DAVID SANTIAGO RINCÓN HERNÁNDEZ
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PASANTÍA REALIZADA EN LA EMPRESA TERRANO INGENIERÍA DAVID SANTIAGO RINCÓN HERNÁNDEZ UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA TECNOLOGIA EN CONSTRUCCIONES CIVILES BOGOTÁ D.C 2017
Transcript of DAVID SANTIAGO RINCÓN HERNÁNDEZ
PASANTÍA REALIZADA EN LA EMPRESA TERRANO INGENIERÍA
DAVID SANTIAGO RINCÓN HERNÁNDEZ
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGIA EN CONSTRUCCIONES CIVILES
BOGOTÁ D.C
2017
PASANTÍA REALIZADA EN LA EMPRESA TERRANO INGENIERÍA
DAVID SANTIAGO RINCÓN HERNÁNDEZ
20131079089
Proyecto de grado para optar por el título de Tecnólogo en construcciones civiles.
Tutor: Ing. Héctor Pinzón
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGIA EN CONSTRUCCIONES CIVILES
BOGOTÁ D.C
2017
Nota de aceptación:
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
____________________________
Firma del presidente del jurado
____________________________
Firma del jurado
____________________________
Firma del jurado
CONTENIDO
Pág
GLOSARIO ............................................................................................................ 10
RESUMEN ............................................................................................................. 12
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 13
3. OBJETIVOS ....................................................................................................... 14
3.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................. 14
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ...................................................................... 14
4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................ 15
5. MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 17
5.1. INGENIERÍA ESTRUCTURAL..................................................................... 17
5.2. DISEÑO ESTRUCTURAL ........................................................................... 17
5.3. ETAPAS DE UN PROYECTO DE DISEÑO ESTRUCTURAL ..................... 18
5.3.1. Etapa conceptual o de planeación ........................................................ 18
5.3.2. Etapa preliminar de diseño: ................................................................... 19
5.3.3. Etapa de selección: ............................................................................... 19
5.3.4. Análisis estructural: ............................................................................... 19
5.3.5. Etapa de diseño: ................................................................................... 19
5.3.6. Etapa final de diseño: ............................................................................ 20
6. MARCO CONCEPTUAL .................................................................................... 21
6.1. ESTRUCTURA. ........................................................................................... 21
6.2. PLANTA ESTRUCTURAL. .......................................................................... 21
6.3. CORTE ESTRUCTURAL. ............................................................................ 21
6.4. Carga estructural. ..................................................................................... 22
6.4.1. Cargas vivas: ......................................................................................... 22
6.4.2. Cargas muertas: .................................................................................... 22
6.4.3. Cargas generadas por el ambiente: ...................................................... 22
7. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA .................................................................... 23
7.1. TERRANO INGENIERÍA S.A.S. .................................................................. 23
7.1.1. Misión: ................................................................................................... 23
7.1.2. Visión: .................................................................................................... 23
8. ACTIVIDADES DURANTE LA PASANTÍA ......................................................... 24
8.1. LEVANTAMIENTOS ESTRUCTURALES. ................................................... 24
8.2. DIBUJO Y PRESENTACIÓN DE PLANOS ................................................. 24
8.3. CÁLCULO DE CANTIDADES DE OBRA. .................................................... 25
9. ACTIVIDADES REALIZADAS POR EL PASANTE EN LA EMPRESA .............. 26
9.1. PERFIL DEL PASANTE .............................................................................. 26
9.2. FUNCIONES DEL PASANTE ...................................................................... 26
9.3. ACTIVIDADES. ............................................................................................ 26
9.3.1. Reforzamiento estructural: .................................................................... 27
9.3.2. Diseño estructural:................................................................................. 28
9.3.3. Levantamiento estructural ..................................................................... 28
9.3.4. Dibujo de perfiles estratigráficos: .......................................................... 29
10. ETAPAS DE UN PROYECTO ESTRUCTURAL EN DONDE PARTICIPÒ EL
PASANTE .............................................................................................................. 30
10.1. ETAPAS DE DISEÑO ................................................................................ 30
10.1.1. Levantamiento estructural: .................................................................. 30
10.2. ETAPA FINAL DE DISEÑO ....................................................................... 32
10.2.2. Dibujo de plantas y cortes del diseño estructural ................................ 32
10.2.3. Cálculo de cantidades de obra: ........................................................... 55
11. CONCLUSIONES ............................................................................................ 58
12. APORTES ........................................................................................................ 60
13. RECOMENDACIONES .................................................................................... 64
BIBLIOGRAFÌA. ..................................................................................................... 65
TABLA DE IMÁGENES
Pág
Ilustración 1 fuente propia, levantamiento estructural la remonta batallón de
caballería-ipiales. empresa terrano ingeniería. 31
Ilustración 2 autor desconocido. planos arquitectónicos e.s.e. centro de salud
fosca. empresa terrano ingeniería. 31
Ilustración 3 fuente propia. plano de localización de ensayos e.s.e. centro de salud
fosca. empresa terrano ingeniería. 32
Ilustración 4 fuente imagen propia, proyecto e.s.e. centro de salud fosca-bloque 1,
empresa terrano ingeniería. 34
Ilustración 5 fuente: imagen propia, bloque-e.s.e. centro de salud fosca-planta de
localización de zapatas, empresa terrano ingeniería. 35
Ilustración 6 fuente imagen propia, zapata concéntrica, bloque1-zapata tipo 6-
e.s.e. centro de salud fosa, empresa terrano ingeniería 36
Ilustración 7 fuente imagen propia, zapata tipo 4, bloque 1- e.s.e. centro de salud
fosca 36
Ilustración 8 fuente propia. detalle placa de contrapiso edificio pamis. empresa
terrano ingeniería. 37
Ilustración 9 fuente imagen propia, despiece de vigas de cimentación, viga de
cimentación tipo1, bloque 2-e.s.e. hospital de san antonio de sesquilé.
empresa terrano ingeniería. 37
Ilustración 10 fuente imagen propia. despiece de vigas de cimentación, bloque2-
e.s.e. hospital de san antonio de sesquilé. empresa terrano ingeniería. 38
Ilustración 11 fuente: manual de sismo resistencia colombiano del 2010(nsr 10),
capítulo c 12.2.2. cálculo de longitud de desarrollo. 38
Ilustración 12 fuente imagen propia, bloque1-planta de columnas, e.s.e. centro de
salud fosca, empresa terrano ingeniería 39
Ilustración 13 fuente imagen propia, e.s.e. hospital de san antonio de sesquilé-
bloque 5, empresa terrano ingeniería. 40
Ilustración 14 fuente imagen propia, detalle columna 1, e.s.e. centro de salud de
fosca-bloque1, empresa terrano ingeniería. 41
Ilustración 15 fuente imagen propia, e.s.e. centro de salud fosca- bloque1, planta
de entrepiso. empresa terrano ingeniería. 42
Ilustración 16 fuente imagen propia, planta estructural de cubierta, e.s.e. centro de
salud fosca bloque2. empresa terrano ingeniería. 43
Ilustración 17 fuente propia. planta de cubierta estructural loque1e.s.e. centro de
salud fosca. empresa terrano ingeniería. 44
Ilustración 18 fuente propia, sección transversal cerchas en perfilaría metálica.
e.s.e. hospital de san antonio sesquilé. empresa terrano ingeniería. 45
Ilustración 19 fuente imagen propia, detalle de cubierta culatas, e.s.e. centro de
salud fosca. empresa terrano ingeniería. 45
Ilustración 20 fuente imagen propia, detalle de cercha eje 13, e.s.e. hospital de san
antonio de sesquilé. empresa terrano ingeniería. 46
Ilustración 21 fuente imagen propia, corte estructural por el eje 2 e.s.e. centro de
salud fosca-bloque1, 47
Ilustración 22 fuente imagen propia, corte estructural por el eje c bloque 1-_e.s.e.
centro de salud fosca. empresa terrano ingeniería. 47
Ilustración 23 fuente propia. corte longitudinal del edificio pamis por el eje a.
empresa terrano ingeniería. 48
Ilustración 24 fuente propia. corte transversal del edificio pamis por el eje 3.
empresa terrano ingeniería. 48
Ilustración 25 fuente propia, proceso constructivo reforzamiento de columnas.
