Tesis de Grado de Puente Peatonal de madera

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CUENCA UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL, ARQUITECTURA Y DISEÑO CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO ESTRUCTURAL DE UN PUENTE PEATONAL COLGANTE SOBRE EL RÍO SANTA BÁRBARA, VINCULA LA COMUNIDAD DE UZHAR Y SAN ANTONIO PERTENECIENTE A LA PARROQUIA SAN JUAN CANTÓN GUALACEO PROVINCIA DEL AZUAY.

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO CIVIL

RUBÉN ANDRÉS DURÁN ROLDÁN

Director: Ing. Civil Marco Solá Silva.

2014

DECLARACIÓN

Yo, Rubén Andrés Durán Roldán , declaro bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido bibliográficas previamente que presentado para grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias se incluyen en ningún este documento.

Rubén Andrés Durán Roldán.

I

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Rubén Andrés Durán Roldán , bajo mi supervisión.

Ing. Civil Marco Solá Silva. DIRECTOR

II

DEDICATORIA

Este sencillo trabajo de investigación quiero dedicar a mi familia, mis queridos padres que me apoyan desde siempre, Aurora M. Roldán Y., Rubén E. Durán M., mis maestros y amigos, los aprecio y los llevo en mi corazón.

III

AGRADECIMIENTO

Es mi deber dar gracias a Dios, a las autoridades de la Universidad Católica de Cuenca, tanto personal docente como administrativo, por su apoyo durante los años de estudio que atravesé en esta prestigiosa institución, a mi director de tesis el Ingeniero Marco Solá Silva, por su aporte intelectual y empírico en esta obra, de igual manera a los profesionales de la entidad, Gobierno Provincial del Azuay que de una u otra manera han tenido la amabilidad de aclarar mis dudas y brindarme información valiosa, útil para el estudio de este proyecto.

IV

ÍNDICE DE CONTENIDO DECLARACIÓN ........................................................................................................................................................ I CERTIFICACIÓN ..................................................................................................................................................... II DEDICATORIA ....................................................................................................................................................... III AGRADECIMIENTO ............................................................................................................................................... IV ÍNDICE DE CONTENIDO ........................................................................................................................................ V LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................................................... IX LISTA DE CUADROS .............................................................................................................................................. X LISTA DE ANEXOS ............................................................................................................................................... XII RESUMEN XIII ABSTRACT............................................................................................................................................................ .......................................................................................................................................................... XIV

CAPÍTULO 1 PLANIFICACIÓN PRELIMINAR DEL PROYECTO 1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................................. - 1 1.1 VENTAJAS ................................................................................................................................................ - 1 1.2 DESVENTAJAS......................................................................................................................................... - 1 1.3 FUNCIONAMIENTO .................................................................................................................................. - 2 2 COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA ......................................................................................................... - 2 2.1 CABLE PRINCIPAL................................................................................................................................... - 2 2.2 LAS TORRES............................................................................................................................................ - 2 2.3 EL TABLERO ............................................................................................................................................ - 3 3 CLASIFICACIÓN DE LOS PUENTES .............................................................................................................. - 3 3.1 DE ACUERDO A SU UTILIDAD ............................................................................................................... - 3 3.2. DE ACUERDO A LOS MATERIALES ...................................................................................................... - 3 3.3 DE ACUERDO AL DISEÑO...................................................................................................................... - 4 4 CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO ........................................................................................................ - 4 4.1 ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS .................................................................................................................. - 5 4.1.1 Objetivos ............................................................................................................................................ - 5 4.1.2 Instrumentación .................................................................................................................................. - 5 4.2 ESTUDIOS DE HIDROLOGÍA E HIDRÁULICA ......................................................................................... - 5 4.2.1 Objetivos ............................................................................................................................................ - 5 4.2.2 Alcances ............................................................................................................................................. - 6 4.3 ESTUDIO DE SOCAVACIÓN .................................................................................................................... - 6 4.3.1 Socavación general ............................................................................................................................ - 7 4.3.2 Socavación local ................................................................................................................................ - 7 4.3.3 Deducción de fórmulas empleadas para cálculo de socavación ...................................................... - 11 4.4 ESTUDIOS GEOTÉCNICOS ................................................................................................................... - 15 4.4.1 Objetivos .......................................................................................................................................... - 15 4.4.2 Alcances ........................................................................................................................................... - 15 4.4.3 Ensayos de laboratorio ..................................................................................................................... - 15 4.4.4 Sistema de clasificación unificada de suelos ................................................................................... - 19 4.5 ESTUDIO DE RIESGO SÍSMICO ............................................................................................................ - 22 4.5.1 Objetivos .......................................................................................................................................... - 22 4.5.2 Requerimientos de los estudios ....................................................................................................... - 22 4.5.3 Documentación ................................................................................................................................ - 22 -

