arquitectura .......................................................................................... 95
Anexo 7 Metrado de Movimiento de Tierra ........................................................................... 96
Anexo 8 Metrado de Solados .................................................................................................. 96
Anexo 9 Metrado de Cimiento Corrido .................................................................................. 97
Anexo 10 Metrado de Juntas................................................................................................... 97
Anexo 11 Metrado de Zapatas y Vigas de Cimentación......................................................... 98
Anexo 12 Metrado de Columnas ............................................................................................ 99
Anexo 13 Metrado de Vigas ................................................................................................. 100
Anexo 14 Metrado de Sobrecimiento Armado ..................................................................... 101
Anexo 15 Metrado de Losa Aligerada .................................................................................. 102
Anexo 16 Presupuesto – Obras Preliminares ........................................................................ 103
Anexo 17 Presupuesto – Estructuras..................................................................................... 104
Anexo 18 Presupuesto – Arquitectura .................................................................................. 105
Anexo 19 Estudio de Mecánica de Suelos ............................................................................ 106
7
Índice de Tablas
Tabla 1 Cuadro de Condiciones Técnicas Mínimas en Vivienda de Interés Social ............... 27
Tabla 2 Limitaciones en el Uso de la Unidad de Albañilería para fines Estructurales ........... 29
Tabla 3 Longitud de Muros en Ambas Direcciones ............................................................... 44
Tabla 4 Densidad de muros en ambas direcciones ................................................................. 46
Tabla 5 Diseño por Carga Vertical dirección “X” parte 1 ...................................................... 48
Tabla 6 Diseño por Carga Vertical dirección “X” parte 2 ...................................................... 48
Tabla 7 Diseño por Carga Vertical dirección “Y” parte 1 ..................................................... 49
Tabla 8 Diseño por Carga Vertical dirección “Y” parte 2 ...................................................... 50
Tabla 9 Especificaciones técnicas del módulo básico ............................................................ 51
Tabla 10 Peso Total del Módulo Básico considerando una proyección de 2 Niveles parte 1 51
Tabla 11 Peso Total del Módulo Básico considerando una proyección de 2 Niveles parte 2 52
Tabla 12 Fuerzas Inerciales del Módulo Básico considerando una proyección de 2 Niveles 53
Tabla 13 Distancia de los muros en eje “X”e “Y” del Módulo Básico Primer y Segundo
Nivel .................................................................................................................................. 54
Tabla 14 Rigidez de Muros en Primer y segundo Nivel en el Eje “X” .................................. 55
Tabla 15 Resumen Kx y Ky en el Primer y Segundo Nivel ................................................... 56
Tabla 16 Rigidez de Muros en Primer y segundo Nivel en el Eje “Y” .................................. 57
Tabla 17 Centro de masa en el Primer y Segundo Nivel ........................................................ 58
Tabla 18 Momento Polar de Inercia en el Primer y Segundo Nivel ....................................... 59
Tabla 19 Cortantes de Traslación en el eje “X” e “Y” del Primer y Segundo Nivel .............. 60
Tabla 20 Cortantes de Traslación en el eje “Y” Primer y Segundo Nivel .............................. 61
Tabla 21 Cálculo de momento torsor y excentricidad en el Módulo Básico .......................... 62
Tabla 22 Incrementos por cortante de muros en el Módulo Básico ....................................... 63
Tabla 23 Cortantes de diseño finales en el eje “X” ................................................................ 64
Tabla 24 Cortantes de diseño finales en el eje “Y” ............................................................... 64
Tabla 25 Datos para el analisis dinamico de la estructura ...................................................... 67
Tabla 26 Cortante estático ...................................................................................................... 75
Tabla 27 Cortante estatico/dinamico en dirección “X” e “Y” ................................................ 76
Tabla 28 Derivas finales ......................................................................................................... 76
Tabla 29 Resumen de Presupuesto ......................................................................................... 84
8
Índice de Figuras
Figura 1 Detalle de losa aligerada ........................................................................................... 30
Figura 2 Ubicación de Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar ....................................... 37
Figura 3 Arquitectura y Distribución de Módulo de Vivienda ............................................... 41
Figura 4 Corte A-A Módulo de Vivienda .............................................................................. 42
Figura 5 Diseño de muros en albañileria ............................................................................... 44
Figura 6 Áreas tributarias de muros de Modulo Básico para Vivienda Unifamiliar .............. 47
Figura 7 Áreas tributarias de muros de Modulo Básico para Vivienda Unifamiliar respecto al
punto 0 ............................................................................................................................... 54
Figura 8 Espectro de diseño – Norma E.030 .......................................................................... 68
Figura 9 Cálculo de peralte de losa aligerada ......................................................................... 68
Figura 10 Vista de planta del sentido de aligerado, columnas y área tributaria ..................... 69
Figura 11 Tipo de columnas .................................................................................................... 70
Figura 12 Modelamiento del módulo para vivienda unifamiliar con el programa etabs ........ 75
Figura 13 Grafica deriva vs nivel ............................................................................................ 77
Figura 14 Detalle de plano de cimentacion vista planta de Modulo Básico para Vivienda
Unifamiliar ....................................................................................................................... 77
Figura 15 Programa Etabs 2016 – Peso de la edificación ....................................................... 78
Figura 16 Programa Etabs 2016 – Dimensiomiento de elementos estructurales .................... 79
Figura 17 Programa Etabs 2016 – Propiedades de elementos estructurales ........................... 79
Figura 18 Programa Etabs 2016 – Casos de cargas ................................................................ 80
Figura 19 Programa Etabs 2016 – Definición de cargas ......................................................... 80
Figura 20 Programa Etabs 2016 – Función Espectro de diseño ............................................. 81
Figura 21 Programa Etabs 2016 – Reacciones en la base de la estructura ............................. 81
Figura 22 Programa Etabs 2016 – Derivas en la estructura .................................................... 82
Figura 23 Programa Etabs 2016 – Carga modal de la estructura ............................................ 82
Figura 24 Programa Etabs 2016 – Modelamiento de la estructura ......................................... 83
9
Dedicado:
A mi amado padre que desde el cielo me sigue guiando, a mi amada madre por sus
cuidados, a mis amadas hijas y a mis hermanos, que en conjunto son el aliciente por el cual
continúo superándome día a día.
10
Agradecimientos
A mi padre James Roy por haberme formado con estricto rigor y hacer de mí; un hombre
de principios y valores, a mi madre Liliana por brindarme su amor, cuidados y atenciones, a
mis hermanos Roy, Junior, Tracy, James, Elvis, Luis y Dulce María que me brindaron el apoyo
moral necesario para lograr alcanzar mi meta y realizar el presente Trabajo de Investigación.
A todas aquellas personas que, en algún momento, durante el proceso, me ofrecieron
sus consejos, recomendaciones y ánimos para culminar la meta.
A la Ing. Mgt. Adela Soledad Augusto Vílchez, asesora del presente Trabajo de
Investigación, por el direccionamiento técnico pertinente brindado para culminar con éxito.
A mi jurado conformado por el Ing. Dr. Aurelio Demóstenes Mendoza Montenegro,
Ing. Mgt. Carmen Chilón Muñoz y al Ing. Mgt. Helmer Sernaque Barrantes de quienes recibí
sugerencias para el presente Trabajo de Investigación.
A todos los excelentes docentes que me compartieron sus conocimientos y experiencia
durante la carrera y a todas las personas que de una u otra manera me brindaron su apoyo
cuando más los necesitaba.
11
Resumen
El trabajo de investigación presenta una propuesta de Módulo Básico para Vivienda
Unifamiliar en la Zona Norte Peruana, se realizó un estudio de mecánica de suelos para
conocer las características, propiedades y comportamiento del mismo, luego se hizo el diseño
arquitectónico, diseño estructural, además de la estimación presupuestal correspondiente a la
ejecución del proyecto. Se diseñó el módulo básico, siguiendo cada uno de los requisitos y
parámetros mínimos establecidos por el programa fondo mi vivienda, considerando las
normativas del reglamento nacional de edificaciones y las condiciones de zona. El módulo se
ubica en la zona norte peruana, Sullana – Piura. El proyecto, tiene un área techada de 35 m2 y
está formado por los siguientes ambientes: 1 comedor, 1 cocina, 2 dormitorios, 1 baño y 1
lavandería. El diseño estructural definitivo fue concebido por el sistema de albañilería
confinada, desde la cimentación hasta la losa aligerada, con la ayuda de software inteligente
tal como el etabs, siguiendo paso a paso el procedimiento de cálculo adecuado.
Palabras Clave: módulo, diseño, vivienda, estudio y planos.
12
Abstract
The research work presents a proposal for a Basic Module for Single Family Housing in the
Northern Peruvian Zone, a study of soil mechanics was carried out to know the
characteristics, properties and behavior of the same, then the architectural design, structural
design, in addition to the budget estimate corresponding to the execution of the project. The
basic module was designed, following each one of the minimum requirements and parameters
established by the fund my home program, considering the regulations of the national
building regulations and the conditions of the area. The module is located in the northern
Peruvian zone, Sullana - Piura. The project has a covered area of 35 m2 and is made up of the
following rooms: 1 dining room, 1 kitchen, 2 bedrooms, 1 bathroom and 1 laundry room. The
final structural design was conceived by the confined masonry system, from the foundation to
the lightened slab, with the help of intelligent software such as etabs, following the
appropriate calculation procedure step by step.
Keywords: module, design, housing, study and plans.
13
Introducción
Fondo Mi Vivienda en el Perú cuenta con uno de los programas de bien social más
importantes del país, denominado Techo Propio, este consiste en subsidiar la construcción de
un módulo básico para vivienda unifamiliar en sitio propio.
Tan es así que, el titular del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento,
afirmó que, en el presente año 2021, han sido destinados 450 millones de soles para la
construcción de 150,000 unidades habitacionales, las mismas que estarían ubicadas en las
ciudades de Lima, Pisco, Tumbes y otras regiones de la zona norte del país. (Diario El
Peruano, 2021)
Por ello, la presente investigación busca plantear un prototipo de vivienda unifamiliar
que cumpla con las exigencias, parámetros, especificaciones y condiciones de arquitectura y
estructura que el usuario, zona, clima, y terreno lo requieran.
Este proyecto se ha propuesto para la zona norte costera del Perú, siguiendo los
lineamientos y condiciones técnicas mínimas establecidos por el Fondo Mi Vivienda, en
cuanto al área techada y distribución de ambientes principales que contemplarán el ejemplar,
además se evaluará la capacidad portante del terreno para considerarla en el planteamiento de
los componentes estructurales, así se espera que el módulo cumpla con la filosofía de su
diseño, buscar la calidad de vida del usuario, asegurar el confort, desempeño, funcionalidad y
desplazamiento dentro y fuera de las instalaciones.
El presente Trabajo de Investigación presenta la siguiente estructura:
Introducción: Aspectos de la problemática, justificación e importancia de la
investigación, objetivos, hipótesis, marco teórico, antecedentes de la investigación,
descripción del Trabajo de Investigación.
Diseño Arquitectónico, distribución y cortes de módulo básico de vivienda
unifamiliar.
14
Propiedades y Cargas, propiedades del concreto, acero; cargas unitarias.
Diseño de Muros, densidad, centro de masa, cortantes para el módulo básico.
Diseño Estructural de elementos del módulo básico, características, parámetros
utilizados.
Modelamiento en el programa Etabs de la estructura, derivas obtenidas frente al
sismo.
Presupuesto del módulo básico para vivienda unifamiliar – movimiento de tierras,
arquitectura y estructuras.
Conclusiones y recomendaciones obtenidas de la investigación ejecutada.
Anexo de todos los planos y estudios del trabajo de investigación.
Esta investigación busca dar un aporte para el diseño de viviendas ejecutadas
específicamente en la zona norte del Perú, para que cumplan con todas las exigencias que el
suelo, clima, ubicación y usuarios así lo requieran, ello garantizara la óptima funcionalidad y
buen desempeño para la cual fue diseñada.
15
Aspectos de la Problemática
Descripción de la Realidad Problemática
“La demarcación nacional peruana se encuentra escindida en cuatro áreas sísmicas.
La sectorización sugerida se justifica en la repartición del área de la sismicidad,
particularidades genéricas del dinamismo sísmico y mitigación en correspondencia al trecho
del foco sísmico” (RNE, Norma E.030, 2006, cap 2).
“De ese dato, se determina que la zona norte costera está ubicada en la zona 4, la
misma que tiene más peligro sísmico del territorio nacional”, (RNE, Norma E.030, 2006, cap
2). Otro factor importante que se debe considerar antes del diseño y posterior ejecución de un
proyecto de edificación, es el tipo de suelo y clima que presenta la zona en estudio.
Todas estas condiciones precedentemente mencionadas implican seguir ciertas pautas,
requerimientos, exigencias, especificaciones antes de modelar, diseñar y posteriormente
ejecutar cualquier tipo de obra ingenieril, para que esta cumpla con las funciones para la cual
fue proyectada, la misma que es asegurar la calidad de la edificación, funcionalidad de la
misma y confort de los posibles usuarios.
Hoy en día, existen muchos programas de bien social, uno de ellos es Construcción en
Sitio Propio de Techo Propio, ello demanda una gran cantidad de módulos ejecutados en todo
el Perú, de ahí nace la necesidad del presente proyecto, teniendo en cuenta que año a año se
construyen viviendas bajo esta modalidad y resulta necesario formular un prototipo que vaya
acorde con las características específicas que presenta la zona norte, tomando datos puntuales
del lugar, para obtener un modelo de vivienda que presente un adecuado comportamiento de
manera arquitectónica, estructural y funcional.
16
Planteamiento del Problema
¿Qué parámetros arquitectónicos y estructurales deben considerarse para diseñar un
modelo de vivienda unifamiliar que presente un comportamiento adecuado con respecto a las
condiciones de zona norte peruana?
Importancia y Justificación del Trabajo de Investigación
Esta investigación nace como una solución a la demanda en la construcción de
viviendas unifamiliares ejecutadas mediante la modalidad de Techo Propio, realizadas en
todo el Perú y específicamente en la zona norte.
Por otro lado, la falta de consciencia e interés de las empresas constructoras dedicadas
a este rubro, por estudiar y analizar las condiciones que presentan la zona donde ejecutará el
proyecto, puede causar inseguridad e incomodidad para las personas que utilicen las
instalaciones de la vivienda, de lo anteriormente indicado emerge la importancia de la
ejecución del presente trabajo de investigación que es diseñar y ejecutar un módulo básico
para vivienda específicamente para la zona norte del Perú.