e.s.e. centro de salud fosca. empresa terrano ingeniería. 49
Ilustración 26 fuente propia, proceso constructivo para el reforzamiento de e.s.e.
centro de salud fosca. empresa terrano ingeniería. 50
Ilustración 27 fuente propia, proceso constructivo final reforzamiento estructural de
e.s.e. centro de salud de fosca. empresa terrano ingeniería. 50
Ilustración 28 fuente propia, detalles de anclaje viga de acero con columna de
concreto, e.s.e. centro de salud fosca. empresa terrano ingeniería. 51
Ilustración 29 fuente propia, conexión columna de acero con viga de acero. e.s.e.
centro de salud fosca. empresa terrano ingeniería. 51
Ilustración 30 fuente propia, detalle muro de aislamiento edificio pamis. empresa
terrano ingeniería. 51
Ilustración 31 fuente propia, detalle conexión de arrostramientos edificio pamis.
empresa terrano ingeniería. 52
Ilustración 32 fuente propia, secciones transversales de elementos usados en los
proyectos. empresa terrano ingeniería. 52
Ilustración 33 fuente propia, alzado de escalera edificio pamis. empresa terrano
ingeniería. 53
Ilustración 34 fuente propia, planta de escalera edificio pamis. empresa terrano
ingeniería. 54
Ilustración 35 fuente propia. detalle peldaños de escalera. empresa terrano
ingeniería. 54
Ilustración 36 fuente propia detalles de elementos en la escalera. empresa terrano
ingeniería. 55
Ilustración 37 fuente excel, formato general para el cálculo de cantidades de obra
e.s.e. hospital de san antonio de sesquilé. empresa terrano ingeniería. 56
Ilustración 38 fuente excel, formato para el cálculo de cantidades de obra obra
e.s.e. hospital de san antonio de sesquilé. empresa terrano ingeniería. 56
Ilustración 39 fuente dlnet codiacero, resumen de pedido completo aceros, e.s.e.
hospital san antonio de sesquilé. empresa terrano ingeniería 57
Ilustración 40fuente propia, formato para la localización de ensayos. empresa
terrano ingeniería 61
Ilustración 41 fuente propia, tabla general de ensayos de levantamientos
estructurales. empresa terrano ingeniería. 62
Ilustración 42 fuente propia, registro de formato para ensayos. empresa terrano
ingeniería. 63
GLOSARIO
ACERO DE REFUERZO: aleación de hierro usada en construcción en forma de
barras para absorber y resistir esfuerzos, estas barras acompañan a otro material
para aumentar sus características resistivas a los diferentes tipos de cargas.
AUSCULTACIÓN: procedimiento en el que se examina la estructura sin interferir
en las actividades cotidianas que se realizan en el lugar.
CERCHAS: estructura ubicada sobre las vigas de cubierta para soportar los
elementos que protegerán la parte superior de la edificación.
COLUMNA: elemento vertical que transmite los esfuerzos generados sobre una
estructura y diseñado para soportar cargas axiales.
CONTRAHUELLA: altura entre los peldaños.
CORREAS: elemento ubicado sobre una estructura que soportara el material
destinado para cubrir la superficie superior de una edificación.
CUBIERTA: unión de elementos que protegen e impermeabilizan la parte superior
de una edificación.
CULATA: muros en mampostería apoyados sobre la viga aérea de cubierta para
dar soporte a las correas y elementos que protejan la parte superior de la
edificación. Cumplen la misma función de las cerchas.
ESCARIFICAR: rasgar, romper la superficie de un material hasta llegar al nivel
deseado.
ENSAYO CON ESCLERÓMETRO: ensayo realizado con un esclerómetro siendo
este una especie de martillo que al golpearlo con el concreto nos brinda una serie
de datos y al compararlos con unas graficas se obtendrá la resistencia del
concreto en el momento en que se realizó el ensayo.
FERROSCAN: aparato que cumple con la función de hallar y graficar los aceros
existentes dentro de una estructura.
FISURAS: abertura que se genera dentro o en la superficie de un material, se
caracteriza por no ser muy gruesa.
HUELLA: Luz de pisada en el peldaño.
IN SITU: expresión para referirse en el sitio.
MAMPOSTERÍA: procedimiento que se realiza durante la etapa de construcción
para tener muros hechos con adoquines, rocas o elementos que brinden una
estructura firme.
TRASLAPO: unión de dos elementos ubicado uno sobre el otro, pero solo será
una parte del material la que se ubicará encima para poder entrelazar y hacer una
sección continua de este material. También se define como empalme entre dos
materiales según sus especificaciones.
VIGA: elemento horizontal diseñados para soportar y transmitir cargas
transversales dirigiéndolas a las columnas.
ZAPATAS: es la base de una estructura que recibe esfuerzos a compresión.
RESUMEN
Este proyecto de grado se realizó a partir de la pasantía desarrollada en la
empresa Terrano ingeniería, donde al pasante se le asignaron las funciones de
auxiliar de ingeniería. Durante su tiempo en la empresa lleva a cabo diferentes
actividades todas relacionadas al campo del diseño estructural. Por este motivo se
identifican las etapas necesarias para llevar a cabo un proyecto de diseño
estructural y se identifica aquellas donde participo el estudiante.
Además, se hace una descripción de la empresa, del perfil y funciones que debe
cumplir dentro de la empresa sin olvidar cada una de las tareas que realizo como
lo es el levantamiento estructural, dibujo de planos teniendo ya listo el diseño
estructural y el cálculo de cantidades de obra. Sin olvidar que se explica cada una
de las partes que compone un plano estructural como lo es: la planta de
cimentación, planta de entre piso, planta estructural de cubierta, detalles, etc.
13
INTRODUCCIÓN
El diseño estructural es una parte muy importante en la ingeniería civil antes de
llevar a cabo la construcción de cualquier obra, ya que brinda el sistema de
estructura que soportara a la obra civil, además incluye en él los elementos que
componen la estructura con sus respectivas dimensiones y requerimientos, los
materiales a utilizar y la ubicación de cada elemento. Al ser un diseño estructural
una parte esencial es necesario conocer las etapas que se llevan a cabo para
lograr un proyecto de este tipo.
Desarrollar las pasantías en la empresa Terrano ingeniería permite observar que
procesos se llevan a cabo para lograr la finalización de un proyecto estructural. Es
importante no solo identificar que cada etapa es utilizada por la empresa sino
verificar en qué etapa participa el trabajo realizado por un auxiliar de ingeniería en
este caso el pasante. Además de reconocer cada tarea y los cuidados que debe
tener para cumplir con sus funciones satisfactoriamente.
Por este motivo no se debe dejar a un lado conocer todo aquello que compone un
plano estructural como lo es: la planta de cimentación, planta de entrepiso, planta
estructural de cubierta, cortes estructurales y detalles con sus respectivas
especificaciones, teniendo certeza de que se debe ser muy claro y detallado en la
explicación de cada requerimiento para el proyecto dentro de los planos. De igual
manera identificar las tareas desarrolladas durante un levantamiento estructural
como los ensayos y el acompañamiento que hace el pasante en esta actividad.
Siempre es necesario conocer las cantidades de obra, ya que con estas se tendrá
ideas previas para dar un cronograma y una excelente organización espacial
dentro de cualquier construcción con el fin de hacer los pedidos de material
necesarios en los días establecidos y contratar el personal requerido para la
realización de cada actividad.
14
3. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GENERAL
Identificar y examinar los procesos llevados en la empresa Terrano ingeniería para
el desarrollo de un proyecto de diseño estructural a través de la pasantía realizada
en las funciones de auxiliar de ingeniería para comprender que elementos,
procesos y personas son necesarios en el campo de la ingeniería estructural.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
1. Realizar las labores de un auxiliar de ingeniería como lo son el dibujo de planos
estructurales y el cálculo de cantidades de obra para identificar cada proceso en el
desarrollo de un proyecto.
2. Recolectar y organizar la información de cada proyecto realizado para describir
su procedimiento.
3. Elaborar un informe de la pasantía realizada por el pasante en la empresa
Terrano ingeniería.