V

CAPÍTULO 2 CÁLCULO Y DISEÑO 1 ESTUDIO TOPOGRÁFICO............................................................................................................................. - 23 2 ESTUDIOS DE HIDROLOGÍA E HIDRÁULICA .............................................................................................. - 23 2.1 ANÁLISIS DE PROBABILIDAD DE CRECIENTES ................................................................................. - 24 2.2 DISTRIBUCIONES TEÓRICAS DE CRECIENTES ................................................................................ - 25 2.2.1 Distribución de valores extremos tipo I o distribución de Gumbel .................................................... - 25 2.2.2 Distribución de log-Pearson tipo lll ................................................................................................... - 27 2.3 ESTUDIO HIDRÁULICO EN EL EJE DEL PUENTE ............................................................................... - 29 2.3.1 Objetivo ............................................................................................................................................ - 29 2.3.2 Fórmula de cálculo ........................................................................................................................... - 29 2.3.3 Sección transversal requerida .......................................................................................................... - 30 3 SOCAVACIÓN EN LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL EJE DEL PUENTE ................................................ - 31 3.1 Estimación de la socavación ................................................................................................................... - 31 4 ESTUDIOS GEOTÉCNICOS .......................................................................................................................... - 32 4.1 MARGEN DERECHO DEL CAUCE (RÍO AGUAS ABAJOS) .................................................................. - 33 4.2 MARGEN IZQUIERDO DEL CAUCE (RÍO AGUAS ABAJO) ................................................................... - 36 5 ESTUDIO DE RIESGO SÍSMICO ................................................................................................................... - 38 5.1 FUERZAS SÍSMICAS ESTÁTICAS ......................................................................................................... - 38 5.1.1 Tipo de uso, destino e importancia de la estructura, coeficiente I ................................................... - 38 5.1.2 Carga sísmica reactiva W ................................................................................................................ - 38 5.1.3 Espectros elásticos de diseño .......................................................................................................... - 39 5.1.4 Fundamentación del mapa de zonificación ...................................................................................... - 39 5.1.5 Coeficientes de amplificación dinámica de perfiles de suelo fa, fd y fs ............................................ - 40 5.1.6 Tipos de perfiles de suelo ................................................................................................................ - 41 5.1.7 Factor de reducción de resistencia sísmica R ................................................................................. - 43 5.1.8 Coeficiente de configuración estructural en planta  ................................................... .................. - 44 5.1.9 Coeficiente de configuración estructural en elevación  ............................................................... - 45 5.2 DISTRIBUCIÓN DE LA FUERZA CORTANTE BASAL ........................................................................... - 47 -

CAPÍTULO 3 CÁLCULO ESTRUCTURAL 1 GÁLIBO DE SEGURIDAD .............................................................................................................................. - 48 2 DISPOSITIVOS BÁSICOS DE PROTECCIÓN ............................................................................................... - 48 2.1 BARANDAS ............................................................................................................................................. - 48 3 CARGAS Y FACTORES DE CARGAS ........................................................................................................... - 48 3.1 CLASIFICACIÓN Y DEFINICIÓN ............................................................................................................ - 48 3.1.1 Cargas permanentes ........................................................................................................................ - 48 3.1.2 Cargas variables .............................................................................................................................. - 49 3.1.3 Cargas excepcionales ...................................................................................................................... - 50 4 DISEÑO DEL TABLERO DEL PUENTE PEATONAL ..................................................................................... - 50 4.1 DISEÑO DEL TABLÓN............................................................................................................................ - 50 4.2 DISEÑO DE VIGAS LONGITUDINALES................................................................................................. - 51 4.3 DISEÑO DE VIGAS TRANSVERSALES ................................................................................................. - 53 5 DISEÑO DE LA PÉNDOLA ............................................................................................................................. - 55 6 DISEÑO DEL CABLE PRINCIPAL.................................................................................................................. - 55 6.1 TRAYECTORIA DEL CABLE PRINCIPAL Y TABLERO DEL PUENTE .................................................. - 57 7 DISEÑO DE LA TORRE ................................................................................................................................. - 58 7.1 CARGA PERMANENTE .......................................................................................................................... - 58 7.2CARGA VARIABLE (VIENTO) .................................................................................................................. - 59 7.2.1 Cálculo de la presión del viento ....................................................................................................... - 59 7.3Gráfica de las torres del puente con sus respectivas cargas calculadas .................................................. - 62 7.4 Reacciones de apoyo y momentos flectores máximos ............................................................................ - 63 7.5 DISEÑO DE COLUMNA ......................................................................................................................... - 64 7.6 DISEÑO DE LA VIGA TRANSVERSAL ................................................................................................... - 68 -