El desarrollo del actual proyecto se manifiesta como solución a la necesidad de
modelar, diseñar y ejecutar un módulo básico de vivienda unifamiliar que cumpla con todos
los requerimientos, exigencias y condiciones que presenta el clima, suelo y usuarios de dichas
instalaciones, seguir las determinaciones instauradas por el Reglamento Nacional de
Edificaciones y el Fondo Mi Vivienda, asegurando bienestar de las personas.
Por otro lado, el aspecto estructural es también importante, ya que el correcto diseño
dependerá el comportamiento optimo frente a cualquier evento sísmico que se presente.
Esto asegura una mejora en la condición del desempeño vital de los eventuales
usuarios y tiempo de vida útil de las viviendas que a futuro serán ejecutadas en zonas cuyas
caracterizas de los aspectos antes indicados se asemejen a las características de la zona donde
se ha ejecutado este proyecto.
17
Esta investigación se caracteriza por ofrecer a los lectores, aportes teóricos, ya que se
tomó en cuenta la información específica del lugar donde se ejecutó, de esta manera
profesionales interesados en ejecutar proyectos de edificaciones destinados a viviendas
unifamiliares, tendrán una guía metodológica de cómo diseñar correctamente la arquitectura y
estructura del módulo en zonas cuyas características sean similares a las de la zona en
estudio.
Por otro lado, también ofrece aportes prácticos, ya que se diseñó un módulo de
condiciones más optimas que los anteriores, así los usuarios quienes simultáneamente son los
beneficiarios por el fondo mi vivienda, se sentirán mucho más seguros y cómodos.
Objetivos
Objetivo General
Proponer el Diseño Arquitectónico y Estructural de Módulo Básico para Vivienda
Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, para la Zona Norte Peruana.
Objetivos Específicos
Recabar la información necesaria de la zona norte peruana para considerarla en su
posterior diseño.
Diseñar el modelo arquitectónico de una vivienda unifamiliar, que cumpla con las
condiciones de clima en la zona norte del Perú, requerimientos estipulados en el Reglamento
Nacional de Edificaciones y en bases del Fondo Mi Vivienda.
Diseñar el modelo estructural de una vivienda unifamiliar, que cumpla con las
condiciones de terreno y sismo en la zona norte costera del Perú, requerimientos impuestos
en el Reglamento Nacional de Edificaciones y bases del Fondo Mi Vivienda.
18
Marco Teórico
Antecedentes
Internacionales
(Iñiguez, 2019), en su proyecto de tesis de posgrado denominado; “Prototipo de
vivienda progresiva y adaptable para el barrio Víctor Emilio Valdivieso en la ciudad de Loja,
en la Universidad Central del Ecuador”, se centró en el diseño de dos prototipos de vivienda
de interés social, las mismas que fueron diseñadas arquitectural y estructuralmente en base a
las condiciones del suelo, zona donde se ejecutaron y necesidades de los usuarios,
considerando los parámetros de diseño, adaptabilidad y flexibilidad. En aquella investigación
se resalta la importancia que adaptar las viviendas a las condiciones que se presente en la
zona de ejecución, además de tener en cuenta las necesidades de las personas que residirán en
las instalaciones, ya que de ello dependerá el desenvolvimiento de sus funcionalidades.
(Briceño, Niño, & Arango, 2018), cuya tesis de posgrado se denominó; “Diseño de
Propuesta para la Construcción de Viviendas de Interés Social en barrios populares cercanos
a las centralidades de Bogotá: Una Propuesta de Ciudad Sostenible, en la Universidad
Católica de Colombia”. En dicha tesis se enfocaron en los objetivos de conocer las
características urbanísticas y de localización del lugar donde se ejecutaría el proyecto,
además de conocer y determinar el análisis técnico para construir la vivienda de interés
social, la contribución del optimo desempeño entre la construcción y distribución de cada uno
de los ambientes que componen dicha construcción y las personas que harán uso de sus
instalaciones, además de cumplir con las necesidades y expectativas que aportan a la mejora
constante de dicho ambiente. En dicha tesis se recomendó implementar las investigaciones
para identificar las características o propiedades de los sectores en estudio, de esa manera se
obtendría una vivienda con comportamientos arquitectónico, estructural y ambiental óptimos.
El diseño de aquel ejemplar de vivienda de interés social fue concebido en relación a las
19
exigencias de reunir y consolidar todos aquellos componentes que van a asegurar la
habitabilidad, los parámetros de calidad referente a lo urbanístico, arquitectónico y
estructural, criterios que han sido tomados en cuenta para la ejecución del presente proyecto.
(Araujo, 2017), en la tesis de posgrado denominada; “Diseño Arquitectónico de
Viviendas progresivas de Interés social para el barrio Menfis bajo, en la ciudad de Loja, en la
Universidad Internacional del Ecuador”, la indagación se centró en crear un prototipo de
vivienda progresiva que sea de interés social que cumpla con los requerimientos básicos para
los habitantes, analizando y aplicando las normativas vigentes, realizando un diagnóstico de
las viviendas de interés social anteriormente construidas, para identificar el problema de
dicho tipo de edificación y así mejorar las condiciones de diseño del ejemplar propuesto.
Dicha tesis propuso como objetivos diseñar una vivienda con ambientes arquitectónico
mínimos adecuados que satisfagan las necesidades del usuario que puedan ser proyectadas
óptimamente, proponer una alternativa de solución estructural y constructivo para la vivienda
que se ejecutó en una zona específica, mismos aspectos que se han tomado en cuenta para la
elaboración del presente trabajo de investigación. Dicha tesis llegó a la conclusión que:
“Cada vivienda requiere de espacios necesarios e importantes, no de espacios innecesarios
que en ese instante no se va a requerir su función”. (p.147)
(Merquez, 2017), realizo la tesis denominada: “Diseño de Mobiliarios
Multifuncionales para ambientes de sala y comedor en viviendas unifamiliares con espacios
reducidos”, en la cual llegó a la conclusión de que:
A partir de los resultados de las encuestas realizadas, se consigue obtener las
necesidades básicas de cada uno de los miembros de la familia con relación a su
entorno, además se experimentó tipos de sensaciones en el interior de la vivienda
causados por el poco espacio de circulación y respiro, encontrándose todo de forma
aglomerada y desordenada, transmitiendo sofocamiento a los habitantes presentes.
20
Esto llevó a la conclusión, que la distribución de cada uno de los mobiliarios debe ser
acorde a la circulación y ergonomía del ser humano, permitiéndole desarrollar
libremente sus actividades. (p.92)
(Meneses, 2009), realizó la tesis denominada: “Propuesta de una Vivienda Unifamiliar
con Sistema Sustentable para un Clima Tropical” , la misma que concluyo en lo siguiente:
“La arquitectura de la vivienda propuesta, presenta un nuevo estilo de confort para sus
habitantes, ya que su diseño está estructurado con ventanales permitirán a los propietarios un
sistema de iluminación natural diurna y de ventilación”. (p.179)
De dicha tesis se adoptó el criterio para el diseño arquitectónico concerniente a la
altura de entre piso de la vivienda, además de las dimensiones del acceso a los diferentes
ambientes y pasadizos, ya que a más holgura se obtiene más aireación, lo cual genera
comodidad para los usuarios del módulo.
Nacionales
(Aymara , Huillca, & Malca, 2020), en su tesis de posgrado denominada; “Propuesta
de Diseño de una Vivienda Unifamiliar para Reducir la Vulnerabilidad Sísmica en el Distrito
de Lurigancho-Chosica, en la Universidad San Ignacio de Loyola, Lima – Perú”, llegó a la
siguiente conclusión:
“Se determina del análisis sísmico, tanto estático como dinámico, que los sistemas
estructurales propuestos: muros de corte en la dirección longitudinal “X” y albañilería
confinada en la dirección transversal “Y”, son lo suficientemente rígidos para resistir los tipos
de carga considerados (muerta, viva, sísmica), al cumplir con las exigencias de derivas de
entrepiso y el proceso de validación de la propuesta estructural de acuerdo con la NTE E.030.
Para el diseño estructural se obtuvieron las cargas y momentos del software ETABS, cada
elemento se diseñó siguiendo la NTE E060 y la NTE E070 respectivamente”. (p.97)
21
Dicha tesis fue una guía para el diseño estructural en el módulo básico, ya que, al
seguir los lineamientos definidos en las normativas del Reglamento Nacional de
Edificaciones, se asegura el comportamiento óptimo de la estructura en conjunto ante algo
movimiento sísmico.
(Leiva, Medina, Puchurtinta, & Sulca, 2019), realizaron la tesis de posgrado
denominada: “Expediente Técnico de una Edificación Unifamiliar Ubicado en Manchay,
Distrito de Pachacamac, en la Universidad San Ignacio de Loyola, Lima – Perú”, que llegó a
la siguiente conclusión:
“El diseño y análisis de una edificación es único considerando que el presente
proyecto estuvo basado en un proyecto base brindado por el asesor del presente trabajo, ya
que presenta distintas características ya sean de campo como el tipo de suelo donde se
realizara la cimentación de la edificación o los distintos materiales a utilizarse, hacen que el
diseño, análisis, programación y el presupuesto varíe de acuerdo a las características únicas
de cada proyecto”. (p.138).
Aquella investigación recalca que es necesario realizar un diseño exclusivo y
especifico de edificación para cada condición que el terreno y lugar donde serán construidos
presenten, ya que las condiciones que presenta cada zona es totalmente distinta una de la otra,
de ello dependerá el comportamiento estructural deseado.
(Cueto & Vilca, 2018), realizaron la investigación de tesis de posgrado:
“Reforzamiento de la Albañilería Confinada más Utilizada en Arequipa con Malla
Electrosoldada, en la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, Arequipa – Perú”, la
misma que llegó a la siguiente conclusión:
“Los estudios clasificatorios del ladrillo mecanizado clasifican a la unidad como
Ladrillo tipo IV, y de acuerdo al ensayo de porcentaje de huecos la unidad tiene un porcentaje
22
de huecos de 40. 74%, y de acuerdo a la norma E0.70 esta unidad no debe utilizarse para
muros portantes en la zona sísmica”. (p.170)
De esta investigación se determina que el uso de ladrillo hueco para muros portantes
regiones de la zona norte como lo es Piura, cuyo riesgo sísmico es elevado, no es
recomendable su uso debido a que presenta baja resistencia ante los movimientos sísmicos.
(Torocahua & Casani, 2021), realizaron la tesis de grado denominada: “Diseño e
Implementación de un módulo domótico didáctico para la enseñanza aplicada en viviendas
unifamiliares” , misma que llegó a la siguiente conclusión:
“Se ha realizado una encuesta modelo aplicada al cliente para seleccionar los
elementos a automatizar en la vivienda tipo con el objeto de generar un ahorro energético, en
función de los requerimientos del propietario. Dicha encuesta formará parte de los
documentos del proyecto eléctrico – domótico, ya que ellos son el inicio de partida del diseño
domótico de un proyecto”. (p.142)
(Ulloa, 2005), realizó la tesis de grado denominada: “Planeamiento Integral de la
Construcción de Cuatro Bloques de Cincuenta Viviendas Unifamiliares para el Programa Mí
Vivienda” Lima – Perú, que llegó a la siguiente conclusión:
“Reducir y/o eliminar la interacción entre las diferentes actividades es un importante
principio en el diseño y mejora de los métodos de trabajo. Si esta interferencia no puede ser
eliminada, el efecto negativo de esta puede ser reducido con la adecuada provisión de
recursos que comparte”. (p.95)
Locales
(Vences & Ubillús, 2019), realizaron el trabajo de investigación denominado: “Diseño
de Modulo para Vivienda de Interés Social en la Habilitación Urbana San Martin de Porres,
Castilla – Piura.2019”, en la Universidad Nacional de Piura, Piura – Perú; y llegaron a las
principales conclusiones: La configuración arquitectónica es ideal ya que satisface la norma
23
A.010 Condiciones generales de diseño, norma A.020 Vivienda y el decreto Supremo N°
010-2018-VIVIENDA con su respectiva modificación Decreto Supremo N° 012-2019-
VIVIENDA. Además, la distribución de los muros de albañilería en la estructura se hizo de
tal forma que haya simetría en ambos ejes de la estructura, siendo la simetría fundamental
para el comportamiento que toma la estructura ante el sismo, además de favorecer en cuanto
al costo de la edificación. Lo que afirma la metodología de diseño para el presente trabajo de
investigación, ya que las aplicaciones de dichas normativas garantizarán la comodidad y
funcionalidad de la arquitectura de cada ambiente que conforma la vivienda. (p.69)
En dicha investigación se adoptaron los parámetros de arquitectura y estructura,
enfocados a las características de la ciudad de Piura, lo que indica que es preciso recabar
información detallada y especifica del lugar donde se ejecutará.
(Mezones, 2018), Realizó la tesis de investigación denominada: “Estudio
Comparativo entre diseño de Concreto Armado y Albañilería confinada para edificaciones
comerciales de 2 a 3 niveles en la ciudad de Piura, en la Universidad Nacional de Piura, Piura
– Perú”, la investigación llegó a la principal conclusión: “Se deduce que la estructuración de
muros de albañilería es más conveniente que la estructuración de concreto, en el ámbito de
desempeño frente a un sismo porque presenta menor vulnerabilidad y beneficio económico”.
Esa afirmación, determina que la aplicación del sistema en mención tiene un comportamiento
sísmico adecuado, además de no generar gastos económicos exorbitantes durante el proceso
constructivo. Lo que sirvió de guía para la ejecución del presente proyecto en optar por un
sistema de albañilería confinada, siguiendo los lineamientos establecidos por la normativa
vigente.
(Santa María & Tijero, 2016), realizaron la tesis de investigación denominada:
“Limitado acceso a la vivienda en el Perú: Caso Piura, en la Universidad de Piura, Piura –
Perú”, que se llegó a la siguiente conclusión: “No existe una acción articulada entre los
24
distintos actores involucrados (gobierno y empresas privadas), pues existen distintos
enfoques y sesgos que no se encuentran debidamente alineados, limitando el adecuado acceso
a la vivienda nueva en la ciudad de Piura”. (p.38)
(Carrera, 2005), realizo la tesis denominada: “Proyecto de Módulos Básicos para la
Costa y su problemática al aplicarlos a la Selva”, la cual llego a la conclusión siguiente:
“Un proyecto de vivienda de módulos básicos, por ejecutarse, con eminentes
problemas; son un reto y deben ejecutarse bien, mejorando el sistema de atención.