15
4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Al interior de la ingeniería civil se encuentra la ingeniería estructural, campo que
ayuda a los ingenieros civiles en el desarrollo de proyectos orientados en la
construcción de edificaciones caracterizadas por presentar mayor seguridad,
estabilidad y ser aptas a los requerimientos de los usuarios. El estudio de esta
rama hoy en día tiene gran importancia ya que garantiza: el bienestar de las
personas, mayor durabilidad de la estructura y su permanencia en el tiempo. Las
empresas dedicadas al diseño estructural entienden la importancia de llevar de
manera eficiente los procesos para el desarrollo de un proyecto.
De acuerdo a lo propuesto por la universidad del norte1 en su artículo “Etapas de
un proyecto estructural” proponen siete momentos que son: La planeación,
momento en que el cliente describe sus necesidades y el ingeniero estructural
trabaja en conjunto con un grupo de especialistas en geotecnia, ingenieros
eléctricos, hidráulicos, sanitarios, arquitectos, etc., donde hacen bosquejos de
ideas como soluciones; una etapa preliminar de diseño, acá estudian propuestas
de acuerdo a las necesidades; luego de tener varias soluciones se toma la
solución más cómoda para el cliente, se entrara en la etapa de diseño guiada por
el reglamento colombiano de construcción sismo resistente del año 2010
(NSR10)2 Titulo A. A.1.3.4; y para finalizar se realizan los últimos ajustes y se
plasma lo hecho en los planos para lograr el objetivo deseado.
Como pasante de ingeniería interesado por conocer los procesos y protocolos que
lleva una empresa de consultoría referente al diseño estructural y dada la
1 Universidad del Norte, Etapas de un proyecto estructural. Disponible desde internet en: <http://www.politecnicojic.edu.co/images/downloads/biblioteca/guias/NTC5613.pdf> 2 Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente. Título A, Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente. Titulo A. A.1.3.4.
16
relevancia que debe tener cada uno de los procedimientos en la elaboración de un
proyecto surge el siguiente problema:
Pregunta problema:
¿Cómo la empresa Terrano ingeniería hace uso de procesos para desarrollar un
proyecto de diseño estructural?
17
5. MARCO TEÓRICO
5.1. INGENIERÍA ESTRUCTURAL.
La ingeniería estructural es una de las áreas más importantes de la ingeniería civil,
ya que con ayuda de esta rama se obtiene el diseño y cálculo de la estructura que
brindara resistencia y solidez a cualquier construcción. Como afirma Martínez y
Ramírez “la estructura es la parte resistente de una construcción, desempeña el
mismo papel que los sistemas óseos y muscular de los vertebrados: provee
resistencia y rigidez para que, junto con otros sistemas, se alcance un fin común;
por ello, la estructura es vital para que una construcción sea útil”3.
Otra definición dada por Giordani y Leone4 donde afirman que es la estimación de
la resistencia mínima de elementos sometidos a cargas vivas, cargas muertas y
cargas eventuales (sismos, vientos, nieve, etc.), procurando un estado de servicio
mínimo al menor costo posible. En resumen, la ingeniería estructural busca
brindarle a una estructura la resistencia necesaria para cumplir con su uso en un
tiempo prolongado, teniendo en cuenta que el costo debe ser el mínimo de
acuerdo a la situación que se presente
5.2. DISEÑO ESTRUCTURAL
El diseño estructural se desarrolla a partir de las propiedades de los materiales y
su comportamiento al ser sometidos a cargas, además del ingenio del diseñador
3 Martínez, J. y Ramírez, H. La ingeniería estructural. Revista: Ciencia ergo sum,2. Disponible desde internet en: <http://www.redalyc.org/pdf/104/10401812.pdf> 4 Giordani, C. y Leone, D. Ingeniería civil. Universidad tecnológica Nacional, Facultad regional Rosario.3. Disponible desde internet en: <http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/civil/1_anio/civil1/files/IC%20I-Ingenier%C3%ADa%20Civil(1).pdf>
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para lograr la estabilidad de la estructura respecto a los requerimientos del cliente
y las condiciones del terreno. Garantizando ciertas cualidades como lo son
funcionalidad, seguridad, durabilidad, satisfacción estética y factibilidad
económica, estas características son propuestas por La Universidad Autónoma de
Nuevo León (UANL)5. Y citan a Rosenblueth para ofrecer esta definición de diseño
estructural: “El diseño de una estructura es un proceso eminentemente creativo
cuya finalidad es el llegar a definir sus características de forma tal que, durante su
vida útil prevista, sea capaz de cumplir con su misión en forma óptima o, dicho en
otras palabras, producir estructuras que den mejor rendimiento.”.
5.3. ETAPAS DE UN PROYECTO DE DISEÑO ESTRUCTURAL
Un proyecto estructural consta de los documentos necesarios para llevar a cabo
una obra como lo son: informes, cantidades de obra y todo lo referente a los
planos del diseño estructural, entre los cuales se encontrará especificaciones de la
estructura, dimensiones de los elementos y sus características.
A continuación, se describirá las etapas propuestas por la Universidad del Norte6
en uno de sus artículos web para el desarrollo de un proyecto estructural:
5.3.1. Etapa conceptual o de planeación: Todo proyecto nace con la necesidad
de un cliente quien se dirige a un grupo de personas para que le den una solución.
En este momento la persona que contrata da a conocer su situación para que se
identifiquen los requerimientos de la obra a realizar. En esta etapa se realizan
5 Rosenblueth, 1981. Citado por la Universidad Autónoma de Nuevo León. El diseño estructural, capitulo1. Disponible desde internet en: <http://cdigital.dgb.uanl.mx/te/1080087103/1080087103_02.pdf> 6 Universidad del Norte, Etapas de un proyecto estructural. En línea. Disponible desde internet en: <http://www.politecnicojic.edu.co/images/downloads/biblioteca/guias/NTC5613.pdf>
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bosquejos de posibles soluciones para que el cliente de su opinión y analice que
se está proponiendo.
5.3.2. Etapa preliminar de diseño: En esta parte ya se entra a estudiar los
bosquejos, hechos con anterioridad para observar que satisfagan las necesidades
del cliente desde la parte económica, funcionalidad y seguridad de la estructura,
tiempo de transcurso de la obra y apariencia estética de la edificación. Donde el
ingeniero se detendrá a analizar el sistema de estructura a utilizar y sus elementos
para tener una idea clara antes de realizar el diseño definitivo.
5.3.3. Etapa de selección: Esta etapa no solo es escoger la mejor solución, se
va mas allá en el momento de revisar que la opción que se determinó a realizar
cumpla con los objetivos propuestos y requerimientos del cliente, por este motivo
es necesario evaluar la estructura nuevamente y observar que mejoras se le
pueden hacer desde lo económico, estructural, ambiental, etc., todo esto
buscando el bien común del proyecto. Si es necesario se iniciará de nuevo con la
búsqueda de otro tipo de sistemas estructurales.
5.3.4. Análisis estructural: En el momento en que el ingeniero ya tenga definido
todo lo referente a sistema estructural, a utilizar materiales, cargas actuantes y
dimensiones de los elementos, realizará un análisis estructural del
comportamiento de toda la estructura en conjunto para validar su buen
funcionamiento.
5.3.5. Etapa de diseño: Al obtener los resultados del análisis estructural como lo
son fuerzas internas, desplazamientos y esfuerzo en la estructura y/o sus
20
elementos se procede a continuar con el diseño estructural para que la estructura
logre obtener los requisitos de resistencia, estos dados en nuestro país por la
norma de sismo resistencia de Colombia del año 2010 (NSR 10). En el titulo A de
la NSR 10 se presenta un procedimiento para llevar a cabo un diseño estructural.
5.3.6. Etapa final de diseño: Ya para finalizar el ingeniero realizara los ajustes
necesarios para la estructura y así cumplir todos los requerimientos dados por el
cliente y la norma. Luego se llevará todo esto a planos para brindar información
más específica respecto a la obra a realizar, donde se encontrará despieces y
detalles de los elementos estructurales, cada una de las plantas estructurales y
sus especificaciones.
21
6. MARCO CONCEPTUAL
6.1. ESTRUCTURA.
Es el conjunto de elementos que forman un sistema el cual soporta las cargas y
esfuerzos generados tanto en el interior como en el exterior de la estructura
transmitiéndolos al suelo, brindándole a una construcción funcionalidad,
resistencia, seguridad y su permanencia en el tiempo. Se puede encontrar varios
ejemplos de estructura en el área de construcción como lo son: puentes, estadios,
casas, edificaciones, presas, etc. Además, se observan diferentes tipos de
estructuras como lo son de mampostería, de concreto, metálicas, de maderas y
combinaciones entre las anteriores.