VI

7.7 CAPACIDAD RESISTENTE ADMISIBLE DEL SUELO ........................................................................... - 69 7.8 DISEÑO DEL PLINTO DE CIMENTACIÓN ............................................................................................. - 70 7.8.1 Cálculo de la sección transversal. .................................................................................................... - 70 7.8.2 Diseño a cortante tipo viga ............................................................................................................... - 73 7.8.3 Diseño a Cortante por Punzonamiento ............................................................................................ - 76 7.8.4 Diseño a Flexión............................................................................................................................... - 77 8 DISEÑO DEL MACIZO DE ANCLAJE ............................................................................................................ - 80 9 PLANILLA DE HIERROS ................................................................................................................................ - 82 -

CAPÍTULO 4 IMPACTOS AMBIENTALES 1 ENFOQUE ...................................................................................................................................................... - 88 2 OBJETIVOS .................................................................................................................................................... - 88 3 METODOLOGÍA DE ANÁLISIS ...................................................................................................................... - 88 4 ASPECTOS DE UN ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL .......................................................................... - 89 4.1 RESUMEN EJECUTIVO.......................................................................................................................... - 89 4.2 DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO AMBIENTAL (LÍNEA BASE) ............................................................... - 89 4.2.1 Físicos .............................................................................................................................................. - 89 4.2.2 Biótico .............................................................................................................................................. - 90 4.2.3 Socio-cultural ................................................................................................................................... - 90 4.3 DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL PROYECTO ..................................................................................... - 91 4.4 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS PARA EL PROYECTO ......................................................................... - 91 4.5 CARACTERIZACIÓN DE LOS DESECHOS Y EMISIONES ................................................................... - 92 4.5.1 Desechos líquidos ............................................................................................................................ - 92 4.5.2 Desechos sólidos y semisólidos ....................................................................................................... - 92 4.5.3 Contaminantes atmosféricos ............................................................................................................ - 92 4.6 IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES............................................. - 92 4.6.1 Identificación de los componentes del medio ambiente afectado .................................................... - 92 Identificación las acciones que ocasionan impactos ambientales ............................................... -- 94 92 -4.74.6.2 VALORACIÓN DEde IMPACTOS ............................................................................................................... 4.7.1Cálculo de la incidencia del impacto ............................................................................................... - 94 4.7.1Obtención de la magnitud ............................................................................................................... - 95 4.7.3 Valor final y evaluación .................................................................................................................. - 96 4.7.4 Incidencia de Impacto .................................................................................................................... - 97 4.8 PLAN DE MANEJO AMBIENTAL CON MEDIDAS DE MITIGACIÓN ............................................... - 101 -

CAPÍTULO 5 PRESUPUESTO DE CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE COLGANTE 1 PRESUPUESTO ........................................................................................................................................... - 103 1.1. ESTUDIO DE PLANOS Y ESPECIFICACIONES ................................................................................. - 103 1.2 VISITA AL SITIO DE OBRA .................................................................................................................. - 103 1.3 LISTA DE PRECIOS DE MATERIALES ................................................................................................ - 103 1.4 MEDICIÓN DE CANTIDADES EN OBRA.............................................................................................. - 103 1.5 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ................................................................................................... - 104 1.6 PRESUPUESTO REFERENCIA, SEGÚN ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ................................ - 105 2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA OBRA ......................................................................................... - 106 2.1 INSTALACIONES PROVISIONALES .................................................................................................... - 106 2.2 REPLANTEO ......................................................................................................................................... - 106 2.3 MOVIMIENTO DE TIERRAS ................................................................................................................. - 106 2.4 EXCAVACIÓN Y DESALOJO................................................................................................................ - 106 2.5 RELLENO Y COMPACTACIÓN ............................................................................................................ - 107 2.6 SOBRE EXCAVACIONES ..................................................................................................................... - 107 2.7 HORMIGONES ...................................................................................................................................... - 108 -