Superponer y adelantar adecuadamente actividades para lograr el objetivo, aun signifique un
costo adicional. Visitar las obras diariamente permite obtener mejores resultados, el
seguimiento pormenorizado previene errores posteriores. El seguimiento de obra adecuado, a
pesar de los inconvenientes económicos y del mal tiempo, permite aprender y es factor
indispensable para mejorar la aplicación de otro proyecto”. (p.47)
Bases Teóricas
Vivienda
“Constituyen edificaciones para fines de vivienda aquellas que tienen como uso
principal o exclusivo la residencia de familias, satisfaciendo sus necesidades habitacionales y
funcionales de manera adecuada”, (RNE, 2006, Norma A.020, art. 1).
Esta definición indica el sentido de construir una vivienda, da a conocer la principal
función de esta; permitir que las personas que residen en dichas instalaciones tengan un
desenvolvimiento óptimo para hacer sus actividades diarias, cuenten con la comodidad y
facilidad necesarias para desarrollarlas.
Características de la Vivienda. “Para que una vivienda cumpla con su concepción
arquitectónica debe permitir el desarrollo de las actividades humanas en condiciones de
higiene y salud para sus ocupantes, creando espacios seguros, proponiendo una solución
acorde con el medio ambiente”, (RNE, 2006, Norma A.020, art. 16).
25
“A demás establece que los ambientes deberán disponerse de manera tal que
garanticen su uso más eficiente, empleando materiales que demanden un bajo grado de
mantenimiento”, (RNE, 2006, Norma A.020, art. 16).
Según la decisión anterior; el proceso constructivo de una vivienda debe asegurar no
solo la comodidad de los domiciliados, sino también se debe considerar la calidad de los
materiales con los cuales será construida ya que de ello depende el costo económico para la
materialización del proyecto, y los posibles mantenimientos que a posteriori se puedan
presentar.
Condiciones Generales de Diseño. El RNE establece también ciertas condiciones
mínimas que deben cumplir las edificaciones destinadas al uso de vivienda, para avalar la
convivencia cualitativa de los usuarios.
De Arquitectura. Toda edificación debe estar diseñada bajo ciertas normas,
especificaciones y condiciones mínimas, las mismas que lograran una óptima funcionalidad
de la edificación y de sus usuarios como, por ejemplo:
“Las obras de edificación deberán tener calidad arquitectónica, la misma que se
alcanza con una respuesta funcional y estética acorde con el propósito de la edificación”,
(RNE, 2006, Norma A.010, art. 3).
“Se ejecutarán con materiales, componentes y equipos de calidad que garanticen
seguridad, durabilidad y estabilidad”, (RNE, 2006, Norma A.010, art. 3).
“En las edificaciones se propondrá soluciones técnicas apropiadas a las características
del clima, del paisaje, del suelo y del medio ambiente general”, (RNE, 2006, Norma A.010,
art. 3).
Del Suelo. Conocer las características, propiedades y comportamiento del suelo sobre
el cual se materializará un proyecto de edificación es conveniente, pues ello obedecerá al
criterio que se emplee para el planteamiento de los componentes estructurales, tal es así que;
26
“Para la edificación de viviendas se deberá verificar previamente la resistencia y morfología
del suelo mediante un estudio.
El suelo debe tener características que permitan una solución estructural que garantice
la estabilidad de la edificación”, (RNE, 2006, Norma A.020, art. 17).
De las Dimensiones Mínimas. En la configuración arquitectónica de una vivienda
hay ciertos parámetros que se deben cumplir para asegurar la comodidad, funcionalidad,
desplazamiento y ventilación de los usuarios, así lo establece la normativa vigente, la misma
que afirma:
“Los anchos mínimos de los vanos en que se instalarán puertas serán: Vivienda
ingreso principal (0.90 m), vivienda habitaciones (0.80 m), vivienda baños (0.70 m) y una
altura mínima de 2.10 m”, (RNE, 2006, Norma A.010, art. 34).
El ingreso hacia el interior de las viviendas es un parámetro igual de importante que
los anteriormente detallados, de ello depende la comodidad y libertad de aquellos que
ingresan a la edificación, o si en caso de emergencia es necesario salir con rapidez y
seguridad, tal es así que:
“El acceso a las viviendas unifamiliares deberá tener un ancho mínimo de 0.90 m”,
(RNE, 2006, Norma A.020, art. 12).
Las ventanas en las viviendas cumplen la función de aportar luz y aireación a las
habitaciones disponibles, por lo mismo deberán tener un cierre adecuado a las condiciones
del clima”, (RNE, 2006, Norma A.020, art. 19).
“El alfeizar de una ventana tendrá una altura mínima de 0.90 m”, (RNE, 2006, Norma
A.020, art. 19).
“Las vigas y dinteles, deberán estar a una altura mínima de 2.10 m sobre el piso
terminado”, (RNE, 2006, Norma A.010, art. 24).
27
“Los ambientes de aseo podrán prestar servicio desde cualquier ambiente de la
vivienda. La cocina podrá prestar servicio desde el comedor, Estar-Comedor o desde una
circulación que la integre a él”, (RNE, 2006, Norma A.020, art. 9).
“Las edificaciones para vivienda estarán provistas de servicios sanitarios, según las
siguientes cantidades mínimas: viviendas con más de 25m2: 1 inodoro, 1 lavatorio, 1 ducha,
1 lavadero”. (RNE, 2006, Norma A.010, art. 24).
La Modificación del Anexo aprobado por Resolución Ministerial N° 308-2017-
VIVIENDA, establece las condiciones técnicas mínimas que se detallan en la tabla 1, de
Condiciones Técnicas Mínimas para obras de edificación con el Bono Familiar Habitacional
en la modalidad de aplicación de Construcción en Sitio Propio.
Tabla 1
Cuadro de Condiciones Técnicas Mínimas en Vivienda de Interés Social
VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL – BFH- CONSTRUCCION EN SITIO PROPIO DAMNIFICADOS
CUADRO DE CONDICIONES TÉCNICAS MÍNIMAS
ÁREA TECHADA
El área techada mínima es de 35 m2 sin considerar aleros, en el cual se debe contemplar los siguientes
ambientes:
- 01 sala comedor
- 01 cocina
- 02 dormitorios
- 01 servicio higiénico
SISTEMA CONSTRUCTIVO
- Albañilería confinada e= 13 cm
- Albañilería armada
- Placas de concreto armado
Con proyección a futura ampliación en segundo nivel.
ELEMENTOS ESTRUCURALES
Las zapatas, columnas, vigas y losas deberán tener acero de fy= 4200kg/cm2 y una resistencia mínima de
f'c= 210 kg/cm2.
La unidad de albañilería deberá tener una carga mínima de rotura a la compresión de f”b = 130 kg/cm2.
CERRAMIENTOS VERTICALES
Muros de albañilería confinada, albañilería armada o placas de concreto.
TECHOS Losa aligerada h= 0.20 m o losa armada, impermeabilizada. Acero de fy=4200kg/cm2. Debe tener sistema de
evacuación de aguas de lluvia.
PISOS
Cemento pulido
En baños: loseta vitrificada, incluido fondo de ducha y sardinel.
28
VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL – BFH- CONSTRUCCION EN SITIO PROPIO DAMNIFICADOS
CUADRO DE CONDICIONES TÉCNICAS MÍNIMAS
REVOQUES Y PINTURA
En fachada: tarrajeo con pintura color ocre con detalles en plomo.
Muros interiores: tarrajeados y pintados. Columnas y vigas interiores: tarrajeados y pintados, de corresponder
al sistema constructivo. Cielo raso tarrajeado y pintado.
Cerámico en servicios higiénicos: h=1.80m en ducha y 1.20m resto.
CARPINTERÍA
Puerta principal: totalidad de la puerta de madera tipo tablero e=4.5 cm mínimo
Interiores: contraplacada e= 4 cm mínimo.
Ventanas con marco de madera o metal y vidrio 6mm.
CERRAJERÍA 2 golpes en puerta principal y tipo perilla en puertas interiores.
APARATOS SANITARIOS Y GRIFERÍA
Servicio Higiénico: Inodoro y lavatorio de loza blanca nacional.
Cocina: Lavadero de acero inoxidable.
Exterior: Lavadero de ropa de granito.
Grifería cromada metálica o similar en aparatos sanitarios.
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
Tablero general con mínimo 3 llaves termomagnéticas, tubería PVC SEL pesado, tubería empotrada, placas
en tomacorrientes e interruptores de baquelita y wall sockets en salida de luz con artefacto de iluminación tipo
ahorrador.
INSTALACIONES SANITARIAS
Red de desagüe de tubería PVC SAL con caja de registro que evacuará a la red pública o en su defecto a un
sistema de tratamiento de aguas residuales. Red de agua tubería PVC SAP, roscada.
Nota: Anexo aprobado por Resolución Ministerial N° 308-2017-VIVIENDA, emitido en el
marco de lo dispuesto en el Decreto de Urgencia N.º 010-2017, fuente: (DIARIO El Peruano,
2021).
Extensiones Mínimas de los Ambientes. “Las dimensiones, áreas y cabida, de los
habitáculos del inmueble deben ser elementales para: Realizar las funciones para las que son
destinados, albergar al número de personas propuesto para realizar dichas funciones, contar
con iluminación suficiente”, (RNE, 2006, Norma A.010, art. 21).
Área Techada Mínima. “El área techada mínima de una vivienda unifamiliar en su
forma inicial, con eventual crecimiento será de 25m2”, (RNE, 2006, Norma A.020, art. 8).
Albañilería Confinada
“Es aquella formada por losas aligeradas o macizas apoyadas en muros de ladrillos, en
cuyo perímetro se ha colocado elementos de concreto armado”, (Abanto, 2017, p.19).
29
Elementos que Integran la Albañilería Confinada
Muro Portante. “Muro diseñado y construido en forma tal que pueda transmitir
cargas horizontales y verticales de un nivel al inferior o a la cimentación. Estos muros
componen la estructura de un edificio de albañilería y deberán tener continuidad vertical”,
(RNE, 2006, p.9).
Unidad de Albañilería Solida o Maciza. “Unidad de albañilería cuya sección
transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área igual o mayor
que el 70% del área bruta en el mismo plano”, (RNE, 2006, p.10).
Para el presente trabajo de investigación se optará por hacer el uso estricto de la
unidad de albañilería sólida, ya que como se podrá observar en la figura 1 este cumple con lo
instaurado en el Reglamento Nacional de Edificaciones.
Restricciones de Aplicación de las Unidades de Albañilería. “El uso o aplicación de
las unidades de albañilería deberá estar condicionado a lo indicado en la figura 1. Las zonas
sísmicas son las indicadas en la NTE E.030 Diseño Sismorresistente”, (RNE, 2006, p.14).
La tabla 2 indica las limitaciones para el uso de unidades de albañilería estructural
según el tipo de las mismas, cantidad de pisos o niveles y la zona donde se ejecutará un
proyecto.
Tabla 2
Limitaciones en el Uso de la Unidad de Albañilería para fines Estructurales
Tipo
Zona Sismica 2 y 3 Zona Sismica 1
Muro portante en
edificios de 4 pisos a mas
Muro portante en edificios
de 1 a 3 pisos
Muro portante en
todo edificio
Sòlido
Artesanal *
Solido
Industrial
No
Sí
Si, hasta dos pisos
Sí
Sí
Sí
Alveolar
Sí
Celdas totalmente rellenas
con grout
Sí
Celdas parcialmente rellenas
con grout
Sí
Celdas parcialmente
rellenas con grout
Hueca No No Sí
30
Tubular No No Sí, hasta 2 pisos
Nota: la tabla representa la calificación de usanza de las unidades de albañilería huecas y
solidas según sea la zona sísmica donde se construirá la edificación. Tomado de (RNE,
2006, p.14).
Columna. “Elemento de concreto armado diseñado y construido con el propósito de
transmitir cargas horizontales y verticales a la cimentación”, (RNE, 2006, p.8)
Viga solera. “Viga de concreto armado vaciado sobre el muro de albañilería para
proveerle arriostre y confinamiento”, (Abanto, 2017, p.65).
Losa Aligerada. “Está constituida por viguetas de concreto armado distanciadas a
0.40 m entre ejes y conectadas por una losa superior de concreto de 5 cm”, (Abanto, 2017,
p.68).
La figura 1, muestra el detalle de una losa aligerada considerando 1 m de la misma.
Figura 1
Detalle de losa aligerada
Nota: La figura muestra la sección de la losa aligerada, espesores mínimos, recubrimientos y
distancia entre viguetas. Tomado de Análisis y Diseño de Edificaciones de Albañilería (p.68)
por F. Abanto, 2017, San Marcos.
31
Comportamiento Sísmico
Tipos de Falla.
Falla por Corte. “Un muro confinado por un marco exterior, sometido a fuerzas
horizontales, se despega en dos de sus esquinas. En esta forma el muro solo sufrirá
deformaciones horizontalmente”, (Abanto, 2017, p.75).
Falla por Flexión en el Plano del Muro. “Cuando la resistencia a tracción de la
albañilería es mínima. Se ocasionan grietas horizontales en las juntas inferiores del muro en
el lado en que está aplicada la fuerza horizontal”, (Abanto, 2017, p.77).
Falla por Flexión Perpendicular al Muro. “Este tipo de falla se origina por la poca
inercia del muro en este sentido y cuando el arriostramiento en la parte superior del muro es
deficiente, apareciendo rajaduras verticales”, (Abanto, 2017, p.78).
Glosario de Términos
Definiciones
Construcciones de Albañilería. “Edificaciones cuya estructura está constituida
predominantemente por muros portantes de albañileria”, (RNE, 2006, Norma E.070,
art. 3).
Muro Arriostrado. “Muro provisto de elementos de arriostre”, (RNE, 2006, Norma
E.070, art. 3).
Arriostre. “Elemento de refuerzo (horizontal o vertical) o muro transversal que
cumple la funcion de proveer estabilidad y resistencia a los muros portantes y no
portantes sujetos a cargas perpendiculares a su plano”, (RNE, 2006, Norma E.070,
art. 3).