6.2. PLANTA ESTRUCTURAL.
Es el plano de cada nivel de la estructura según sea el caso puede tener planta de
cimentación, entrepisos y cubierta. En donde se identifican los elementos que
componen la estructura con su ubicación, dimensiones, tipo de material y
especificaciones.
6.3. CORTE ESTRUCTURAL.
En él se observa la representación vertical de cualquier estructura teniendo en
cuenta cada uno de sus niveles, elementos, detalles, dimensiones y
especificaciones para tener una idea más clara de la estructura. Sin olvidar que
estos cortes se realizaran respecto a un eje para conocer como está compuesta la
estructura en esa zona. En caso de que los niveles de la estructura no sean
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iguales y tengan varios cambios de geometría se necesitara realizar varios cortes
estructurales.
6.4. Carga estructural.
Es la fuerza generada por agentes internos o externos, que aplicada sobre un
elemento o estructura genera un esfuerzo. Siendo de gran importancia para la
ingeniería estructural conocer que tipos de cargas afectan una estructura, para así
evitar afectaciones de esta en un futuro. Existen diferentes tipos de cargas que
afectan a una estructura como lo son:
6.4.1. Cargas vivas: Estas cargas están dadas por el tipo de uso de la estructura
y cargas que no son permanentes en ella como personas y muebles.
6.4.2. Cargas muertas: Dentro de esta clasificación encontramos todo el
esfuerzo que sea generado por: el peso propio de la estructura, elementos
permanentes en la estructura como maquinarias y al peso de los materiales que
componen toda la construcción.
6.4.3. Cargas generadas por el ambiente: Estas son las fuerzas que actúan
debido al medio ambiente como lo es el viento, sismos y cambios de temperatura.
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7. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
7.1. TERRANO INGENIERÍA S.A.S.
Es una empresa ubicada en la ciudad de Bogotá-Colombia dedicada a diferentes
actividades en el campo de la ingeniería civil entre los cuales se encuentra el
diseño estructural, construcción en concreto reforzado, fabricación y montaje de
estructuras en acero, estudios de vulnerabilidad y reforzamiento estructural,
estudios geotécnicos, interventoría y asesoría técnica y fabricación e instalación
de cubiertas de fachada, todas estas funciones son supervisadas por su
representante legal Fabián Clavijo.
7.1.1. Misión: Prestar servicios de Ingeniería en los campos de la consultoría,
interventoría, diseño y construcción de obras para lograr proyectos que beneficien
a nuestra comunidad, con responsabilidad social, contribuyendo significativamente
a la mejora de la imagen pública de nuestros clientes aprovechando los beneficios
de los cambios tecnológicos.
7.1.2. Visión: Posicionarnos como empresa prestadora de servicios de ingeniería
reconociendo a la comunidad como usuario final y a nuestro personal como el
recurso más importante para la prestación del servicio. Mantener un adecuado
desarrollo y aplicación de tecnología que le permita a la empresa aumentar la
eficiencia interna que junto con la mejora constante de la posición competitiva
garantice la supervivencia en el mercado7.
7 Terrano ingeniería. Quiénes somos. Disponible desde internet en: <http://terranoingenieria.com/quienes-somos/>
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8. ACTIVIDADES DURANTE LA PASANTÍA
En la empresa Terrano ingeniería se cumplió la labor de auxiliar de ingeniería
encargado del dibujo y presentación de planos referentes a diseños estructurales y
perforaciones del suelo. Además, se realizaron levantamientos estructurales junto
a personal debidamente capacitado y cálculo de cantidades de obra para cada
proyecto realizado en la empresa. Estas actividades eran desarrolladas de la
siguiente manera:
8.1. LEVANTAMIENTOS ESTRUCTURALES.
Se desarrollan con un grupo de varias personas entre los cuales están el ingeniero
estructural, el especialista en geotecnia, el auxiliar de ingeniería y los operarios de
cada aparato usado en los diferentes ensayos, en donde cada uno cumple
diferentes funciones y la labor del auxiliar de ingeniería es darles soporte a ellos
ayudando a: registrar los datos tomados de los golpes dados al concreto con un
esclerómetro, acompañar al operario del ferroscan quien buscaba qué aceros
podía tener la estructura, ubicar donde se realizó la extracción de núcleos de
concreto, regatas y apiques. Además, observar los posibles ataques químicos
presentados en la estructura y en ocasiones tomar dimensiones de los elementos
presentes en la edificación.
8.2. DIBUJO Y PRESENTACIÓN DE PLANOS.
Esta actividad es realizada al ya estar terminados los diseños estructurales donde
se plasma en plantas como debe ser la estructura según se requiera. En este
proceso se tendrá en cuenta: especificaciones del terreno, formatos para el dibujo,
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escalas de dibujo, tipo de letra, cortes donde se muestren detalles de la estructura
y procesos constructivos.
8.3. CÁLCULO DE CANTIDADES DE OBRA.
Al dar por terminado y revisado las plantas estructurales se entra a contabilizar la
cantidad de material que se requerirá para llevar a cabo el diseño estructural que
esta dibujado en los planos.
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9. ACTIVIDADES REALIZADAS POR EL PASANTE EN LA EMPRESA
9.1. PERFIL DEL PASANTE
El pasante debe cumplir con los siguientes requerimientos: Manejo de programas
para el cálculo de cantidades de acero, manejo de AutoCAD y paquete office
básico (Excel, Word, etc.), además de conocimientos básicos sobre patologías y
levantamientos estructurales, entre ello ser una persona íntegra y responsable.
9.2. FUNCIONES DEL PASANTE
• Dibujo en planos de los diseños estructurales realizados por el ingeniero.
• Acompañamiento en los levantamientos estructurales para ayudar a los
operarios y al ingeniero en sus funciones.
• Dibujo de planos de localización de ensayos.
9.3. ACTIVIDADES.
En la empresa Terrano ingeniería el pasante realizó diferentes actividades desde
el dibujo de planos estructurales, cálculo de cantidades de cada proyecto realizado
hasta la localización de los ensayos hechos in situ del levantamiento estructural.
Cada una de estas actividades se realizaron en diferentes proyectos que son:
• Reforzamiento estructural de E.S.E. Hospital San Antonio de Sesquilé.
• Reforzamiento estructural de E.S.E. Centro de salud de Fosca.
• Diseño estructural del edificio PÁMIS.
• Levantamiento estructural de edificaciones en el grupo de caballería número
tres José María Cabal.
27
• Dibujo de perfiles estratigráficos de edificio conferías y hospital universitario
Hernando M. de Neiva.
En resumen, se realizaron tres tipos de proyectos diferentes como lo son:
reforzamiento estructural de un edificio, diseño estructural de una edificación en
acero y levantamiento estructural, y como anexo se hizo el dibujo de perfiles
estratigráficos con la respectiva localización de cada sondeo de dos sectores
diferentes. Para cada uno de estos proyectos el pasante realizo diferentes tareas
para cumplir con su objetivo dentro de la empresa. Estos procedimientos serán
nombrados a continuación de acuerdo al tipo de proyecto:
9.3.1. Reforzamiento estructural: En las funciones del pasante se realizó un
levantamiento estructural del edificio, donde fue participe en el acompañamiento a
cada uno de los encargados de realizar las diferentes pruebas de resistencia,
como verificación de materiales que componen la estructura y ubicación de estos
ensayos en planos ya existentes de la edificación. Luego se procede a realizar los
planos de acuerdo a lo que determina el encargado del diseño estructural,
teniendo en cuenta las plantas estructurales de cimentación, entrepiso, cubierta,
cortes longitudinales y transversales, detalles estructurales y de procesos
constructivos. Para finalizar se realiza un cálculo de cantidades de la obra en su
totalidad, en esta actividad está toda la información referente a los materiales a
utilizar como: concreto, acero, material granular, material de excavación, etc.
Un proyecto de reforzamiento estructural inicia con la necesidad del cliente al
observar que su edificación se ve gravemente afectada en la parte estructural o no
cumple con los requisitos que pide la NSR 10 en el titulo C, para el tipo de uso y
zona en donde se encuentra ya sea un hospital, colegio o vivienda.