VII

2.7.1 Materiales ....................................................................................................................................... - 108 2.7.2 Cemento ......................................................................................................................................... - 108 2.7.3 Agua ............................................................................................................................................... - 108 2.7.4 Áridos ............................................................................................................................................ - 108 2.7.5 Aditivos ........................................................................................................................................... - 109 2.7.6 Inclusiones de aire ........................................................................................................................ - 109 2.7.7 Almacenamiento de materiales ..................................................................................................... - 110 2.7.8 Mezclado de hormigón .................................................................................................................. - 110 2.7.9 Ensayos de laboratorio ................................................................................................................... - 110 2.7.10 Mediciones de materiales ............................................................................................................. - 111 2.7.11 Mezclado del hormigón ................................................................................................................ - 111 2.7.12 Entrega ......................................................................................................................................... - 111 2.7.13 Transporte .................................................................................................................................... - 111 2.7.14 Colocación ................................................................................................................................... - 111 2.7.15 Curado del hormigón .................................................................................................................... - 112 2.7.16 Reparación en fallas de hormigón ............................................................................................... - 112 2.8 ENCOFRADOS .................................................................................................................................... - 112 2.8.1 Tolerancia en las dimensiones del hormigón ................................................................................. - 113 2.9 ACERO DE REFUERZO ....................................................................................................................... - 114 2.9.1 Doblado .......................................................................................................................................... - 114 2.9.2 Condiciones de las superficies de las varillas ................................................................................ - 114 2.9.3 Colocación del acero de refuerzo ................................................................................................... - 114 2.9.4 Espaciamientos del acero de refuerzo ........................................................................................... - 114 2.9.5 Empalmes ...................................................................................................................................... - 115 2.9.6 Recubrimiento para protección del acero de refuerzo .................................................................... - 115 2.10 CARPINTERÍA METÁLICA .................................................................................................................. - 115 2.10.1 Generalidades .............................................................................................................................. - 115 2.10.2 Materiales y ejecución .................................................................................................................. - 115 2.11 PINTURA PARA ACEROS .................................................................................................................. - 116 -

CAPÍTULO 6 RESULTADOS ......................................................................................................................... - 117 -

CAPITULO 7 CONCLUSIONES ..................................................................................................................... - 118 -

CAPÍTULO 8 RECOMENDACIONES ..................................................... ....................................................... - 119 -

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................................ - 120 -

VIII

LISTA DE FIGURAS Fig. 1 Puente de Menai ........................................................................................................................................ - 1 Fig. 2 Componentes de la estructura ................................................................................................................... - 3 Fig. 3. Socavación, distribución del material en el fondo del cauce .................................................................... - 7 Fig. 4. Socavación en pilas rectangulares, estado inicial vistas isometría y lateral.............................................. - 8 Fig. 5. Socavación en pilas rectangulares, estado inicial vista en planta ............................................................. - 9 Fig. 6. Socavación en pilas rectangulares estado avanzado, vista isometría ..................................................... - 9 Fig. 7. Segmento del área hidráulica, sección sin socavar ................................................................................ - 13 Fig. 8. Segmento de área hidráulica socavada .................................................................................................. - 13 Fig. 9. Herramienta para calcular limite líquido, cuchara de casa grande .......................................................... - 19 -

Fig. 10. Grafica de resultados anuales instantáneos Caudal – tiempo ...................................................... ........ - 25 Fig. 11. Sección transversal hidráulica requerida .............................................................................................. - 30 Fig. 12 Grafica de socavación en el eje del puente .......................................................................................... - 32 Fig. 13 Grafica dé % de humedad natural, margen derecho del rio (aguas abajo) ........................................... - 35 Fig. 14 Gráfico de plasticidad utilizado con la tabla 1.9 para la clasificación unificada de suelos .................... - 37 Fig. 15 Estrato al momento de la compresión simple. ...................................................................................... - 37 Fig. 16 Ecuador, zonas sísmicas para propósitos de diseño y valor del factor de zona Z ................................. - 39 -