Muro Portante. “Muro diseñado y construido en forma tal que pueda transmitir
cargas horizontales y verticales de un nivel al nivel inferior o a la cimentacion,
32
componen la estructura de un edificio de albañileria y deberan tener continunidad
vertical”, (RNE, 2006, Norma E.070, art. 3).
Confinamiento. “Conjunto de elementos de concreto armado, horizontales y
verticales, cuya funcion es la de proveer ductilidad a un muro portante”, (RNE, 2006,
Norma E.070, art. 3).
Mortero. “Material empleado para adherir horizontal y verticalmente a las unidades
de albañileria”, (RNE, 2006, Norma E.070, art. 3).
Marco Referencial
El desarrollo de este trabajo de investigación se realizará bajo los lineamientos y
especificaciones establecidos en las siguientes normativas y disposiciones:
Norma Técnica Peruana A.010 “Condiciones Generales de Diseño”.
Norma Técnica Peruana A.020 “Vivienda”.
Norma Técnica Peruana E.020 “Cargas”.
Norma Técnica Peruana E.030 “Diseño Sismorresistente”.
Norma Técnica Peruana E.050 “Suelos y Cimentaciones”.
Norma Técnica Peruana E.060 “Concreto Armado”.
Norma Técnica Peruana E.070 “Albañilería”.
Ley N°30156. Ley de Organización y Funciones del Ministerio de Vivienda, Construcción y
Saneamiento.
Decreto Supremo N° 010-2014-VIVIENDA.
Decreto de Urgencia N° 010-2017.
33
Resolución Ministerial N° 017-2020-VIVIENDA.
Hipótesis
Los parámetros que se deben tener en cuenta para el diseño de un módulo de vivienda
unifamiliar que se ajuste a las condiciones de la zona norte peruana, son el clima,
características del suelo, y el riesgo sísmico.
Marco Metodológico
Enfoque
El enfoque del trabajo de investigación es cuantitativo, ya que se diseñó un prototipo
de módulo de vivienda unifamiliar cumpliendo todos los lineamientos establecidos por las
A.010. Condiciones Generales de Diseño, A.020. Vivienda, para los aspectos arquitectónicos
y E.020. Cargas, E.030. Diseño Sismorresistente, E.050. Suelos y Cimentaciones, E.060.
Concreto Armado y E.070. Albañilería, para los parámetros y requisitos estructurales.
Diseño
El diseño del presente trabajo de investigación es experimental, ya que, con el
acatamiento de las normativas vigentes establecidas, las condiciones de la zona donde se
ejecutó, y las necesidades de los usuarios, se demuestra que la vivienda tendrá un
comportamiento arquitectónico y estructural adecuado.
Nivel
El nivel del presente trabajo de investigación es explicativo ya que se encarga de
demostrar cómo sería el comportamiento arquitectónico y estructural de la edificación, en
función del clima, características del suelo y zona sísmica, además de respetar los criterios y
lineamientos indicados en las normativas vigentes.
Tipo
El presente trabajo de investigación es del tipo aplicada o practica ya que se han
empleado y plasmado los resultados y conocimientos que se han obtenido en campo producto
34
de los ensayos de laboratorio para conocer las propiedades y características del suelo, además
de la ubicación sísmica para poder realizar el diseño estructural y diseño arquitectónico con la
aplicación de las normas vigentes.
Sujeto de la Investigación
El sujeto del presente trabajo de investigación es representado por el prototipo de
vivienda que se diseñó, acorde con los lineamientos establecidos. Sin embargo, se tomó como
referencia algunos ejemplares ejecutados en la zona que incumplen con las condiciones de
diseño propuestas.
Métodos y Procedimientos
Se realizó el diseño arquitectónico y estructural del módulo básico para vivienda
unifamiliar para la zona norte costera del Perú, considerando las condiciones, normativas y
especificaciones que el caso demande.
Para el diseño arquitectónico de la arquitectura, se consideró las exigencias
establecidas en el RNE cuyas normas de referencia serán las A.010 y A.020, donde se
aplicaron aspectos genéricos como el clima del lugar, dimensiones mínimas de los ambientes,
accesos, ventanas para la aireación y más.
Después de haber definido la arquitectura del trabajo de investigación, se procedió al
diseño y el cálculo de los principales elementos estructurales, previamente se evaluó las
condiciones y propiedades del suelo de fundación, aplicando un ensayo para precisar las
particularidades del suelo, con aquellos resultados se manejó el aspecto de diseño estructural
con ayuda de un software informático.
Para finalizar se detallaron los resultados obtenidos para proponer las posibles
características que debería tener la estructura para que esta presente un comportamiento
sísmico adecuado y óptimo, que asegure el confort de los eventuales usuarios.
35
Técnicas e Instrumentos
Las técnicas de compilación de datos que se emplearon en esta investigación fueron
las de: campo (Estudio de Mecánica de Suelos) y gabinete (diseño, calculo, bibliografía física
y digital).
Los instrumentos que se emplearon en este trabajo de investigación fueron:
Software electrónico (Auto Cad).
Software electrónico (ETBAS).
Bibliografia digital y física.
Microsft Office.
Aspectos Éticos
En el presente trabajo de investigación se consideró el respeto mutuo entre el personal
relacionado directamente con la ejecución del proyecto y el investigador, respeto por las
personas que residen en los entornos del lugar de trabajo y respeto al medio ambiente, ya que
se tomaron medidas para no contaminar el ambiente rodeado. Además de la correcta
manipulación de la información y datos obtenidos tras los estudios realizados y por su puesto
el hecho de mantener la identidad de los participantes en la ejecución correctamente
protegida.
Descripción de la Zona Norte de Estudio
Geografía
La ciudad de Sullana según el Instituto Geográfico Nacional, está situada en la parte
media y el norte del departamento de Piura, entre las coordenadas geográficas 80º13’19” y
80º56’13” de longitud Oeste y 4º4’15” y 5º14’86” de latitud Sur, con una extensión de
5,423.61 Km2. y un perímetro de 445 Km.
Temperatura y Clima
36
La temperatura de la ciudad varía entre 20 y 33°C, valores que corresponden a los
meses de julio y febrero respectivamente. En algunos meses por la variación del
calentamiento global la ciudad ha llegado a temperaturas de hasta 40°C. Tiene un clima
cálido, es por eso que es llamada la Ciudad del eterno Calor.
La humedad relativa es baja y varía entre 40 a 55% durante el año. La precipitación
pluvial es moderada con un promedio de 800 mm anuales, salvo el caso de los años en que se
presenta el fenómeno del Niño y que puede alcanzar hasta los 5,000 mm anuales y la mayor
parte de la precipitación se da entre los meses de diciembre a marzo.
La ciudad de Sullana, cuando se presenta el fenómeno del niño, afecta a la mayoría de
la población de la ciudad, casas inundadas, personas que perdieron sus pertenencias. Es por
eso que el clima de la ciudad varia de vez en cuando en cada uno de los meses. Es por eso
que se plantea una serie de medidas cuando se pronostica la llega del fenómeno del niño, por
parte de las autoridades.
Sismología
En las últimas semanas el Centro sismológico Nacional del Instituto Geofísico del
Perú, ha informado de varios movimientos telúricos presentados en la ciudad de Sullana -
Piura, donde el ultimo registrado fue de magnitud 6.1, lo que ocasiono fuertes daños a
distintas zonas de ciudad, incluso hubo varias personas heridas, viviendas colapsadas.
Es por eso que la fuerte intensidad del movimiento telúrico generó la alarma en la
población que se mantiene expectante ante cualquier situación que se repita. Decenas de
personas aún permanecen fuera de sus viviendas debido a las réplicas registradas.
En la ciudad de Sullana, para el desarrollo del módulo básico para vivienda
unifamiliar se tomó un área de terreno ubicada en la zona industrial, del Asentamiento
Humano Juan Pablo II, cuyas áreas de terreno son aptas para la construcción, basándose en el
37
estudio de mecánica de suelos realizado, donde se obtuvo el tipo de material ideal para la
realización y construcción de la estructura.
Descripción del Trabajo de Investigación
Ubicación
Sullana posee una ubicación estratégica, que la convierte en un eje vial de
comunicaciones de todas las provincias del departamento.
En la Zona Industrial Avenida Juan Pablo II de Sullana, Departamento de Piura, se
ubicó el Módulo Básico de Vivienda Unifamiliar.
En la presente figura se señala la ubicación del módulo básico considerando todos los
datos obtenidos favorables del estudio de mecánica de suelos.
Figura 2
Ubicación de Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar
Nota: La figura muestra la ubicación del Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del
Fondo Mi vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Distribución
Para el planteamiento y distribución de los ambientes se tomó en cuenta las
características y resultados obtenidos del estudio de mecánica de suelo.
38
El módulo básico para vivienda unifamiliar estará distribuido de varios ambientes,
que serán los más importantes que debe de llevar la estructura, que darán confort a las
personas.
Diseño Arquitectónico
Distribución de Ambientes
En el presente trabajo de investigación se considerado un área techada de 35m2,
presentada en Tabla 1: Condiciones Técnicas Mínimas aprobadas en Resolución Ministerial
N° 308-2017-VIVIENDA, para viviendas de interés social del Fondo Mi vivienda, la misma
que consta de los siguientes ambientes:
- 01 sala comedor
- 01 cocina
- 02 dormitorios
- 01 servicio higiénico
A continuación, se dará detalle de cada una de las características arquitectónicas de
los ambientes que conforman la investigación.
Dimensiones Mínimas de los Ambientes
Altura de entre piso. Según la Norma Técnica A.010 del RNE, establece que para
ambientes con techos horizontales se debe tener una altura mínima de piso terminado a cielo
raso de 2.30m, sin embargo, para climas caluroso dicha altura deberá ser mayor.
Considerando que la zona norte del Perú es una donde el clima es muy caluroso se optó por
una altura de 3.00m, lo que aportara mayor aireación a la vivienda, esto generara mayor
comodidad a los eventuales usuarios.
39
Accesos y Vías de Circulación
La norma establece que el interior de las viviendas deberá tener un mínimo de 0.90 m,
por esa razón se ha optado en dimensionar de esa manera los pasajes que sirven de conexión
a sala comedor, dormitorios, cocina, baño y lavandería. (Norma A.010)
En cuanto a las dimensiones de los vanos para la instalación de puertas de acceso,
comunicación y salida, el RNE establece lo siguiente:
- La altura mínima será de 2.10 m
- Ancho de vano para puerta de ingreso principal: 0.90m
- Anche de vano para puerta de habitaciones: 0.80m
- Ancho de vano para puerta de baños: 0.70m
En el presente trabajo de investigación se ha optado por las dimensiones de 1.10m,
0.90m y 0.80m, para vanos de ingreso principal, habitaciones y baño, respectivamente, lo que
generara una mejor circulación y acceso a dichos ambientes además de la comodidad.
Según la Norma A.020 (Condiciones de Diseño)
Establece que el área techada mínima de una vivienda unifamiliar en su forma inicial
con posibilidad de expansión será de 25m2, para este proyecto el área techada es de 35m2, lo
que quiere decir que se cumple con lo estipulado en el Reglamento. (Norma A.010)
Características de las Viviendas
La norma A.020 establece que las deberán tener un alfeizar mínimo de 0.90m.
Para el presente proyecto se ha optado por un alfeizar de 1.00m, cumpliendo con lo
establecido en la norma técnica (Norma A.020).
Para el suministro e instalación de los aparatos sanitarios la norma A.020 establece
que las viviendas de más de 25m2 deberán ser provistas de: 01 inodoro, 01 lavadero, 01
ducha y 01 lavatorio, teniendo en cuenta que este proyecto consta de 35m2, el suministro e
40
instalación de los aparatos sanitarios antes mencionados, cumple con lo establecido (Norma
A.020).
Separación de Edificios
Toda estructura debe estar separada de las estructuras vecinas, desde el nivel del
terreno natural, una distancia mínima “s” para evitar el contacto durante un movimiento
sísmico. Esta distancia no será menor que los 2/3 de la suma de los desplazamientos máximos
de los edificios adyacentes ni menor que: (Norma E.030, cap 5.3).
s = 0,006 h ≥ 0,03 m
Donde “h” es la altura medida desde el nivel del terreno natural hasta el nivel
considerado para evaluar “s”. (Norma E.030, cap 5.3).
s = 0,006 h ≥ 0,03 m
s = 0,006 (6.40m) ≥ 0,03 m
s = 0.04 ≥ 0,03 m
En la figura 3 y figura 4 se representa la distribución arquitectónica de los ambientes
que conforman el módulo básico de vivienda, así como las dimensiones y ubicación de cada
uno de ellos en vista de planta y niveles con respecto a un nivel de referencia.
41
Figura 3
Arquitectura y Distribución de Módulo de Vivienda
Nota: La figura muestra la distribución del Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del
Fondo Mi vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
42
Figura 4
Corte A-A Módulo de Vivienda
Nota: La figura muestra el Corte A - A del Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del
Fondo Mi vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Todo lo precedentemente indicado correspondiente a la arquitectura del proyecto, esta
rigurosamente supeditado a las exigencias, parámetros mínimos y necesidades que presenta
tanto el ministerio de vivienda, el Reglamento Nacional de Edificaciones, y las condiciones
de la zona donde se ejecutó el modulo básico.
Propiedades y Cargas
Propiedades de los materiales
Concreto
- Resistencia a la compresión: F’c=210kg/cm2 ç
43
- Módulo de elasticidad: Ec=15000√F’c=217000kg/cm2
- Módulo de Poisson: v=0.15
- Módulo de corte: G=Ec/2.3=94500kg/cm2
Acero corrugado (grado 60)
- Esfuerzo de fluencia: Fy=4200kg/cm2
- Módulo de elasticidad: Es=2000000kg/cm2
- Deformación unitaria máxima: Es=0.0021
Cargas Unitarias
- Peso específico de la albañilería: 1800 𝑘𝑔/𝑚3
- Peso específico del concreto armado: 2400 𝑘𝑔/𝑚3
- Peso específico del tarrajeo: 2000 𝑘𝑔/𝑚3
- Peso propio de la losa aligerada: 300 𝑘𝑔/𝑚2
- Sobrecarga: 200 𝑘𝑔/𝑚2
- Sobrecarga en azotea: 100 𝑘𝑔/𝑚2
- Acabados: 100 𝑘𝑔/𝑚2 (Abanto, 2017)
Diseño de Muros
Densidad de muros
Se consideran muros en dirección X e Y para el cálculo de la densidad de muros.