El diseñador estructural busca disminuir la vulnerabilidad sísmica en la que se
encuentra la edificación haciendo uso de diferentes elementos como lo son:
columnas, vigas tanto aéreas como de cimentación, zapatas, entre otros
28
elementos. Además, entra a dar una ubicación para asegurar la estabilidad del
edificio. Por este motivo se iniciará con un levantamiento estructural para tener un
conocimiento global de la estructura a intervenir, en seguida se realizará el diseño
desde sus cimientos, luego cada una de las plantas según el lugar hasta su
cubierta, y finalmente se calculará la cantidad de material necesario para llevar a
cabo el reforzamiento estructural.
Durante el diseño estructural de un reforzamiento se debe ser cuidadoso con las
divisiones existentes ya que en muchas ocasiones se pondrán nuevos elementos
como columnas, vigas, etc., y al no ser meticuloso puede que estos nuevos
elementos estructurales interrumpan la operación de la edificación. Por ejemplo,
se tiene una rampa de acceso para personas con dificultad de movimiento y en un
error puede ser del ingeniero o del dibujante la columna ocupa quince centímetros
(15 cm) de la rampa, por tal motiva una persona que esté en silla de ruedas tendrá
dificultades para poderse movilizar en esta zona o no podrá seguir su camino. Otro
ejemplo se verá en el caso en que la estructura tenga más de un nivel ya que en
muchas ocasiones los niveles del edificio no son iguales puede que en el primer y
segundo nivel no interfiera la ubicación de columnas nuevas, pero en el tercero
justo una columna pasa en medio de un acceso a una habitación.
9.3.2. Diseño estructural: En este proyecto solo se realizó el dibujo de las
plantas estructurales de la edificación. Este proyecto partió de la necesidad de una
empresa que requería un edificio para oficinas en una parte y de la otra bodega.
En su diseño el ingeniero estructural realizo una estructura completa en acero a
excepción de su cimentación que consta de concreto y acero de refuerzo. El inicio
de este diseño está basado en los planos arquitectónicos ya aceptados
.
9.3.3. Levantamiento estructural: El pasante realizó la toma de medidas y los
respectivos ensayos in situ, como una inspección visual de las afectaciones en la
29
estructura y un ensayo con esclerómetro de los elementos realizados con
concreto, al terminar esto se plasma lo observado en planos. Esta actividad fue
realizada en la ciudad de Ipiales-Colombia, ya que por un sismo en el país de
Ecuador se vieron afectadas varias edificaciones de un batallón militar donde
solicitaron la realización e inspección de sus instalaciones para que el ingeniero
realizara un informe y diera su valoración del estado en que se encontraba cada
estructura afectada.
9.3.4. Dibujo de perfiles estratigráficos: Se hace una localización de los
sondeos hechos y de acuerdo a lo encontrado por el especialista en geotecnia, el
pasante dibuja en unos formatos proporcionados por la empresa el perfil que
representa el tipo de suelo donde se realizó la perforación.
Nota: El diseño estructural fue realizado por una persona especializada en el
campo que contemplo en sus trabajos la norma de sismo resistencia que rige a
Colombia (NSR 10). El dibujo de cada uno de los planos fue realizado por el
pasante considerado como auxiliar de ingeniería y supervisado por el responsable
de la empresa.
30
10. ETAPAS DE UN PROYECTO ESTRUCTURAL EN DONDE PARTICIPÒ EL
PASANTE
10.1. ETAPAS DE DISEÑO
Esta actividad se contempla en la etapa de diseño ya que si se observa el
reglamento colombiano de construcción sismo resistente (NSR 10) El capítulo
A.1.3.4. nos habla del diseño estructural donde muestra el procedimiento de
diseño estructural para edificaciones nuevas y existentes, en este caso la actividad
de un levantamiento estructural hace parte de la etapa de diseño, ya que para
edificaciones existentes lo primero es realizar un procedimiento de evaluación de
la intervención también contemplado dentro de esta norma en el capítulo A.10.1.4.
8etapa dos que dice “Debe recopilarse y estudiarse la información existente acerca
del diseño geotécnico y estructural, así como del proceso de construcción de la
edificación original y sus posteriores modificaciones y deben hacerse
exploraciones en la edificación, todo esto de acuerdo con A.10.2.”. El capítulo
A.10.2. mencionado en la anterior cita habla de los estudios e investigaciones
requeridas para la intervención de una estructura.
10.1.1. Levantamiento estructural: Para comenzar un levantamiento estructural
se debe tener planos arquitectónicos con cada una de las medidas como tamaño
de las columnas y luz libre entre ellas o si el edificio no tiene columnas se debe
conocer las dimensiones de los muros internos y externos. En caso que no se
tenga planos del lugar se debe realizar un levantamiento con cinta para conocer
todos los datos anteriormente nombrados.
8 Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente. Título A, Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente. Titulo A. A.1.3.4.
31
Ilustración 1 Fuente propia, Levantamiento estructural la remonta batallón de caballería-Ipiales. Empresa
Terrano ingeniería.
Ilustración 2 Autor desconocido. Planos arquitectónicos E.S.E. Centro de salud Fosca. Empresa Terrano
ingeniería.
Luego al tener conocimiento general de los planos se realizaran diferentes
ensayos para observar que materiales predominan en la estructura, para esto se
realizara una revisión con ferroscan encontrando todo tipo de acero estructural
que se pueda encontrar, también se examinara la resistencia del concreto con una
prueba de esclerómetro, se extraerán núcleos de concreto para hacer una
inspección visual con fenolftaleína para observar el frente de avance respecto a un
proceso de carbonatación en el concreto. Otras inspecciones visuales que se
hacen es rectificar si hay fisuras y humedad donde se lleva un registro fotográfico
32
completo del lugar. Se realizaron regatas que constan en romper superficialmente
un muro para determinar de que está constituido y por último se realizan
auscultaciones con el fin de tener una idea clara de cómo está constituida la
cimentación de la edificación.
Se llevaron registros de localización de cada uno de los ensayos que se
complementó con el registro fotográfico.
Ilustración 3 Fuente propia. Plano de localización de ensayos E.S.E. Centro de salud Fosca. Empresa Terrano
ingeniería.
10.2. ETAPA FINAL DE DISEÑO
De acuerdo a lo descrito por la universidad del Norte en su artículo “Etapas de un
proyecto estructural”, se afirma que el pasante también participó en la etapa final
de diseño ya que él fue el encargado de plasmar cada planta estructural, detalle y
cortes estructurales diseñados por el ingeniero.
10.2.2. Dibujo de plantas y cortes del diseño estructural: En el momento en
que el ingeniero tiene definido como será la nueva estructura a realizar se
procedió a plasmar todo esto en planos, teniendo en cuenta que el contenido
33
dentro debe ser muy claro y la letra legible ya que en base a los planos se
realizará la obra. Sin olvidar que se dejara por escrito toda información relevante
que facilite al constructor su trabajo y se encontrara dentro del contenido todas las
plantas estructurales de la edificación como lo son la planta de cimentación, planta
de entrepiso, planta de columnas, planta de cubierta, detalles constructivos,
perfiles de elementos metálicos o de madera, cortes transversales y longitudinales
de la estructura, cortes de escaleras y despieces de aceros de vigas y columnas.
En cada uno de estos elementos que componen el contenido de un plano el
pasante encargado de los dibujos debe ser muy cuidadoso ya que cualquier error
podría ser fatal en caso que a su desatención no se logre la estabilidad estructural
que se busca o que haya un incremento elevado en los costos de la obra.
10.2.2.1. Cimentación: Es la unión de elementos cuyo fin es transmitir todas las
cargas generadas en la estructura al suelo. Es de gran importancia porque al
diseñarse una cimentación se debe conocer las características del suelo para así
evitar asentamientos de la estructura en un futuro. El grupo de elementos son
conocidos como vigas de cimentación, columnas, zapatas, muros de contención,
etc.