Fig. 17. Gráfica de los tablones del tablero del puente. ..................................................................................... - 50 Fig. 18. Gráfica de los perfiles longitudinales del tablero del puente ................................................................. - 51 Fig. 19. Gráfica de los perfiles transversales del tablero del puente. ................................................................. - 53 Fig. 20. Diagrama de fuerzas actuantes sobre la viga transversal .................................................................... - 54 Fig. 21. Gráfica de péndola ................................................................................................................................ - 55 Fig. 22. Descomposición vectorial de fuerza F .................................................................................................. - 56 Fig. 23. Esquema vectorial de cargas verticales sobre la torre .......................................................................... - 58 Fig. 24. Gráfica de torre del puente con sus cargas puntuales respectivas. ...................................................... - 62 Fig. 25. Esquema de los resultados de análisis (momentos flectores máximos)………………………………...- 63 Fig. 26. Combinacion de carga axial y momento flector, curvas de interaccion, diferentes cuantias de acero..- 64Fig. 27. Gráfica, curvas de interaccion para distintas cuantías de acero .......................................................... - 66 Fig. 28. Gráfica, espaciamiento centro a centro de los amarres ........................................................................ - 67 Fig. 29. Grafica, tipo de armado de hierro para columna de torre ..................................................................... - 67 Fig. 30. Carga y momentos actuantes en plinto ................................................................................................. - 70 Fig. 31. dimensione apropiadas propuestas para el plinto de cimentación ....................................................... - 72 Fig. 32. Esfuerzos producidos en la base del plinto de cimentación. ................................................................. - 73 Fig. 33. Dimensiones del plinto de cimentación y peralte tentativo. ................................................................... - 74 Fig. 34. Seccion critica al corte tipo viga ............................................................................................................ - 74 Fig. 35. Diagrama de esfuerzos de reacción del suelo, eje x-x. ......................................................................... - 75 Fig. 36. Sección critica de diseño a cortante por punzonamiento. ..................................................................... - 76 Fig. 37. Secciones críticas de diseño a flexión en dos direcciones principales ................................................. - 77 Fig. 38. Gráfica de diseño a flexión, dirección x................................................................................................. - 77 Fig. diseñoarmado a flexióndedirección Y. ................................................................................................ Fig. 39. 40. Gráfica Diseño adeflexión, varillas en la dirección x e y. .................................................................... -- 78 80 -Fig. 41. Macizo de anclaje de Hormigón Armado más suelo natural. ................................................................ - 80 -