En la figura 5 se muestran los muros que componen la arquitectura del módulo en las
direcciones X e Y, identificando 7 y 8 muros, respectivamente.
44
Figura 5
Diseño de muros en albañileria
Nota: La figura muestra el Diseño de muros de albañilería del Módulo Básico para Vivienda
Unifamiliar del Fondo Mi vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Para el cálculo de las longitudes de muros de albañilería del módulo básico, se tomará
dos direcciones “X” e “Y”, los cuales están dados en la tabla 3.
Tabla 3
Longitud de Muros en Ambas Direcciones
Piso Típico
Muro Dirección "X"
Muro Dirección "Y"
T=0.13m T=0.13m
1X 2.050 1Y 0.000
2X 2.520 2Y 1.230
3X 0.000 3Y 3.590
4X 2.520 4Y 1.640
5X 2.280 5Y 1.380
45
6X 2.370 6Y 0.000
7X 1.630 7Y 1.400
8Y 0.000
Totales 13.370 Totales 9.240
Nota: Longitud de muros del Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi
vivienda, en la Zona Norte Peruana. Elaboración: Fuente Propia.
Densidad Mínima de Muros Reforzados. La densidad mínima de muros portantes a
reforzar en cada dirección del edificio se obtiene mediante la siguiente expresión dada en la
Norma E.070 Albañilería.
Donde:
L: es la longitud total del muro (incluyendo columnas, si existiesen); y,
t: es el espesor efectivo del muro
Z=0.45 (Zona 4)
U=1 (Vivienda)
S=1.10 (Para S3 en Zona 4)
N=2 (Número de pisos) Proyectando 2 Niveles en el Módulo Básico.
En la tabla 4 se detalla el espesor de muros de albañilería que están relacionados a la
dirección de los mismos en “X” e “Y”
DIRECCIÓN X:
0.050 > 0.018 CUMPLE
DIRECCIÓN Y:
0.034 > 0.018 CUMPLE
𝒁.𝑼.𝑺.𝑵
𝟓𝟔=
0.45 𝑋 1 𝑋 1.10 𝑋 2
56= 0.018
∑𝐿𝑡
𝐴𝑝=
(13.370)(0.13)
34.98=
∑𝐿𝑡
𝐴𝑝=
(9.240)(0.13)
34.98=
46
Tabla 4
Densidad de muros en ambas direcciones
Dirección "x" Dirección "y"
Muro
Longitudes
y espesores
efectivos de
muros (m)
Área de
muros
portantes:
l.t (m2)
Muro
Longitudes
y espesores
efectivos de
muros (m)
Área de
muros
portantes:
l.t (m2)
Material
0.13 0.13
1X 2.050 0.267 1Y 0.000 0.000 Albañilería
2X 2.520 0.328 2Y 1.230 0.160 Albañilería
3X 0.000 0.000 3Y 3.590 0.467 Albañilería
4X 2.520 0.328 4Y 1.640 0.213 Albañilería
5X 2.280 0.296 5Y 1.380 0.179 Albañilería
6X 2.370 0.308 6Y 0.000 0.000 Albañilería
7X 1.630 0.212 7Y 1.400 0.182 Albañilería
8Y 0.000 0.000
Σ 13.370 1.738 9.240 1.201
Nota: Densidad de muros del Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi
Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Verificación de Muros por Carga Vertical
Se procede a realizar el cálculo de áreas tributarias de los muros del módulo básico,
mismas que se indican en la figura 6.
47
Figura 6
Áreas tributarias de muros de Modulo Básico para Vivienda Unifamiliar
Nota: La figura muestra las Áreas tributarias de muros del Módulo Básico para Vivienda
Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Esfuerzo Axial Actuante
𝜎𝑚 = 0.2𝑥65 [1 − (3.00
35𝑥0.13)
2
] = 𝟕. 𝟑𝟓 𝒌𝒈/𝒄𝒎𝟐
Dónde:
L: Longitud total del muro incluyendo columnas (L>1.20m)
t: Espesor efectivo = 0.13m
Pg: Carga axial actuante
h: Altura libre del muro = 3.00m
F’m: Resistencia a la compresión axial de la albañilería = 65kg/cm2
En este caso, el esfuerzo axial admisible es:
Para t=0.13m
Esfuerzo axial máximo
𝜎𝑚 = 0.15𝐹′𝑚
𝜎𝑚 = 0.15(65𝑘𝑔/𝑐𝑚2) = 𝟗. 𝟕𝟓𝒌𝒈/𝒄𝒎𝟐
48
Para cálculo total de carga muerta en cada uno de los muros en dirección X, se tuvo
en cuenta su área tributaria con respecto a su peso propio, las cuales están dadas en la tabla 5.
Tabla 5
Diseño por Carga Vertical dirección “X” parte 1
Muro t
(m)
Área
Tributaria
(m2)
Peso
propio
muros
(kg)
Peso
aligerado
e = 0.20 (kg)
Peso
acabados de
aligerado
(kg)
Total carga
muerta "Pd"
(kg)
1X 0.13 6.6302 1439.100 1989.060 663.020 4091.180
2X 0.13 10.0763 1769.040 3022.890 1007.630 5799.560
3X 0.13 0.0000 0.000 0.000 0.000 0.000
4X 0.13 9.0462 1769.040 2713.860 904.620 5387.520
5X 0.13 6.6503 1600.560 1995.090 665.030 4260.680
6X 0.13 7.4341 1663.740 2230.230 743.410 4637.380
7X 0.13 7.2968 1144.260 2189.040 729.680 4062.980
Nota: Cálculo de carga muerta total en cada muro de albañilería con respecto a su área
tributaria y peso propio. Fuente: Elaboración Propia.
El esfuerzo axial en cada uno de los muros en dirección X con respecto a la carga
viva, está representado por la tabla 6.
Tabla 6
Diseño por Carga Vertical dirección “X” parte 2
Muro
Total carga
viva "Pl"
(kg)
Pd + Pl (kg)
σ: Esfuerzo
axial actuante
(kg/cm2)
Esfuerzo
axial
admisible
σm (kg/cm2)
Esfuerzo
axial
máximo σm
(kg/cm2)
1X 331.510 4422.690 3.32 8.76 9.75
2X 503.815 6303.375 3.85 8.76 9.75
3X 0.000 0.000 0.00 8.76 9.75
49
4X 452.310 5839.830 3.57 8.76 9.75
5X 332.515 4593.195 3.10 8.76 9.75
6X 371.705 5009.085 3.25 8.76 9.75
7X 364.840 4427.820 4.18 8.76 9.75
Nota: Cargas Verticales en el Eje “X” de muros del Módulo Básico para Vivienda
Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Para cálculo total de carga muerta en cada uno de los muros en dirección Y, se tuvo
en cuenta su área tributaria con respecto a su peso propio, las cuales están dadas en la
siguiente tabla:
Tabla 7
Diseño por Carga Vertical dirección “Y” parte 1
Muro t
(m)
Área
Tributaria
(m2)
Peso
propio
muros
(kg)
Peso
aligerado
e = 0.20 (kg)
Peso
acabados de
aligerado
(kg)
Total carga
muerta "Pd"
(kg)
1Y 0.13 0.0000 0.000 0.000 0.000 0.000
2Y 0.13 3.3200 863.460 996.000 332.000 2191.460
3Y 0.13 12.6339 2520.180 3790.170 1263.390 7573.740
4Y 0.13 4.9493 1151.280 1484.790 494.930 3131.000
5Y 0.13 8.5475 968.760 2564.250 854.750 4387.760
6Y 0.13 0.0000 0.000 0.000 0.000 0.000
7Y 0.13 7.8030 982.800 2340.900 780.300 0.000
8Y 0 0.0000 0.000 0.000 0.000 0.000
Nota: Calculo de carga muerta total en cada muro de albañilería con respecto a su área
tributaria y peso propio. Fuente: Elaboración Propia.
El esfuerzo axial en cada uno de los muros en dirección Y con respecto a la carga
viva, se presenta en la tabla 8.
50
Tabla 8
Diseño por Carga Vertical dirección “Y” parte 2
Muro
Total
carga viva
"Pl"
(kg)
Pd + Pl (kg)
σ: Esfuerzo
axial
actuante
(kg/cm2)
Esfuerzo axial
admisible
σm (kg/cm2)
Esfuerzo
axial máximo
σm (kg/cm2)
1Y 0.000 0.000 0.00 8.76 9.75
2Y 166.000 2357.460 2.95 8.76 9.75
3Y 631.695 8205.435 3.52 8.76 9.75
4Y 247.465 3378.465 3.17 8.76 9.75
5Y 427.375 4815.135 5.37 8.76 9.75
6Y 0.000 0.000 0.00 8.76 9.75
7Y 390.150 390.150 0.43 8.76 9.75
8Y 0.000 0.000 0.00 8.76 9.75
Nota: Cargas Verticales en el Eje “Y” de muros del Módulo Básico para Vivienda
Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Peso de la Edificación
En la tabla 9, se indica el peso de la unidad de albañilería utilizada, longitud de
alfeizar, alturas y espesor de muros, todo ello necesario para el exacto cálculo del peso del
módulo básico.
51
Tabla 9
Especificaciones técnicas del módulo básico
Nota: Especificaciones técnicas para muros del Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del
Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
En el módulo básico se consideró 2 niveles, tomando en cuenta los pesos de muros
portantes, alfeizar, losa aligerada, con fin de calcular el peso total.
Tabla 10
Peso Total del Módulo Básico considerando una proyección de 2 Niveles parte 1
PISO
Peso de Muros
Portantes
(Kg)
Peso de
Alfeizar
1.00
(Kg)
Peso de
Alfeizar
2.65m
(Kg)
Peso de Losa
Aligerada
(Kg)
1 15872.22 772.2 310.05 10494.00
2 15872.22 772.2 310.05 10494
Especificación Valor
Peso Albañilería (kg/m3) 1800
Peso de Concreto (kg/m3) 2400
Lx (m) t = 0.13 13.37
Ly (m) t = 0.13 9.24
h. muro 3.00
t (m) 0.13
Longitud de alfeizar 1 1.80
Longitud de alfeizar 2 1.50
Longitud de alfeizar 3 0.50
Altura de alfeizar 1 1.00
Altura de alfeizar 2 1.00
Altura de alfeizar 3 2.65
52
31744.44 1544.4 620.1 20988
Nota: Cálculo del Peso Total para Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi
Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
En el módulo básico se consideró 2 niveles, tomando en cuenta el peso de acabados,
carga viva y muerta para el cálculo del peso total de la estructura.
Tabla 11
Peso Total del Módulo Básico considerando una proyección de 2 Niveles parte 2
PISO Peso de Acabados
(Kg)
Peso por Carga
Muerta
"D" (Kg)
Peso por
Carga Viva
"L" (Kg)
Peso Total
P =PD+PL
(Kg)
1 3498.00 30946.47 1749 32695.47
2 3498 30946.47 874.5 31820.97
6996 61892.94 2623.5 64516.44
Nota: Cálculo del Peso Total para Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi
Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Cálculo de Fuerzas Inerciales
Mediante el peso total obtenido del módulo en los datos anteriores, se obtuvo las
fuerzas inerciales con respecto a las cortantes e incidencias en cada nivel frente al sismo, las
cuales están dadas en la siguiente tabla:
53
Tabla 12
Fuerzas Inerciales del Módulo Básico considerando una proyección de 2 Niveles
Piso Pi
(Kg)
hi
(m)
Pi*hi
(kg.m)
αi =
Pi.hi/Σpi.h
i
Fi
(Kg)
Vi
(Kg) Incidencia
Vei =2Vi
(kg)
2 31820.97 6.40 203654.21 0.66 8790.48 8790.48 66.06 17580.97
1 32695.47 3.20 104625.50 0.34 4516.03 13306.52 100.00 26613.03
Σ 64516.44
308279.71
13306.52
Nota: Fuerzas Inerciales del Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi
Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Datos Geométricos y Distancias en los Ejes de Muros
Para obtener los datos geométricos de muros y las distancias en el eje X e Y,
tomaremos como punto de referencia “0” donde se medirán las distancias hasta el punto
medio del muro.
54
Figura 7
Áreas tributarias de muros de Modulo Básico para Vivienda Unifamiliar con respecto al
punto 0.
Nota: La figura muestra las Áreas tributarias de muros con relación al punto 0 del Módulo
Básico para Vivienda Unifamiliar. Fuente: Elaboración Propia.
Con respeto a las distancias x e y de cada uno de los muros de albañilería, se
calcularon con respecto a un punto de origen “0”, las cuales están dadas en la siguiente tabla:
Tabla 13
Distancia de los muros en eje “X”e “Y” del Módulo Básico Primer y Segundo Nivel
Muro h (m) t (m) l (m) x (m) y (m)
1X 3 0.130 2.050 1.3250 0.0750
2x 3 0.130 2.520 1.3350 2.5100
3X 3 0.130 0.000 5.3000 1.8000
4X 3 0.130 2.520 1.4100 4.4700
5X 3 0.130 2.280 4.7100 3.9600
6X 3 0.130 2.370 1.4850 5.7600
7X 3 0.130 1.630 4.3900 5.7600
1Y 3 0.000 0.000 0.0750 2.4300
2Y 3 1.230 0.130 0.0750 4.9100
3Y 3 3.590 0.130 5.9300 1.9400
55
4Y 3 1.640 0.130 5.9300 4.7100
5Y 3 1.380 0.130 2.0300 0.8400
6Y 3 0.000 0.000 2.6000 3.9400
7Y 3 1.400 0.130 3.6500 3.1900
8Y 3 0.000 0.000 3.6500 5.2600
Nota: Distancias en Eje “X” e “Y” del primer y segundo nivel del Módulo Básico para
Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración
Propia.
Rigidez de Muros
Los muros de rigidez se van a comportar como muros de corte. Esto quiere decir que
van a tomar cargas de cortante y flexión en el plano de mayor rigidez. Son los que soportan
su propio peso, pero ayudan a resistir las fuerzas horizontales causadas por sismos en la
dirección contraria a los muros estructurales no considerándose para el soporte de losas y
techos.