• Planta de cimentación:
En esta parte se observa en planta la localización de todas las columnas de la
estructura, justo debajo de ellas compartiendo el mismo eje o concéntricamente
ubicadas las zapatas, aunque no necesariamente deben ir concéntricas las
zapatas en algunos casos no comparte el mismo eje con las columnas entonces
tendrán el nombre de zapatas excéntricas. También están las vigas de
cimentación que conectan todas las columnas, estas se encuentran sometidas a
cargas de flexión. Además, cada elemento debe estar nombrado para identificarlo
ya que puede contar con dimensiones diferentes o aceros diferentes y así saber la
34
ubicación de los detalles o cortes que se hacen, no se debe olvidar darle ejes
estos serán de gran ayuda en el momento de hacer los cortes.
En este caso se realizó el diseño de un reforzamiento estructural de un centro de
salud ubicado en Fosca-Cundinamarca, esta edificación contaba con dos bloques
realizados en diferentes años por lo que se observa que el bloque uno solo consta
de mampostería no tiene más elementos estructurales y de dos niveles a
diferencia del bloque dos que cuenta con un nivel, pero con columnas y vigas. En
el segundo caso se hicieron vigas y columnas de un mayor tamaño reemplazando
a las ya existentes.
Ilustración 4 Fuente Imagen propia, proyecto E.S.E. Centro de salud Fosca-Bloque 1, Empresa Terrano
ingeniería.
En el caso del bloque dos se hace referencia a las columnas existentes y se
nombran las columnas nuevas para explicar mejor que pasara con ellas en un
detalle constructivo ya que estas nuevas columnas se construirán sobre las
existentes deben escarificarse hasta su acero de refuerzo para poder hacer su
nueva dimensión, esto será explicado de manera más específica en los detalles
constructivos.
35
Ilustración 5 Fuente: Imagen propia, Bloque-E.S.E. Centro de salud Fosca-Planta de localización de zapatas,
empresa Terrano ingeniería.
• Detalles de cimentación:
Es necesario realizar detalles de cimentación donde con esto no solo se tendrá
una perspectiva en planta si no también un corte para así poder observar los
espesores y las alturas de cada material, del relleno, excavación y aceros que irán
en la cimentación. Como se observa en la imagen existen otros elementos que
son necesarios en la imagen se observa que solo en la parte inferior de la zapata
se coloca concreto de limpieza con un espesor de cinco centímetros (5 cm), este
concreto de limpieza es necesario ponerlo en este lugar para evitar que el
concreto este en contacto directo con el terreno natural, además se observa que el
acero de refuerzo de la zapata tiene un recubrimiento de siete y medio centímetros
(7.5 cm), esto con el fin de proteger al acero de ataque químicos que se puedan
presentar en un futuro como corrosión y carbonatación. En el caso de que existan
columnas de acero estarán soportadas y ancladas a un pedestal de concreto y
para su montaje deberá colocar grout de nivelación sobre el pedestal, una platina
sobre el grout y posteriormente la columna con sus respectivos pernos de anclaje.
36
Es necesario ubicar soportes durante el proceso constructivo del reforzamiento
estructural para evitar el desplome de la estructura ya que en muchos casos se
entra a demoler lo existente para hacer lo nuevo.
Ilustración 6 Fuente Imagen propia, Zapata concéntrica, Bloque1-zapata tipo 6- E.S.E. Centro de salud Fosa,
empresa Terrano ingeniería
Ilustración 7 Fuente Imagen propia, zapata tipo 4, Bloque 1- E.S.E. Centro de salud Fosca
37
Ilustración 8 Fuente propia. Detalle placa de contrapiso edificio Pamis. Empresa Terrano ingeniería.
• Despiece de aceros de vigas de cimentación:
El despiece de vigas es muy importante ya que en el observaremos con claridad el
diámetro de varilla que se usara, su largo y los traslapos que tendrán. Esta
información es muy importante tanto para calcular la cantidad de acero como para
el constructor en el momento de hacer el pedido y armar la viga en obra. Sin
olvidar que en el dibujo se observara la ubicación de los ejes para tener otro punto
de apoyo para su localización y en ciertos casos reconocer donde va una
columna.
Ilustración 9 Fuente imagen propia, Despiece de vigas de cimentación, viga de cimentación tipo1, Bloque 2-
E.S.E. Hospital de San Antonio de Sesquilé. Empresa Terrano ingeniería.
38
Ilustración 10 Fuente imagen propia. Despiece de vigas de cimentación, Bloque2-E.S.E. Hospital de San
Antonio de Sesquilé. Empresa Terrano ingeniería.
Nota: Los traslapos de aceros son realizados teniendo en cuenta la tabla que se
verá en la imagen.
Ilustración 11 Fuente: Manual de sismo resistencia colombiano del 2010(NSR 10), Capítulo C 12.2.2. Cálculo
de longitud de desarrollo.
10.2.2.2. Planta de columnas: En esta planta se conocerá la localización en
planta de cada una de las columnas apoyándose en los ejes, esta planta se hace
sobre los planos ya existentes para garantizar armonía con la edificación a
intervenir. De igual manera se nombrará las columnas y de forma clara estarán
39
sus medidas y luces entre ejes y luz libre entre columnas todo con el fin de
brindarle la mayor información posible al constructor y hacer fácil la lectura de los
planos.
Ilustración 12 Fuente Imagen propia, Bloque1-planta de columnas, E.S.E. Centro de salud Fosca, Empresa
Terrano ingeniería
40
Ilustración 13 Fuente Imagen propia, E.S.E. hospital de San Antonio de Sesquilé-Bloque 5, Empresa Terrano
ingeniería.
• Despiece de columnas:
Así como las vigas las columnas también cuentan con una parte importante de
acero en su cuerpo para ayudar al concreto a resistir otro tipo de tensiones no solo
a compresión. Por este motivo se observa que en una columna y en una viga
encontramos refuerzos de acero longitudinal y transversal cada uno con una
función en específico. El acero longitudinal soportará las tensiones a tracción y
permitirá a la viga o columna pandearse o flectarse sin fisurarse, mientras que el
acero transversal cumple con la función de soportar los esfuerzos cortantes y
evitar que la viga se flecte o la columna se pandee.
En un despiece de columnas se encontrará la longitud de las varillas que
conformen el acero, el espaciamiento entre el acero de refuerzo transversal o
flejes, su cantidad y dimensiones, también la altura de la columna y los niveles de
la estructura.
41
Ilustración 14 Fuente imagen propia, Detalle columna 1, E.S.E. Centro de salud de Fosca-Bloque1, Empresa
Terrano ingeniería.
10.2.2.3. Plantas estructurales de entrepiso: Las plantas estructurales de
entrepiso constan de la unión de columnas y vigas las cuales soportaran las
cargas de los niveles superiores, servirán como soporte de la placa que se utilice
sea esta aligerada, maciza o en algunos casos una combinación de ambas según
el uso que tenga la edificación y la carga que vaya a soportar la placa ya que en
casos como soportar tanques de agua o un tipo especial de maquinaria como aire
acondicionado se hará uso de placa maciza, y por ultimo transferir cargas al
siguiente nivel o a la cimentación. También se encontrarán casos en que se
combine el tipo de vigas siendo vigas de concreto, madera y metal en una
estructura, esto ya lo define el diseñador estructural.
42
Ilustración 15 Fuente imagen propia, E.S.E. Centro de salud Fosca- Bloque1, Planta de entrepiso. Empresa
Terrano ingeniería.
• Despiece de vigas aéreas.
El despiece de una viga aérea es muy similar al de una viga de cimentación y
cumple con la misma función, pero tienen una diferencia debido a los esfuerzos
que están sometidas exactamente a uno. Las vigas aéreas tienen un sentido de
flexión positivo ya que las cargas que reciben todas están dirigidas por la
gravedad en cambio en las vigas de cimentación la presión del suelo hace que su
flexión sea negativa.
43
10.2.2.4. Planta estructural de cubierta:. En un reforzamiento estructural la
cubierta mantiene el mismo sentido en que se tenía antes de hacer la intervención
en caso contrario si lo llega pedir el cliente. Una cubierta puede contar con una
gran variedad de elementos para componerla o muy pocos según el tipo de
cubierta. Un ejemplo sería una cubierta que únicamente está constituida por una
placa de concreto; otro caso es en el cual existe un conjunto de cerchas que van
apoyadas sobre las vigas y las columnas, las correas que se ubican
perpendicularmente a la dirección de la caída de agua y una canal que recibe las
aguas lluvias. También existen cubiertas que en vez de cerchas tienen culatas
para apoyar las correas y en las correas se amarraran las tejas.