IX

LISTA DE CUADROS Tabla 1. Velocidades medias de la corriente del agua necesarias para producir desgaste, m/s ....................... - 10 Tabla 2. Velocidades medias de la corriente del agua, que son admisibles (no erosivas) para suelos no cohesivos, m/s ................................................................................................................................................... - 10 Tabla 3. Calculo coeficiente  ............................................................................................................................ - 11 Tabla 4. Calculo del valor de x ........................................................................................................................... - 12 Tabla 5. Muestra representativa de material ...................................................................................................... - 16 Tabla 6. Clasificación de tamices según su abertura. ........................................................................................ - 16 Tabla 7. Factores a considerar en la clasificación de un suelo de acuerdo con el sistema unificado de clasificación de suelos ....................................................................................................................................... - 20 Tabla 8. Características de la Cuenca en estudio. Rio Gualaceo (San juan-Gualaceo). ................................... - 23 Tabla 9. Registro de crecidas máximas instantáneas anuales, est. Gualaceo D.J. Pamar. .............................. - 24 Tabla 10. Valores de k, para la distribución de valores extremos (tipo I) ........................................................... - 26 Tabla 11. Registro de caudales anuales máximos instantáneos ....................................................................... - 26 Tabla 12. Cálculo de parámetros necesarios para determinar el caudal en un cierto periodo de tiempo .......... - 28 Tabla 13. Registro de datos y cálculo de la pendiente longitudinal (S), del cauce ............................................ - 29 Tabla 14. Datos necesarios para calcular el área transversal de la sección...................................................... - 30 Tabla 15. Registro de datos necesarios para el cálculo del diámetro efectivo ................................................... - 31 Tabla 16. Profundidad de socavación ................................................................................................................ - 32 Tabla 17. Ensayo, analisis granulometrico N°1, margen derecho del rio (aguas abajo). .................................. - 33 Tabla 18. Ensayo, analisis granulometrico N°2, margen derecho del rio (aguas abajo). .................................. - 34 Tabla 19. Resistencia a la compresión simple según el tipo de material ........................................................... - 35 Tabla 20. Variación de humedad natural, margen derecho del rio (aguas abajo) .............................................. - 35 Tabla 21. Ensayo, analisis granulometrico – limite de Aterberg , margen izquierdo del rio (aguas abajo ......... - 36 Tabla 22. Características del estrato sometido al ensayo de compresión simple, margen izquierdo del rio (aguas abajo ...................................................................................................................................................... - 37 Tabla 23. Tipo de uso, destino e importancia de la estructura. .......................................................................... - 38 Tabla 24. Valores del factor Z en función de la zona sísmica adoptada ............................................................ - 40 Tabla 25. Tipo de suelo y Factores de sitio Fa .................................................................................................. - 40 Tabla 26. Tipo de suelo y factores de sitio Fd ................................................................................................... - 41 Tabla 27. Tipo de suelo y Factores del comportamiento inelástico del subsuelo fs ........................................... - 41 Tabla 28. Clasificación de los perfiles de suelo ................................................................................................. - 42 Tabla 29. coeficiente de reducción de respuesta estructural R. ........................................................................ - 44 Tabla 30. Coeficientes de irregularidad en planta .............................................................................................. - 45 Tabla 31. Coeficientes de irregularidad en elevación. ....................................................................................... - 46 Tabla 32. Resumen de datos calculados, previo a determinar el valor de la cortante basal de diseño. ............ - 46 Tabla 33. Resultados de fuerzas sísmicas sobre cada nivel ............................................................................. - 47 Tabla 34. Pesos específicos de materiales de construcción.............................................................................. - 49 Tabla 35. Características del perfil longitudinal L............................................................................................... - 52 Tabla 36. Características del perfil transversal C............................................................................................... - 53 Tabla 37. Datos trayectoria del cable y tablero del puente ................................................................................ - 57 Tabla 38. Coeficiente de corrección, ............................................................................................................... - 59 Tabla 39. Factor de forma,  ............................................................................................................................. - 60 Tabla 40. Resumen de cargas producidas por acción del viento más sismo sobre cada piso ......................... - 61 Tabla 41. Cuantía de acero, cuando la columna está conformada con 10 varillas Ø 12mm ............................. - 65 Tabla 42. Cuantía de acero, cuando la columna está conformada con 10 varillas Ø 14mm ............................. - 65 Tabla 43. Cuantía de acero, Cuando la columna está conformada con 10 varillas Ø 16mm............................. - 65 Tabla 44. Cuantía de acero, cuando la columna está conformada con 10 varillas Ø 18mm ............................. - 66 Tabla 45. Factores de seguridadminimos .......................................................................................................... - 70 Tabla 46. Armadura, torre-plinto de cimentación ............................................................................................... - 82 Tabla 47. Armadura, péndolas ........................................................................................................................... - 83 Tabla 48. Armadura, macizo de anclaje............................................................................................................. - 86 Tabla 49. Armadura, tablero peatonal (perfilería). ............................................................................................. - 87 -

X

Tabla 50. Identificación de impactos .................................................................................................................. - 89 Tabla 51. Clasificación de impacto según atributo ............................................................................................. - 91 Tabla 52. Calificación según magnitud de impacto de impacto. ........................................................................ - 93 Tabla 53. Valor de impacto. ............................................................................................................................... - 93 Tabla 54. Identificación de impacto, contaminación atmosférica. ...................................................................... - 94 Tabla 55. Identificación de impacto, riesgo de contaminación ........................................................................... - 95 Tabla 56. Identificación de impacto, Contaminación de aguas .......................................................................... - 96 Tabla 57. Identificación de impacto, Contaminación al paisaje .......................................................................... - 97 Tabla 58. Prevencionde la contaminacion atmosferica ...................................................................................... - 98 Tabla 59. Prevencion de contaminacion acustica .............................................................................................. - 99 Tabla 60. Prevención de contaminacion de aguas ............................................................................................ - 99 Tabla 61. Prevención de contaminacion al paisaje .......................................................................................... - 100 Tabla 62. Presupuesto referencial ................................................................................................................... - 105 Tabla 63. Substancias permisibles en áridos finos .......................................................................................... - 108 Tabla 64. Substancias permisibles en áridos gruesos ..................................................................................... - 109 Tabla 65. Cantidades de aire en Hormigón ..................................................................................................... - 109 Tabla 66. Toma de muestras para ensayo de laboratorio................................................................................ - 110 Tabla 67. Tiempo de amasado para fabricación de Hormigón, la maquina dará por lo menos 60 rev. ........... - 111 Tabla 68. Tolerancia en desviaciones del hormigón ........................................................................................ - 113 Tabla 69. Tolerancias aceptadas entre varillas de refuerzo y cofres ............................................................... - 114 Tabla 70. Recubrimiento mínimo para la protección del acero de refuerzo ..................................................... - 115 -