Rigidez de muros en el eje “X” con respecto a su espesor, longitud y altura, la cual
está dada en la siguiente tabla:
Tabla 14
Rigidez de Muros en Primer y segundo Nivel en el Eje “X”
Muro
1X 4.39 12.54 16.93 0.130 24961.10
2X 3.57 6.75 10.32 0.130 40939.29
3X - - - - -
4X 3.57 6.75 10.32 0.130 40939.29
5X 3.95 9.11 13.06 0.130 32351.97
6X 3.80 8.11 11.91 0.130 35473.15
7X 5.52 24.94 30.46 0.130 13870.91
1Y - - - - -
3(ℎ
𝑙) 4(
ℎ
𝑙)3 3(
ℎ
𝑙) + 4(
ℎ
𝑙)3 t (m) 𝐾𝑥 (kg/cm)
56
2Y 69.23 49157.94 49227.17 1.230 81.21
3Y 69.23 49157.94 49227.17 3.590 237.01
4Y 69.23 49157.94 49227.17 1.640 108.27
5Y 69.23 49157.94 49227.17 1.380 91.11
6Y - - - - -
7Y 69.23 49157.94 49227.17 1.400 92.43
8Y - - - - -
189145.73
Nota: Cálculo de Rigidez de Muros en primer y Segundo nivel del Módulo Básico para
Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración
Propia.
Resumen de cálculo de rigideces por distancia en cada muro con respecto al punto
“0”, el cual está dado en la siguiente tabla:
Tabla 15
Resumen Kx y Ky en el Primer y Segundo Nivel
Muro Kx (kg/cm) Ky (kg/cm) y. Kx x. Ky
1X 24961.10 135.34 1872.08 179.33
2X 40939.29 166.37 0.00 222.11
3X - - - -
4X 40939.29 166.37 182998.62 234.58
5X 32351.97 150.53 128113.79 708.98
6X 35473.15 156.47 204325.34 232.36
7X 13870.91 107.61 79896.43 472.42
1Y - - - -
2Y 81.21 6464.74 398.72 484.86
3Y 237.01 87272.18 459.81 517524.01
4Y 108.27 14096.32 509.97 83591.18
5Y 91.11 8872.97 76.53 18012.14
6Y - - - -
57
7Y 92.43 9227.48 294.85 33680.28
8Y - - - -
189145.73 126816.38 598946.14 655342.24
Nota: Resumen de Kx y Ky en primer y Segundo nivel del Módulo Básico para Vivienda
Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
- Fórmulas para hallar el Centro de Rigidez en “X” e “Y”
Rigidez de muros en el eje “Y” con respecto a su espesor, longitud y altura, la cual
está dada en la siguiente tabla:
Tabla 16
Rigidez de Muros en Primer y segundo Nivel en el Eje “Y”
Muro
1X 69.23 49157.94 49227.17 2.050 135.34
2X 69.23 49157.94 49227.17 2.520 166.37
3X - - - - -
4X 69.23 49157.94 49227.17 2.520 166.37
5X 69.23 49157.94 49227.17 2.280 150.53
6X 69.23 49157.94 49227.17 2.370 156.47
7X 69.23 49157.94 49227.17 1.630 107.61
1Y - - - - -
2Y 7.32 58.04 65.35 0.130 6464.74
𝑥𝐶.𝑅. = 655342.24
126816.38= 5.1676
𝑦𝐶.𝑅. = 598946.14
189145.73= 3.1666
3(ℎ
𝑙) 4(
ℎ
𝑙)3 3(
ℎ
𝑙) + 4(
ℎ
𝑙)3 t (m) 𝐾𝑥 (kg/cm)
58
3Y 2.51 2.33 4.84 0.130 87272.18
4Y 5.49 24.48 29.97 0.130 14096.32
5Y 6.52 41.09 47.62 0.130 8872.97
6Y - - - - -
7Y 6.43 39.36 45.79 0.130 9227.48
8Y - - - - -
126816.38
Nota: Cálculo de Rigidez de Muros en primer y Segundo nivel del Módulo Básico para
Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración
Propia.
Centro de Masa de Muros
Para determinar la ubicación en el eje “X” e “Y” del centro de masa de una
edificación, se indica que se debe cumplir con las siguientes expresiones:
𝑋𝑐𝑚 = ⅀𝑃𝑋
𝑃 𝑌𝑐𝑚 = ⅀
𝑃𝑌
𝑃
Tabla 17
Centro de masa en el Primer y Segundo Nivel
Muro h (m) t (m) l (m) Ym
(kg/m3)
PESO
"P" (Kg) x (m) y (m) P.x P.y
1X 3.00 0.13 2.05 1800.00 1439.10 1.3250 0.0750 1906.81 107.93
2X 3.00 0.13 2.52 1800.00 1769.04 1.3350 2.5100 2361.67 4440.29
3X 3.00 0.13 1.10 1800.00 772.20 5.3000 1.8000 4092.66 1389.96
4X 3.00 0.13 2.52 1800.00 1769.04 1.4100 4.4700 2494.35 7907.61
5X 3.00 0.13 2.28 1800.00 1600.56 4.7100 3.9600 7538.64 6338.22
6X 3.00 0.13 2.37 1800.00 1663.74 1.4850 5.7600 2470.65 9583.14
7X 3.00 0.13 1.63 1800.00 1144.26 4.3900 5.7600 5023.30 6590.94
1Y 3.00 0.13 0.75 1800.00 526.50 0.0750 2.4300 39.49 1279.40
2Y 3.00 1.23 0.13 1800.00 863.46 0.0750 4.9100 64.76 4239.59
3Y 3.00 3.59 0.13 1800.00 2520.18 5.9300 1.9400 14944.67 4889.15
4Y 3.00 1.64 0.13 1800.00 1151.28 5.9300 4.7100 6827.09 5422.53
5Y 3.00 1.38 0.13 1800.00 968.76 2.0300 0.8400 1966.58 813.76
59
6Y 3.00 0.92 0.130 1800.00 645.84 2.6000 3.9400 1679.18 2544.61
7Y 3.00 1.40 0.13 1800.00 982.80 3.6500 3.1900 3587.22 3135.13
8Y 3.00 0.84 0.13 1800.00 589.68 3.6500 5.2600 2152.33 3101.72
losa 34.98 m2 600 kg/m2 20988.0 3.00 2.92 62964.00 61180.02
39394.44 120113.399 122963.988
Nota: Centro de masa en primer y Segundo nivel del Módulo Básico para Vivienda
Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Momento Polar de Inercia
El momento polar con respecto a las rigideces y su desplazamiento, se presenta en la
siguiente tabla:
Tabla 18
Momento Polar de Inercia en el Primer y Segundo Nivel
Muro
J
1X -3.09 9.56 238575.74 -3.84 14.77 1998.45 240574.19
2X -0.66 0.43 17649.11 -3.83 14.69 2443.86 20092.97
3X -1.37 1.87 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
4X 1.30 1.70 69551.32 -3.76 14.12 2349.15 71900.47
5X 0.79 0.63 20365.78 -0.46 0.21 31.53 20397.30
6X 2.59 6.73 238585.27 -3.68 13.56 2122.01 240707.27
7X 2.59 6.73 93292.94 -0.78 0.60 65.08 93358.01
1Y -0.74 0.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
𝑥𝐶.𝑀. = 3.0490
𝑦𝐶.𝑀. = 3.1214
�̅� = 𝒚𝒊 − 𝒚𝑪.𝑹. �̅�𝟐 𝑲𝒙. �̅�𝟐 �̅� = 𝒙𝒊 − 𝒙𝑪.𝑹. �̅�𝟐 𝑲𝒚. �̅�𝟐
60
2Y 1.74 3.04 246.82 -5.09 25.94 167663.32 167910.15
3Y -1.23 1.50 356.59 0.76 0.58 50721.06 51077.65
4Y 1.54 2.38 257.92 0.76 0.58 8192.54 8450.46
5Y -2.33 5.41 493.17 -3.14 9.84 87352.89 87846.06
6Y 0.77 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
7Y 0.02 0.00 0.05 -1.52 2.30 21253.20 21253.25
8Y 2.09 4.38 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1023567.80
Nota: Cálculo del Momento Polar de Inercia en primer y Segundo nivel del Módulo Básico
para Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana.
Fuente: Elaboración Propia.
Cortantes de Traslación
Mediante los cortantes de traslación se calculará el porcentaje de absorción que tiene
cada muro en dirección “X”, mostrado en la siguiente tabla.
Tabla 19
Cortantes de Traslación en el eje “X” e “Y” del Primer y Segundo Nivel
Muro
% de Absorción
1X 1756.028 14.243
2X 1902.640 15.432
3X 0.000 0.000
4X 2880.103 23.360
5X 2275.980 18.460
6X 2495.557 20.241
7X 975.827 7.915
1Y 0.000 0.000
2Y 5.713 0.046
3Y 16.674 0.135
4Y 7.617 0.062
5Y 6.410 0.052
6Y 0.000 0.000
7Y 6.502 0.053
8Y 0.000 0.000
12329.052 100.000
𝑉𝑡𝑟𝑎𝑠= 𝑉𝑥1(𝐾𝑖𝑥
∑ 𝐾𝑖𝑥)
61
Nota: Cálculo de cortantes de traslación en el eje “X” en el primer y Segundo nivel del
Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana.
Donde se calculará con un porcentaje de adsorción del 100%. Fuente: Elaboración Propia.
Mediante los cortantes de traslación se calculará el porcentaje de absorción que tiene
cada muro en dirección “Y”, mostrado en la siguiente tabla:
Tabla 20
Cortantes de Traslación en el eje “Y” Primer y Segundo Nivel
Muro
% de Absorción
1X 14.201 0.115
2X 17.457 0.141
3X 0.000 0.000
4X 17.457 0.141
5X 15.794 0.128
6X 16.418 0.133
7X 11.292 0.092
1Y 0.000 0.000
2Y 678.328 5.498
3Y 9157.245 74.218
4Y 1479.091 11.988
5Y 931.018 7.546
6Y 0.000 0.000
7Y 968.215 7.847
8Y 0.000 0.000
12338.301 100.000
Nota: Cálculo de cortantes de traslación en el eje “Y” en el primer y Segundo nivel del
Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana.
Donde se calculará con un porcentaje de adsorción del 100%. Fuente: Elaboración Propia.
Momento Torsor y Excentricidad
El cálculo de momento Torsor y excentricidad, se muestra en la siguiente tabla:
𝑉𝑡𝑟𝑎𝑠= 𝑉𝑦1(𝐾𝑖𝑦
∑ 𝐾𝑖𝑦)
62
Tabla 21
Cálculo de momento torsor y excentricidad en el Módulo Básico
Descripción Valores
Vx (1) 13306.516
Vy (1) 13306.516
Fx (1) 4516.03
Fx (2) 8790.48
Fy (1) 4516.032
Fy (2) 8790.484
3.0490
3.1214
5.168
3.167
dx 3.000
dy 2.915
J (1) 1023567.795
PESO NIVEL 32695.470
Cx 2.500
Cy 2.500
Tx 0.107
Ty 0.107
Mtx1 2541.300
Mtx2 -1337.549
Mty1 30187.867
Mty2 26195.913
ex -2.119
ey -0.045
eaccx 0.150
eaccy 0.146
Nota: Cálculo de momento Torsor y excentricidad utilizando los valores obtenidos en las
tablas de cortantes y momentos. Fuente: Elaboración Propia.
𝒙𝑪.𝑴.
𝒚𝑪.𝑴.
𝒙𝑪.𝑹.
𝒚𝑪.𝑹.
63
Cortantes por Torsión
Los cortantes por torsión se dan mediante incrementos de los desplazamientos en la
dirección “X” e “Y” del primer y segundo nivel del módulo básico.
Tabla 22
Incrementos por cortante de muros en el Módulo Básico
Cálculo de los incrementos de cortantes por torsión - piso 1 y 2
Muro
Dirección "x" Dirección "y”
1X 24961.10 135.34 -3.092 -3.843 -191.595 100.841 -15.338 -13.310
2X 40939.29 166.37 -0.657 -3.833 -66.738 35.126 -18.806 -16.319
3X - - -1.367 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
4X 40939.29 166.37 1.303 -3.758 132.484 -69.729 -18.438 -16.000
5X 32351.97 150.53 0.793 -0.458 63.729 -33.542 -2.032 -1.763
6X 35473.15 156.47 2.593 -3.683 228.408 -
120.217 -16.994 -14.747
7X 13870.91 107.61 2.593 -0.778 89.313 -47.008 -2.468 -2.142
1Y - - -0.737 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2Y 81.21 6464.74 1.743 -5.093 0.351 -0.185 -970.980 -842.581
3Y 237.01 87272.18 -1.227 0.762 -0.722 0.380 1962.221 1702.743
4Y 108.27 14096.32 1.543 0.762 0.415 -0.218 316.941 275.029
5Y 91.11 8872.97 -2.327 -3.138 -0.526 0.277 -821.087 -712.509
6Y - - 0.773 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
7Y 92.43 9227.48 0.023 -1.518 0.005 -0.003 -413.018 -358.402
8Y - - 2.093 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
189145.73 126816.38
Nota: Cálculo de incrementos por torsión donde se utilizarán los datos obtenidos en rigidez
de muros en el Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona
Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
Cortantes de Diseño
Son los cortantes finales de diseñó de muros en dirección “X” con respecto a su
desplazamiento y su porcentaje de absorción.
𝑲𝒙 𝑲𝒚 �̅� = 𝒚𝒊 − 𝒚𝑪.𝑹. �̅� = 𝒙𝒊 − 𝒙𝑪.𝑹. ∆𝑽𝟏𝒙 ∆𝑽𝟐𝒙 ∆𝑽𝟏𝒚 ∆𝑽𝟐𝒚
64
Tabla 23
Cortantes de diseño finales en el eje “X”
Muro
% de Absorción
1X 1756.03 -191.60 100.84 100.84 1856.87 15.06%
2X 1902.64 -66.74 35.13 35.13 1937.77 15.72%
3X 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00%
4X 2880.10 132.48 -69.73 -69.73 2810.37 22.79%
5X 2275.98 63.73 -33.54 -33.54 2242.44 18.19%
6X 2495.56 228.41 -120.22 -120.22 2375.34 19.27%
7X 975.83 89.31 -47.01 -47.01 928.82 7.53%
1Y 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00%
2Y 5.71 0.35 -0.19 -0.19 5.53 0.04%
3Y 16.67 -0.72 0.38 0.38 17.05 0.14%
4Y 7.62 0.41 -0.22 -0.22 7.40 0.06%
5Y 6.41 -0.53 0.28 0.28 6.69 0.05%
6Y 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00%
7Y 6.50 0.01 0.00 0.00 6.50 0.05%
8Y 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00%
98.91%
Nota: Cálculo de cortantes de diseño en el eje “X” de muros en el Módulo Básico para
Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración
Propia.