Una planta estructural de cubierta no nos indica exactamente en donde irán
ubicados los elementos anteriormente nombrados como las correas, cerchas,
culatas, su función en específico es brindar una idea del sentido en que tiene que
ir cada uno de los elementos.
Ilustración 16 Fuente imagen propia, planta estructural de cubierta, E.S.E. Centro de salud Fosca bloque2.
Empresa Terrano ingeniería.
44
Ilustración 17 Fuente propia. Planta de cubierta estructural loque1E.S.E. Centro de salud Fosca. Empresa
Terrano ingeniería.
• Detalles de cubierta
Para realizar el proceso constructivo de una cubierta lo más importante en los
planos son los detalles de cubierta ya que en estos se encontrará la pendiente de
la cubierta, las medidas exactas tanto dimensiones de correas como las luces
entre sus ejes, el tipo de anclaje que tendrá ya sea una culata o cercha sobre la
viga que soportará las cargas.
45
Ilustración 18 Fuente propia, Sección transversal cerchas en perfilaría metálica. E.S.E. Hospital de San
Antonio Sesquilé. Empresa Terrano ingeniería.
Ilustración 19 Fuente Imagen propia, Detalle de cubierta culatas, E.S.E. Centro de salud Fosca. Empresa
Terrano ingeniería.
46
Ilustración 20 Fuente Imagen propia, Detalle de cercha eje 13, E.S.E. Hospital de San Antonio de Sesquilé.
Empresa Terrano ingeniería.
10.2.2.5. Cortes estructurales: Un corte estructural es de suma importancia
para tener un conocimiento previo del número de niveles que tiene la estructura
además de cómo está compuesta por los ejes donde se realiza el corte, ya que en
algunos proyectos se combinan el tipo de vigas que componen las plantas de
entrepiso donde en algunos ejes se observaran vigas de acero, pero en otros ya
no, y en caso de que haya vigas de acero se observa la conexión de este a la
columna en concreto o acero.
47
Ilustración 21 Fuente imagen propia, corte estructural por el eje 2 E.S.E. Centro de salud Fosca-Bloque1,
Empresa Terrano ingeniería.
Ilustración 22 Fuente imagen propia, Corte estructural por el eje C Bloque 1-_E.S.E. Centro de salud Fosca.
Empresa Terrano ingeniería.
48
En el caso de la estructura metálica el ingeniero hace el uso de arrostramientos
para darle estabilidad y rigidez a la estructura con elementos metálicos en este
caso del edificio Pamis.
Ilustración 23 Fuente propia. Corte longitudinal del edificio Pamis por el eje A. Empresa Terrano ingeniería.
Ilustración 24 Fuente propia. Corte transversal del edificio Pamis por el eje 3. Empresa terrano ingeniería.
49
10.2.2.6. Detalles y procesos constructivos: En un reforzamiento se debe ser
muy detallado con los procesos constructivos ya que en muchos casos como en
las columnas se escarifica la columna ya existente hasta encontrar su anterior
acero de refuerzo, luego se limpiará muy bien la superficie de la columna, se
armará el nuevo acero de refuerzo sobre la columna existente, se colocará las
formaletas para columnas y se fundirá el concreto para así tener la nueva columna
existente. Esto en el caso de las columnas, pero en el caso de las vigas y de las
zapatas se deberá tener mayor cuidado ya que antes de empezar con la
escarificación de los elementos se deben ubicar parales para garantizar la
estabilidad de la estructura mientras se realiza todo el proceso constructivo y se
garantiza el bienestar de la edificación.
Ilustración 25 Fuente propia, Proceso constructivo reforzamiento de columnas. E.S.E. Centro de salud Fosca.
Empresa Terrano ingeniería.
En los dibujos de procesos constructivos no solo se muestra el paso a paso de
cada actividad también se indica por escrito que se ha de hacer en caso de
excavación para la construcción de zapatas, el apuntalar las vigas con parales
50
metálicos para garantizar la estabilidad de la edificación mientras se realiza el
reforzamiento, el vaciado de concreto y las herramientas a utilizar.
Ilustración 26 Fuente propia, proceso constructivo para el reforzamiento de E.S.E. Centro de salud Fosca.
Empresa Terrano ingeniería.
Ilustración 27 Fuente propia, Proceso constructivo final reforzamiento estructural de E.S.E. centro de salud de
Fosca. Empresa Terrano ingeniería.
Los detalles mostraran cada parte de las conexiones como pernos, soldaduras,
platinas sus dimensiones y especificaciones. Además del tipo de anclaje que se
51
hará sea a una viga, zapata, pedestal o columna, sin importar el material sea
madera, perfil metálico o concreto.
Ilustración 28 Fuente propia, Detalles de anclaje viga de acero con columna de concreto, E.S.E. Centro de
salud Fosca. Empresa Terrano ingeniería.
Ilustración 29 Fuente propia, conexión columna de acero con viga de acero. E.S.E. Centro de salud Fosca.
Empresa Terrano ingeniería.
Ilustración 30 Fuente propia, Detalle muro de aislamiento Edificio PAmis. Empresa TErrano ingeniería.
52
Ilustración 31 Fuente propia, Detalle conexión de arrostramientos edificio Pamis. Empresa Terrano ingeniería.
Ilustración 32 Fuente propia, secciones transversales de elementos usados en los proyectos. Empresa
Terrano ingeniería.
53
10.2.2.7. Escaleras: En caso que el proyecto tenga escaleras se realizara los
dibujos detallados y específicos referentes a la planta, corte estructural y detalles.
Teniendo en cuenta cada uno de sus elementos como lo son el descanso que es
un espacio de mayor tamaño dentro de los escalones de la escalera, la viga
gualdera sobre la cual se apoyan los peldaños o escalones y las columnas que
ayudan a dar estabilidad a la estructura. También es importante recordar que los
escalones están compuestos por dos partes llamadas huella y contrahuella, donde
cada una de estas partes tiene dimensiones mínimas de veintidós centímetros (22
cm) y máximas de veinte centímetros (19 cm) respectivamente.
Ilustración 33 Fuente propia, Alzado de escalera edificio Pamis. Empresa Terrano ingeniería.
54
Ilustración 34 Fuente propia, Planta de escalera edificio Pamis. Empresa Terrano ingeniería.
Ilustración 35 Fuente propia. Detalle peldaños de escalera. Empresa Terrano ingeniería.
55
Ilustración 36 Fuente propia detalles de elementos en la escalera. Empresa Terrano ingeniería.
10.2.3. Cálculo de cantidades de obra: En esta actividad el pasante contabilizó
la cantidad de material requerido para cada proyecto en un formato proporcionado
por la empresa Terrano ingeniería. El formato cuenta con hojas de cálculo para
cada bloque de la edificación teniendo en cuenta cada uno de sus plantas
estructurales y sus elementos, además de un formato general de la obra, donde se
puede encontrar las cantidades totales necesarias. Al terminar el cálculo se
obtenían datos como: el volumen a utilizar de concreto; el volumen de relleno de
material granular y de material de excavación; el peso del acero, este último se
obtenía con ayuda del programa Dlnet y para finalizar se obtenía los datos
respecto a la estructura de la cubierta ya sea metálica o con culata.
56
Nota: El pasante calculó cada uno de los ítems de la siguiente manera: Materiales
que se expresaban en volumen su unidad era el metro cubico, la cantidad de
acero estaba determinada por su peso en kilogramos y lo referente a mampostería
en metros cuadrados. A continuación, se observará imágenes para dar ejemplo al
formato utilizado para el cálculo de las cantidades de obra.
Ilustración 37 Fuente Excel, Formato general para el cálculo de cantidades de obra E.S.E. Hospital de San
Antonio de Sesquilé. Empresa Terrano ingeniería.
Ilustración 38 Fuente Excel, Formato para el cálculo de cantidades de obra obra E.S.E. Hospital de San
Antonio de Sesquilé. Empresa Terrano ingeniería.