XI

LISTA DE ANEXOS ANEXO A DATOS HISTÓRICOS ................................................................................................................... - 121 –

ANEXO B ESTUDIOS HIDROLÓGICOS ........................................................................................................ - 123 –

ANEXO C ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS........................................................................................ - 126 –

ANEXO D ESTUDIO ESTRUCTURAL ........................................................................................................... - 129 –

ANEXO E ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ........................................................................................... - 134 –

ANEXO F ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL ........................................................................................... - 158 –

ANEXO G PLANOS CONSTRUCTIVOS ......................................................................................................... - 180 -

XII

RESUMEN

La Junta perteneciente Cantón deGualaceo, ayuda del Provincial delParroquial Azuay, y de a laSan vezJuan, con la UniversidadalCatólica Cuenca, haconrealizado los Gobierno estudios respectivos para construir un puente colgante tipo peatonal, su misión de construir esta obra es facilitar a los pobladores principalmente del sector (San Antonio, Uzhar) a trasladarse de un lugar a otro, ya que los puentes más cercanos existentes se encuentran a 2 Km de distancia aproximadamente.

La parroquia de San Juan registra según el último censo poblacional (septiembre del 2011), 5,305 habitantes, según la Junta Parroquial de San Juan estima que el puente sirva de paso alrededor de 2000 habitantes por día, representando el 37,7 % de la población. En el sito no existe ningún puente al momento.

Los estudios básicos de ingeniería que hemos realizado para poder diseñar el puente corresponden a: estudios topográficos, hidrología e hidráulica, geológicos y geotécnicos, riesgo sísmico, cálculo estructural, presupuesto referencial e impacto ambiental. Las características del puente colgante peatonal son: Luz del puente, 53,20 m. Ancho del puente, 1,00 m. • •

• •

Infraestructura Macizo de anclaje, material H°A°. Plinto y torre de cimentación, altura 10,70 m, material H°A°. Superestructura Cables principales del puente, alma de acero, Ø = 50 mm. Péndolas, varilla lisa fy = 4200 Kg/cm², Ø = 12 mm. Vigas longitudinales y transversales del tablero del puente, material perfiles de acero Tablero del puente, material tablones de madera. Poleas Ø= 150 mm.

A-36.

PALABRA CLAVE: PUENTE COLGANTE, PUENTE PEATONAL, DISTRIBUCIÓN DE GUMBEL, SOCAVACIÓN, SISMO, PRESUPUESTO.

XIII

ABSTRACT

The Vestry of San Juan, belonging to the Canton Gualaceo, using the Provincial Government of Azuay, while the Catholic University of Cuenca, has made the respective studies to build a pedestrian suspension bridge type, its mission to build this work is facilitate the villagers mainly sector (San Antonio - Uzhar) to move from one place to another, as the closest existing bridges are approximately 2 km away.

The parish of San Juan recorded according to the last census (September 2011), 5,30 5 inhabitants, according to the Vestry of San Juan believes that the bridge serves as a passage around 2000 inhabitants per day, representing 37.7% of the population . On the site there is no bridge at the time.

The basic engineering studies we have performed to design the bridge corresponds to: hydraulic topographic, geological and geotechnical studies, and hydrology, seismic hazard, structural calculation, reference budget and environmental impact.

•

The characteristics of the pedestrian suspension bridge are: Luz Bridge, Bridge width,53.20 1.00 m. m. Infrastructure: Anchor block, item H. ° A. ° Tower foundation and plinth, height 10.70 m, item H. ° A .°

•

Superstructure: Bridge main cables, steel core, Ø = 50 mm. Hangers, smooth rod FY = 4200 Kg / cm ², Ø = 12 mm. Longitudinal and transverse beams of the bridge deck, steel material profiles A-36. Bridge: deck material wooden planks. Pulley Ø = 150 mm.

KEYWORD: SUSPENSION BRIDGE, FOOTBRIDGE, GUMBEL DISTRIBUTION, SCOUR, EARTHQUAKE, BUDGET.