Los cortantes finales de diseñó de muros en dirección “Y” con respecto a su
desplazamiento y su porcentaje de absorción.
Tabla 24
Cortantes de diseño finales en el eje “Y”
Muro
% de Absorción
∆𝑽𝟏𝒙 ∆𝑽𝟐𝒙 𝑽𝒕𝒓𝒂𝒔 ∆𝑽𝒙
(asumido) 𝑽𝒙
(diseño)
∆𝑽𝟏𝒙 ∆𝑽𝟐𝒙 𝑽𝒕𝒓𝒂𝒔
65
1X 14.20 -15.34 -13.31 -13.31 0.89 0.01%
2X 17.46 -18.81 -16.32 -16.32 1.14 0.01%
3X 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00%
4X 17.46 -18.44 -16.00 -16.00 1.46 0.01%
5X 15.79 -2.03 -1.76 -1.76 14.03 0.11%
6X 16.42 -16.99 -14.75 -14.75 1.67 0.01%
7X 11.29 -2.47 -2.14 -2.14 9.15 0.07%
1Y 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00%
2Y 678.33 -970.98 -842.58 -842.58 -164.25 -1.33%
3Y 9157.24 1962.22 1702.74 1702.74 10859.99 88.02%
4Y 1479.09 316.94 275.03 275.03 1754.12 14.22%
5Y 931.02 -821.09 -712.51 -712.51 218.51 1.77%
6Y 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00%
7Y 968.22 -413.02 -358.40 -358.40 609.81 4.94%
8Y 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00%
107.85%
Nota: Cálculo de cortantes de diseño en el eje “Y” de muros en el Módulo Básico para
Vivienda Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración
Propia.
Diseño Estructural
Antecedentes
Con el desarrollo del presente trabajo de investigación se busca beneficiar al
programa techo propio, mediante la construcción de un módulo básico para vivienda
unifamiliar. El diseño Arquitectónico y de Ingeniería proyectado busca satisfacer las
necesidades a los usuarios de los módulos de vivienda.
El trabajo de investigación obedece a los requerimientos y necesidades de los usuarios
de los módulos de vivienda del programa techo propio.
66
Resumen
El presente trabajo de investigación describe el análisis de un módulo básico para
vivienda unifamiliar ubicado en la zona norte peruana.
La edificación consta de 1 módulo de 01 piso, que se divide en 6 áreas.
Módulo: Consta de 1 piso, se divide en 6 áreas (1 área para el comedor, 2 áreas para
uso de dormitorios, 1 área de uso como cocina, 1 área de uso de lavandería y 1 área de uso
para SS. HH).
Este módulo ha sido proyectado en base a un sistema de albañilería confinada.
Característica de la Edificación
Módulo
Sistema de albañilería confinada en las 2 direcciones.
Parámetros Utilizados para el Análisis
Características de la Estructura
Tipo de Estructura. Albañileria Confinada.
Número de Pisos. 1 piso (con proyección a segundo nivel)
Acero(A615-G60) fy = 4200kg/cm2 γ = 7.85 t/m3
Concreto Armado f’c = 210 kg/cm2E = 15,000 √f’c = 217370.651Kg/cm2.
γ = 2.4 t/m3
Especificaciones de Análisis y Diseño
A continuación, mencionaremos las cargas a utilizar.
Cargas Permanentes (G).
- Carga Muerta:
Peso de Losa Aligerada. 0.300 Tn/m2
Acabados de Piso y techo. 0.100 Tn/m2
Cargas Variables (Q).
67
- Cargas Vivas:
Carga Viva de techo 0.100 Tn/m2
Cargas Accidentales (A).
- Carga de Sismo: Análisis Modal.
Características de los materiales
Resistencia de Elementos Estructurales
Resistencia a la Compresión de Vigas, columnas : f´c = 210.0 Kg / cm2.
Resistencia a la Compresión Cimentación : f´c = 210.0 Kg / cm2.
Resistencia a la Compresión en Columnetas de tabiques: f´c = 175.0 Kg / cm2
Módulo de Elasticidad del Concreto
fc = 210 Kg/cm2 - Ec = 2173706.51 Tn / m2.
fc = 175 Kg /cm2 – Ec = 1984313.48 Tn / m2
Peso Unitario del Concreto : = 2400.0 Kg / m3.
Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo : fy = 4200.00 Kg / cm2.
Resistencia de las unidades de mampostería : f´b = 130.0 Kg / cm2.
Relación de Poisson del Concreto : µ = 0.20
Parámetros Empleados para el Análisis Dinámico
El módulo básico para vivienda unifamiliar está ubicado en la zona 4, donde se
utilizaron parámetros obtenidos la Norma E 0.30 según la tabla que a continuación de
muestra:
Tabla 25
Datos para el analisis dinamico de la estructura
ZONA 0.45
SUELO 1.05
F. USO (U) 1
REDUCCION ® 8
PERIODO FUND 0.199
68
Nota: Valores obtenidos de la norma para el Módulo Básico para Vivienda Unifamiliar del
Fondo Mi Vivienda. Fuente: (Norma E0.30, 2018)
Figura 8
Espectro de diseño – Norma E.030
Nota: La figura muestra la curva Seudo-Aceleracion (Sa/g) vs Periodo T (sg). Fuente:
Elaboración Propia
Predimensionamiento de Elementos Estructurales
Losa Aligerada
En la Figura 9 se detalla los parámetros de la altura o espesor minimo que debería tener
una losa aligerada según la luz neta que se presente
Figura 10
Cálculo de peralte de losa aligerada
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0 10 20 30 40 50 60
Seu
do
Ace
lera
cio
n (
Sa/g
)
Periodo T (sg)
ESPECTRO DE DISEÑO E-030
Series1
69
De aquí se puede determinar que la altura o espesor de la losa aligerada será 0.20m.
Vigas
Para el predimensionamiento de las Vigas se realizó según la siguientes Formulas.
𝑴𝒖 = 𝑾𝒖 𝑩 𝑳𝒏𝟐
𝜶… … … (𝟏), 𝑴𝒖 = 𝒇´𝒄 𝒃 𝒅𝟐𝝎 (𝟏 − 𝟎. 𝟓𝟗𝝎) … … … (𝟐)
Donde:
Wu: Carga por unidad de área Kg/m2.
Ln: Longitud libre.
B: Coeficiente de momento.
Para el módulo de vivienda, se obtuvo una viga con 0.50m de peralte y 0.30m de
ancho.
Columnas
Para el predimensionamiento de las columnas se utilizó los siguientes criterios de pre-
diseño.
En la Figura 11 se detalla en vista de planta la distribución de los tipos de columnas y
su respectiva área tributaria, para el presente proyecto se tomarán como referencia las
columnas C4
.
70
Figura 12
Vista de planta del sentido de aligerado, columnas y área tributaria
Nota: La figura es referencial y muestra la distribución de elementos estructurales, dirección
de losa y área tributaria. Fuente: Elaboración Propia.
Figura 13
Tipo de columnas
Nota: Para el módulo de vivienda, se obtuvo columnas cuadradas de 0.30m x 0.30m.
Definir Combinación de Cargas de Diseño
Las combinaciones de diseño se realizarán empleando los coeficientes de
amplificación dados en la norma peruana.
71
U = 1.4 CM + 1.7 CV
U = 1.25 (CM + CV) ± Cs
U = 0.9 CM ± Cs
Combinación de Carga de Diseño para la Dirección X
COMBC1 = 1.4 CM + 1.7CV
COMBC2 = 1.25(CM + CV) + Csx
COMBC3 = 1.25(CM + CV) - Csx
COMBC4 = 0.9 CM + Csx
COMBC5 = 0.9 CM - Csx
ENVOLCX = COMB1+COMB2+COMB3+ COMB4+ COMB5
Combinación de Carga de Diseño para la Dirección Y
COMBC7 = 1.4 CM + 1.7CV
COMBC8 = 1.25(CM + CV) + Csy
COMBC9 = 1.25(CM + CV) - Csy
COMBC10 = 0.9 CM + Csy
COMBC11 = 0.9 CM - Csy
ENVOLCY = COMB7+COMB8+COMB9+ COMB10+ COMB11
Análisis Estructural de la Estructura Resistente
La edificación se idealizó como un ensamblaje columnas y vigas (Pórticos) de
concreto armado en ambas direcciones.
Se utilizó en las estructuras planteadas un modelo de masas concentradas
considerando 3 grados de libertad para el entrepiso, la cual evalúa 2 componentes ortogonales
de traslación horizontal y una componente de rotación.
72
Cabe indicar que el presente análisis es del tipo tridimensional por combinación
modal Espectral, considerándose el 100 % del espectro de respuesta de pseudo-aceleración
en cada dirección por separado según la norma vigente E030.
El análisis estructural de la estructura resistente, se la realizó íntegramente en el
programa ETABS versión 16.
Las formas de modo y frecuencias, factores de participación modal y porcentajes de
participación de masas son evaluados por el programa. Se consideró una distribución espacial
de masas y rigidez adecuada para el comportamiento dinámico de la estructura analizada.
Para la determinación de los desplazamientos máximos se trabajó con el espectro de
diseño de la norma E030, multiplicando los desplazamientos máximos por el factor 0.75R,
obteniéndose estos valores conforme a la norma vigente.
Por requerimientos de la norma E030. La estructura debe estar sometida por lo menos
al 90 % de la fuerza estática basal para estructuras irregulares y el 80 % de esta fuerza para
estructuras regulares, siendo necesario escalar la fuerza sísmica dinámica en caso de que esta
fuera menor a la mínima.
La cimentación ha sido planteada en base a Zapatas y cimientos corridos, de tal
manera de absorber los esfuerzos por flexión producidos en la cimentación.
Los esfuerzos de corte y punzonamiento han sido absorbidos por el concreto.
Diseño de los Elementos de Concreto Armado
Consideraciones Generales
Para determinar las máximas fuerzas de sección (momentos flectores, fuerzas axiales
y cortantes) se utilizaron espectros reducidos con el coeficiente de reducción R dado por la
norma E030 (Diseño Sismo resistente) para la estructuración predominante en cada una de las
dos direcciones principales de análisis. Las fuerzas de diseño de las secciones de concreto se
73
obtuvieron de los máximos esfuerzos producidos según las combinaciones de cargas
estipuladas en la norma de concreto Armado E060 (Resistencia Requerida).
Verificación de Losas
Se modelo la estructura como un sistema de entramado de viguetas apoyadas,
monolíticamente en sus apoyos, esto debido a que según la Norma Técnica de Concreto
Armado E060 la cual estipula lo siguiente “Cuando una barra concurre en otra que es 8 veces
más rígida, puede suponerse que esta barra está empotrada sobre la más rígida”, por lo tanto,
se supondrá que los apoyos de las viguetas (vigas) pueden ser modelados como articulados o
simplemente apoyados.
Para el análisis se consideraron todas las cargas uniformemente distribuidas, para
obtener el mayor momento positivo, se tuvo en cuanta la posibilidad de que las cargas
alternasen los distintos paños.
Para la estimación de los momentos máximos negativos se supuso el total de la carga
muerta y carga sobrecarga en todo el largo de los paños.
En el modelo se consideró a los apoyos de la losa sobre vigas como articulados. El
modelo se realizó en programa de computadora Etabs Versión 16.2.1.
Verificación de Vigas
El diseño de la sección se realizó según lo estipulado en la norma de Concreto
Armado E060 para el diseño de elementos en flexión; así mismo se verificó los
requerimientos estipulados en las Disposiciones especiales para el Diseño Sísmico.
Se consideró una cuantía mínima de 14𝑓𝑦⁄ (según el ACI
%33.0mín), cabe
mencionar que según la Norma Peruana E060 la cuantía mínima es del orden del 0.24 % .
Se consideró la cuantía máxima de 0.025 según el ACI, se verifico que las áreas de acero
propuestas en la cara de los nudos y a lo largo del elemento cumplan con las Disposiciones
Especiales para el Diseño Sísmico.
74
La distribución del refuerzo por corte se realizó considerando los espaciamientos
máximos permitidos para elementos diseñados para resistir fuerza por sismo. Estos
espaciamientos fueron calculados considerando el máximo espaciamientos producido entre
los considerados por confinamiento a un espaciamiento máximo de d/4 y los requeridos para
absorber las fuerzas de corte determinadas en base a los momentos nominales de vigas y la
máxima fuerza de corte producida de las combinaciones de cargas incluido el sismo, el
espaciamiento determinado según lo descrito anteriormente fue repartido en la sección crítica
equivalente a una distancia de 2h; fuera de la longitud de confinamiento el espaciamiento fue
determinado con un espaciamiento de d/2.
Verificación de Columnas
Para el diseño de columnas se realizó un diseño biaxial. Para considerar los efectos de
esbeltez se hace referencia a lo estipulado en la Norma E060 por lo cual se realizó la
amplificación de momentos usando un análisis P - considerando las cargas gravitacionales
(Cargas muertas y sobrecargas). El análisis se realizó en el programa ETABS.
También se comparó la fuerza cortante resistente con la fuerza cortante requerida
según el análisis para estimar la resistencia del concreto frente a fuerzas cortantes.
La distribución de acero de por corte se realizó en pase a lo estipulado según la
Norma E.060.
Verificación de Cimentaciones
Las zapatas de las estructuras planteadas han sido dimensionadas de acuerdo a las
cargas verticales a las que se encuentra sometida de tal manera de obtener una presión de
contacto contra el terreno casi uniforme en toda la cimentación, esto se trata de conseguir
haciendo coincidir la ubicación de la resultante de cargas actuantes en cada zapata con su
centro de gravedad.
75
Cálculo de los Desplazamientos Según la Norma de Diseño Sismo Resistente E.030
Figura 14
Modelamiento del módulo para vivienda unifamiliar con el programa etabs
Nota: La figura muestra el modelamiento del mósulo básico para vivienda unifamiliar.
Fuente: Elaboración Propia.