57
Ilustración 39 Fuente Dlnet codiacero, Resumen de pedido completo aceros, E.S.E. Hospital San Antonio de
Sesquilé. Empresa Terrano ingeniería
58
11. CONCLUSIONES
• A partir de las etapas propuestas por la universidad del Norte para el desarrollo
de un proyecto estructural se identificó y revisó cada uno de los procesos
realizados en la empresa Terrano ingeniería. Donde se observa que la
empresa cumple con cada una de las etapas y se puede afirmar por la
experiencia vivida y lo logrado que el seguimiento de estas etapas es una
buena herramienta para lograr de manera adecuada el desarrollo de cualquier
actividad durante el proyecto. Siendo estas etapas: Planeación, etapa
preliminar de diseño, selección de la idea más adecuada, análisis estructural
de la idea seleccionada, diseño estructural y etapa final del diseño estructural.
• Se determinó como se desarrolló el proceso llevado a cabo por la empresa
Terrano ingeniería para realizar un proyecto estructural. Donde se identificó
que para cada tipo de proyecto se tienen en cuenta procedimientos diferente
por ejemplo: en el caso de un reforzamiento estructural es necesario tener una
idea general de la estructura, se debe conocer el lugar y la zona sísmica que lo
afecta y se debe respetar la arquitectura ya existente de la edificación;
diferente un proyecto que sea un diseño estructural de una nueva edificación
que se guía a partir de los planos arquitectónicos realizados por el arquitecto y
las características del suelo. Sin olvidar el personal necesario como lo es: el
dibujante, el ingeniero estructural. El arquitecto, el ingeniero hidráulico y
sanitario, el ingeniero electricista, el especialista en geotecnia y los operarios
para el manejo del extractor de núcleos y ferroscan.
• En la empresa Terrano ingeniería se observa que no solo desarrollan cada una
de las etapas que están propuestas en el artículo “Etapas de un proyecto
estructural” proporcionado por la universidad del Norte, sino que cumple con lo
descrito en el reglamento colombiana para la construcción sismo resistente del
59
año 2010(NSR 10) en el titulo A tabla A.1.3-1 Procedimiento de diseño
estructural para edificaciones nuevas y existentes.
• Además, el pasante participa en dos etapas de un proyecto estructural las
cuales son el diseño y la parte final de diseño, donde al observar lo descrito en
la NSR 10 capitulo A.10.1.4. que habla acerca de lo que se debe hacer para la
evaluación de intervención de una estructura el pasante en funciones de
auxiliar de ingeniería cumple la tarea de acompañar en el levantamiento
estructural haciendo tomas de datos y ayudando a quienes realicen los
ensayos con lo que necesiten. Lo anteriormente dicho es en la etapa de diseño
y en la etapa final de diseño su participación se ve reflejada al ser el
responsable de plasmar en planos el diseño estructural y hacer la cuantía de
las cantidades de obra.
• Se realizó con eficiencia y eficacia cada una de las actividades asignadas en la
empresa identificando todos los elementos que componen un plano estructural
como los son: plantas estructurales, dentro de estas encontramos la planta de
cimentación, entrepisos y cubierta, cada una con sus elementos
correspondientes vigas, columnas, zapatas, acero estructural, conexiones en
acero, etc.; cortes estructurales; detalles estructurales y proceso constructivos.
60
12. APORTES
En el momento en que se tomó el papel de auxiliar de ingeniería durante las
practicas se realizaron diferentes actividades todas con el fin de desarrollar de la
mejor manera un proyecto de diseño estructural. En este caso el pasante realizó
varios acompañamientos en la tarea de hacer un levantamiento estructural a
diferentes tipos de edificación, donde él era el encargado de hacer un registro de
cada uno de los ensayos realizados en la estructura, tomando nota de los
resultados encontrados y haciendo una localización en planos del lugar exacto
donde se realizó cada ensayo.
Sin dejar a un lado sus otras labores como el dibujo de planos que permitieron el
enriquecimiento de sus conocimientos, teniendo en cuenta que al realizar los
planos estructurales no solo fue el dibujarlos sino el conocer de antemano el
proceso que llevo el tener esos resultados, conocer de forma clara y detallada
cada una de las partes que lo componen como lo es las plantas de cimentación,
entrepiso y cubierta, además de la especificaciones de los elementos, sus
dimensiones y detalles para observar el tipo de unión que hay entre ellos. Y una
mejora en sus habilidades logrando un excelente desempeño en su papel de
auxiliar de ingeniería. La tarea de cuantificar la cantidad de materiales a usar en
cada proyecto es realizada con excelencia gracias a los conocimientos previos
sobre el cálculo de cantidades de obra que ya tiene el pasante.
El estudiante logro llevar con excelencia todas sus actividades correspondientes,
demostrando un trabajo integro, eficaz y eficiente, demostrando sus cualidades en
la empresa y logrando cada uno de los objetivos planteados por esta en el tiempo
determinado.
61
Durante el desarrollo de la pasantía al observar que el registro de la localización y
los datos de los ensayos realizados en los levantamientos estructurales no se
manejaban de la mejor manera, ya que en ocasiones al no llevar un orden claro y
especifico se confundía cierta información respecto al lugar donde se hizo, no
siendo suficiente darles una enumeración a los ensayos para dar una idea clara de
lo hecho en el lugar. El pasante realizó un formato digital en el cual se pudiera
llevar un registro ordenado de cada uno de los ensayos realizados que contiene:
Tipo de ensayo, ubicación del ensayo, responsable del ensayo realizado y su
respectiva numeración, para tener de manera ordenada la información de lo
realizado en campo y así evitar confusiones en el momento en que se hará la
localización de ensayos en los planos ya existentes de la estructura, sin dejar de
un lado que se dará una idea más clara del trabajo realizado por los especialistas
en geotecnia, el encargado del ferroscan y el encargado del ensayo con
esclerómetro a las personas que deseen revisar este formato.
.
Ilustración 40Fuente propia, formato para la localización de ensayos. Empresa Terrano ingeniería
62
Además, para tener un registro ordenado de cada uno de los ensayos y los
proyectos que se realizaron el pasante desarrolló una pequeña base de datos en
Excel que contiene: el nombre del proyecto y la fecha de realización. Con el fin de
facilitar la búsqueda de información referente a los proyectos en esta hoja de
cálculo y ahorrar tiempo en el momento en que el ingeniero necesite hacer el
informe respectivo sin tener que buscar el documento en la papelería de la oficina.
Para así archivar digitalmente cada uno de los proyectos realizados y a realizar,
permitiendo un uso adecuado de las herramientas brindadas para optimizar los
procesos en la empresa. En esta hoja de cálculo se observará un link sobre cada
proyecto que al hacer click en ellos abrirá otra hoja que mostrará la información
del proyecto seleccionado. De esta manera en un futuro se anexarán los proyectos
ya realizados y los proyectos futuros para que la empresa tenga conocimiento de
sus trabajos realizados y fácil acceso a los datos que necesiten de los proyectos.
Ilustración 41 Fuente propia, Tabla general de ensayos de levantamientos estructurales. Empresa Terrano
ingeniería.
63
Ilustración 42 Fuente propia, registro de formato para ensayos. Empresa Terrano ingeniería.
64
13. RECOMENDACIONES
• Es de gran importancia manejar formatos que apoyen la actividad de un
levantamiento estructural, ya que en estos se podrá manejar información
referente al tipo de ensayo, quien lo hizo y el lugar específico donde se realizó.
• Los planos que se realicen deben ser muy claros y detallados para no crear
confusiones durante el proceso constructivo, de igual manera se debe exigir
que los planos entregados por personas externas a la empresa como lo serian
planos arquitectónicos también estén muy claros ya que cualquier información
que no sea clara o que toque determinar afectara el diseño estructural y puede
que no se logre el objetivo esperado.
• Es muy útil realizar una revisión tanto por el dibujante para verificar que todo lo
realizado en los planos sea lo que se diseñó y también lo debe hacer el
ingeniero en caso de que el dibujante omita ciertas cosas que sean
importantes en los planos estructurales.
65
BIBLIOGRAFÌA.
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Facultad regional Rosario.3. Consultado el 25 de abril de 2017. Disponible en:
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sum,2000,2. Consultado el 25 de abril de 2017. Disponible en:
<http://www.redalyc.org/pdf/104/10401812.pdf>
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400 de 1997 (Modificada Ley 1229 de 2008), Decreto 926 del 19 de marzo de
2010, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, Bogotá D.C. Titulo A,
requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente.
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Disponible en: <http://ylang-
ylang.uninorte.edu.co:8080/Objetos/ingenieria/analisis-
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