Cálculo del Cortante en la Base del Caso Estático y Dinámico
Por requerimientos de la norma E030 la estructura debe estar sometida por lo menos
al 90 % de la fuerza estática basal para estructuras irregulares y el 80 % de esta fuerza para
estructuras regulares, tal como se indica en la tabla 26.
Tabla 26
Cortante estático
PESO kg-s2/m pego kg H (m) Pi*hi^k αi Fi (kg)
Piso 1 2159.1 21181 3 6477.4 1 3126.45
Total 2159.1
3 6477.4 1 3126.45
Nota: Cálculo de fuerza cortante del módulo básico para vivienda unifamiliar. Fuente:
Elaboración propia.
76
Realizamos una comparación del cortante dinámico con respecto al cortante estático,
mostrado en la siguiente tabla:
Tabla 27
Cortante estatico/dinamico en dirección “X” e “Y”
Dirección X Dirección Y
V dinámico 3126.45
3126.47
V estático 3127.38
3127.38
80% Estático 2501.904
2501.904
F. escala - -
Nota: Cálculo de cortante estático y dinámico para el módulo básico para vivienda
unifamiliar. Fuente: Elaboración propia.
Cumple con el Requerimiento de Fuerza Estática Basal con más del 80% para Estructuras
Regulares
Para el cálculo de los desplazamientos y derivas, a los resultados del análisis los
multiplicamos por el 75% del coeficiente de reducción sísmica “R” y comprobamos si están
sobre el valor máximo que estipula la norma. El desplazamiento máximo en cualquier punto
evaluado para estructuras de concreto armado no debe ser mayor al 0.7 % de la altura al nivel
de referencia al que se evalúa, por lo tanto, la deriva máxima será = 0.007 Procedemos a
evaluar los desplazamientos Sólo nos interesan los resultados del análisis dinámico.
Evaluación de los Desplazamientos para el Diafragma del Primer Nivel
Tabla 28
Derivas finales
X-X Y-Y
Nivel Derivas elásticas
Derivas
Inelásticas
Derivas
elásticas
Derivas
Inelásticas
Deriva
Limite
1 0.0006723 0.004034 0.0006605 0.003963 0.007
77
0 0 0 0 0 0.007
Nota: Cálculo de los desplazamientos en los ejes “X” e “Y” del módulo básico para vivienda
unifamiliar. Fuente: Elaboración propia
Figura 15
Grafica deriva vs nivel
Nota: La figura muestra las derivas obtenidas a traves del analisis vs el nivel, del mósulo
básico para vivienda unifamiliar. Fuente: Elaboración Propia.
Detalles de Diseño de Cimentación
La cimentación a realizarse será de tipo zapatas aisladas y/o cimientos corridos, con
un nivel de profundidad de 1.35m a partir del terreno natural.
Se usará un impermeabilizante a las estructuras de cimentación, que estarán en
contacto con el suelo.
En la figura 14, se observa el plano de la cimentación corrida en vista de planta, con
sus respectivas dimensiones.
Figura 16
Detalle de plano de cimentacion vista planta de Modulo Básico para Vivienda Unifamiliar
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.002 0.004 0.006 0.008
NIV
EL
DERIVA
DERIVA vs NIVEL
Deriv. X
Deriv. Y
Deriv. Limite
78
Nota: La figura muestra el Diseño de plano de cimentación del Módulo Básico para Vivienda
Unifamiliar. Fuente: Elaboración Propia.
Modelamiento en Etabs
Peso de la Estructura en el Programa Etabs 2016
Figura 17
Programa Etabs 2016 – Peso de la edificación
Nota: La figura muestra el dato del peso de la edificación en el programa etabs. Fuente:
Elaboración Propia.
79
Dimensionamiento de Elementos Estructurales en el Programa Etabs 2016
Figura 18
Programa Etabs 2016 – Dimensiomiento de elementos estructurales
Nota: La figura muestra las dimensiones que tendra cada elemento estructural en el
programa etabs. Fuente: Elaboración Propia.
Propiedades de Elementos Estructurales en el Programa Etabs 2016
Figura 19
Programa Etabs 2016 – Propiedades de elementos estructurales
Nota: La figura muestra las propiedades de elementos estructurales a insertar en el
programa etabs. Fuente: Elaboración Propia.
80
Casos de Carga
Figura 20
Programa Etabs 2016 – Casos de cargas
Nota: La figura muestra los casos de carga para el espectro de diseño en el programa etabs.
Fuente: Elaboración Propia.
Definiciones de Cargas
Figura 21
Programa Etabs 2016 – Definición de cargas
Nota: La figura muestra la definicion de cargas en el programa etabs. Fuente: Elaboración
Propia.
81
Espectro de Diseño
Figura 22
Programa Etabs 2016 – Función Espectro de diseño
Nota: La figura muestra el calculo del espectro de diseño en el programa etabs. Fuente:
Elaboración Propia.
Reacciones, Derivas y Cargas de la Estructura
Figura 23
Programa Etabs 2016 – Reacciones en la base de la estructura
Nota: La figura muestra el calculo de las reacciones en la base frente al sismo, de la
estructura mediante el programa etabs. Fuente: Elaboración Propia.
82
Figura 24
Programa Etabs 2016 – Derivas en la estructura
Nota: La figura muestra el calculo de las derivas de la estructura mediante el programa
etabs. Fuente: Elaboración Propia.
Figura 25
Programa Etabs 2016 – Carga modal de la estructura
Nota: La figura muestra la participación de la carga modal en la estructura mediante el
programa etabs. Fuente: Elaboración Propia.
83
Modelamiento de la Estructura
Figura 26
Programa Etabs 2016 – Modelamiento de la estructura
Nota: La figura muestra lel modelamiento de la estructura donde se obtendran los
desplazamientos que sufrio frente al sismo. Fuente: Elaboración Propia.
Presupuesto
Resumen de Presupuesto de Estructuras y Arquitectura
Elaborado por: Lizandro Andre Napravnick Castillo.
Proyecto: Elaboración de Planos de Arquitectura y Estructuras – Presupuesto.
Sitio: Sullana.
Ubicación: Piura.
Fecha: 03/08/2021.
84
Tabla 29
Resumen de Presupuesto
Ítem Descripción Anexo Cantidad Costo Unitario Costo Parcial
1.00 Obras Preliminares 1 1.00 S/ 3,778.10 S/.
3,778.10
2.00 Estructuras 1 1.00 S/ 21,608.37 S/.
21,608.37
3.00 Arquitectura 1 1.00 S/ 32,111.50 S/.
32,111.50
Costo Directo (En Soles, no incluye IGV) S/.
57,497.96
Ítem Descripción Anexo Costo Parcial
4.00 Gastos Generales 8%
57,498.0
S/.
4,599.84
5.00 Utilidad por Trabajo 7% S/.
4,024.86
Costo Indirecto (En Soles, no incluye IGV) S/.
8,624.69
Costo Total (En Soles, no incluye IGV) S/.
66,122.66
Nota: Resumen Presupuesto de Estructuras y Arquitectura de Módulo Básico para Vivienda
Unifamiliar del Fondo Mi Vivienda, en la Zona Norte Peruana. Fuente: Elaboración Propia.
85
Conclusiones
La exploración del suelo sobre el que se ejecutara el proyecto, las consideraciones del
RNE para determinar el riesgo sísmico y las investigaciones sobre el clima de la zona son
aspectos sumamente importantes que siempre se deben tener en cuenta antes de realizar el
diseño arquitectónico y estructural de un módulo básico unifamiliar.
El diseño arquitectónico del módulo básico unifamiliar se realizó siguiendo
estrictamente los parámetros y lineamientos estipulados en las normas técnicas A.010 y
A.020 del RNE, lo cual garantizara la comodidad y desempeño óptimo de los eventuales
usuarios.
El predimensionamiento y posterior diseño de los elementos estructurales se realizó
siguiendo estrictamente todos los lineamientos y parámetros establecidos en las normas de
estructuras, concreto armado y albañilería del RNE, ello garantizará la seguridad, bienestar y
confort de los eventuales usuarios, así como el correcto desempeño estructural de la
edificación.
En la propuesta del diseño arquitectónico y estructural del módulo básico para el
fondo mi vivienda, se ha considerado las condiciones de clima, suelo, y riesgo sísmico de la
zona específica sobre la cual se ejecutará el proyecto.
Recomendaciones
Se recomienda a los profesionales seguir con los lineamientos establecidos en las
Normativas Peruanas de Arquitectura para realizar una mejor distribución de ambientes en
una edificación.
Se recomienda que antes de construir una edificación, se debe realizar una exploración
de suelos correspondiente para conocer a ciencia cierta sus características y propiedades,
siguiendo todos los lineamientos establecidos y así brindar a los eventuales usuarios una
mayor seguridad.
86
Se recomienda realizar diseños propios, únicos y específicos de los elementos
estructurales de la edificación siguiendo todo lo establecido en las normativas vigentes del
RNE.
Se recomienda que, una vez terminado el diseño, realizar un modelamiento de la
estructura ante posibles sismos para evaluar su capacidad y resistencia.
Se recomienda seguir paso a paso, el procedimiento constructivo que el caso lo
amerite, y así asegurar un producto final de calidad.
87
Referencias Bibliográficas
Reglamento Nacional de Edficaciones. (2006). Norma A.020. Vivienda. Lima.
Reglamento Nacional de Edificaciones. (2006). Norma A.010. Condiciones Generales de
Diseño. Lima.
Reglamento Nacional de Eficicaciones. (2006). Norma E.070. Albañilería. Lima.
(2020).Perú.
Abanto Castillo, F. (2017). Análisis y diseño de edificaciones de albañilería. Lima: San
Marcos.
Abanto, F. (2017, p.19). Análisis y Diseño de Edificaciones de Albañilería. Perú.
Araujo, J. E. (2017). Diseño Arquitectónico de Viviendas progresivas de Interés social para
el barrio “Menfis bajo”, en la ciudad de Loja. Universidad Internacional del Ecuador,
Loja, Ecuador.
Aymara , F. M., Huillca, E. H., & Malca, E. M. (2020). Propuesta de Diseño de una Vivienda
Unifamiliar para Reducir la Vulnerabilidad Sísmica en el Distrito de Lurigancho-
Chosica, en la Universidad San Ignacio de Loyola, Lima – Perú. Universidad San
Ignacio de Loyola, Lima, Perù.
Briceño, D. A., Niño, R., & Arango, V. (2018). Diseño de Propuesta para la Construcción de
Vivendas de Interés Social en barrios populares cercanos a las centralidades de
Bogóta: Una Propuesta de Ciudad. Universidad Católica de Colombia, Bogóta,
Colombia.
Carrera, T. (2005). Proyecto de Módulos Básicos para la Costa y su problematica al
aplicarlos a la Selva. Universidad de Piura, Piura, Perú.
88
Cueto, P. T., & Vilca, R. (2018). Reforzamiento de la Albañilería Confinada más Utilizada
en Arequipa con Malla Electrosoldada, en la Universidad Nacional de San Agustín
de Arequipa, Arequipa – Perú. Universidad Nacional de San Agustin, Arequipa, Perù.
Diario El Peruano. (2006). Norma E.070 Albañileria
DIARIO El Peruano. (2021). Aprueban el reglamento operativo para acceder al bono familiar
- Resolución Monisterial N° 120-2020 Vivienda .
Iñiguez, L. F. (2019). Prototipo de vivienda progresiva y adaptable para el barrio Víctor
Emilio Valdivieso en la ciudad de Loja. Universidad Central del Ecuador, Loja,
Ecuador.
Leiva, V. H., Medina, E. L., Puchurtinta, K. Y., & Sulca, J. (2019). Expediente técnico de
una edificación unifamiliar ubicado en Manchay, distrito de Pachacamac.
Universidad San Ignacio de Loyola, Lima, Perú.
Meneses, F. (2009). Propuesta de una Vivienda Unifamiliar con Sistema Sustentable para un
Clima Tropical. UNIVERSIDAD DE ORIENTE, Puerto La Cruz, Venezuela.
Merquez, J. (2017). Diseño de Mobiliarios Multifuncionales para ambientes de sala y
comedor en viviendas unifamiliares con espacios reducidos. UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL, Guayaquil, Ecuador.
Mezones, R. A. (2018). Estudio comparativo entre diseño de concreto armado y albañilería
confinada para edificaciones comerciales de 2 a 3 niveles en la ciudad de Piura.
Universidad Nacional de Piura, Piura, Perú.
89
Santa María, R., & Tijero, B. (2016). Limitado acceso a la vivienda en el Perú: Caso Piura,
en la Universidad de Piura, Piura –Perú. Universidad de Piura, Piura, Piura, Perú.
Torocahua, L., & Casani, A. (2021). Diseño e Implementación de un módulo domótico
didáctico para la enseñanza aplicada en viviendas unifamiliares. Universidad
Católica de Santa María, Arequipa, Perú.
Ulloa, J. (2005). Planeamiento Integral de la Construcción de Cuatro Bloques de Cincuenta
Viviendas Unifamiliares para el Programa Mí Vivienda. PONTIFICIA
UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERÚ, Lima.
Vences, V. A., & Ubillús, D. (2019). Diseño de modulo para vivienda de interés social en la
habilitación urbana San Martin de Porres, Castilla - Piura. 2019. Universidad
Nacional de Piura, Piura, Perú.
90
Anexo 1
Plano de Ubicación
91
Anexo 2
Plano de Arquitectura - Planta
92
Anexo 3
Plano de Estructuras - Cimentación
93
Anexo 4
Plano de Estructuras – Encofrado Primer Nivel
94
Anexo 5
Plano de Estructuras – Losa de Concreto
95
Anexo 6
Metrado de Arquitectura
96
Anexo 7
Metrado de Movimiento de Tierra
Anexo 8
Metrado de Solados
97
Anexo 9
Metrado de Cimiento Corrido
Anexo 10
Metrado de Juntas
98
Anexo 11
Metrado de Zapatas y Vigas de Cimentación
99
Anexo 12
Metrado de Columnas
100
Anexo 13
Metrado de Vigas
101
Anexo 14
Metrado de Sobrecimiento Armado
102
Anexo 15
Metrado de Losa Aligerada
103
Anexo 16
Presupuesto – Obras Preliminares
104
Anexo 17
Presupuesto – Estructuras
105
Anexo 18
Presupuesto – Arquitectura
106
Anexo 19
Estudio de Mecánica de Suelos
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116