XIV

CAPÍTULO 1 PLANIFICACIÓN PRELIMINAR DEL PROYECTO 1 INTRODUCCIÓN Un puente colgante es un puente sostenido por un arco invertido, formado por numerosos cables de acero del que se suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales.

El diseño actual de los puentes colgantes fue desarrollado a principios del siglo XIX. Los primeros ejemplos incluyen el puente de Menai, el de Conwy, ambos puestos en funcionamiento en 1826 en el Norte del País de Galhes.

Fig. 1. Puente de Menai.

Fuente: Internet Google

1.1 VENTAJAS 





El vano central puede ser muy largo en relación a la cantidad de material empleado, permitiendo comunicar cañones o vías de agua muy anchos. No necesitan apoyos centrales durante su construcción permitiendo construir sobre profundos cañones o cursos de agua muy ocupados por el tráfico marítimo o de aguas muy turbulentas. Siendo relativamente flexibles, pueden flexionar bajo vientos severos y terremotos donde un puente más rígido tendría que ser más grande y fuerte.

1.2 DESVENTAJAS 



Al faltar rigidez el puente se puede volver intransitable en condiciones de fuertes vientos o turbulencias, y requeriría cerrarlo temporalmente al tráfico. Bajo grandes cargas de viento, las torres ejercen un gran momento (fuerza en sentido curvo) en el suelo, y requieren una gran cimentación cuando se trabaja en suelos débiles, lo que resulta muy caro.

-1-

1.3 FUNCIONAMIENTO Los cables que constituyen el arco invertido de los puentes colgantes, deben estar anclados en cada extremo del puente ya que son los encargados de transmitir una parte importante de la carga que tiene que soportar la estructura. El tablero suele estar suspendido mediante tirantes verticales que conectan con dichos cables.

Las fuerzas principales en un puente colgante son de tracción en los cables principales y de compresión en los pilares. Todas las fuerzas en los pilares deben ser casi verticales y hacia abajo, y son estabilizadas por los cables principales.

Los cables principales de un puente colgante formarán una parábola (muy similar a una catenaria, la forma de los cables principales sin cargar antes de que sea instalada la pista).

Esto puede ser visto por un gradiente constante que crece con el crecimiento lineal de la distancia, este incremento en el gradiente a cada conexión con la pista crea un aumento neto de la fuerza. Combinado con las relativamente simples constituidas puestas sobre la pista actual, esto hace que los puentes colgantes sean más simples de diseñar, calcular y analizar que los puentes atirantados, donde la pista está en compresión.

La suspensión con cables ligeros puede servir como una solución menos cara y más elegante para puentes peatonales, que soportarlas mediante un gran enrejado. La suspensión con cables puede ser también aumentada con la inherente rigidez de una estructura teniendo mucho en común.

2 COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA 2.1 CABLE PRINCIPAL Es un elemento flexible, lo que quiere decir que no tiene rigidez y por tanto no resiste flexiones. Si se le aplica un sistema de fuerzas, tomará la forma necesaria para que en él sólo se produzcan esfuerzos axiales de tracción, si esto no fuera posible no resistiría. Por tanto, la forma del cable coincidirá forzosamente con la línea generada por la trayectoria de una de las posibles composiciones del sistema de fuerzas qué actúan sobre él. La curva del cable principal de un puente colgante es una combinación de la catenaria, porque el cable principal pesa, y de la parábola, porque también pesa el tablero; sin embargo la diferencia entre ambas curvas es mínima, y por ello en los cálculos generalmente se ha utilizado la parábola de segundo grado.

2.2 LAS TORRES Han sido siempre los elementos más difíciles de proyectar de los puentes colgantes, porque son los que permiten mayor libertad. Por eso en ellas se han dado toda clase de variantes. Las torres no plantean problemas especiales de construcción , salvo la dificultad que supone elevar piezas o materiales a grandes alturas.

-2-

2.3 EL TABLERO Suele estar suspendido mediante tirantes verticales que conectan con dichos cables y se usan estructuras de acero reticuladas para soportar la carretera en tipo carrosable.

Fig. 2. Componentes de la estructura.

Fuente: Internet, Google.

3 CLASIFICACIÓN DE LOS PUENTES 3.1 DE ACUERDO A SU UTILIDAD Dependiendo el uso que se les dé, algunos de ellos reciben nombres particulares, como acueductos, cuando se emplean para la conducción del agua, viaductos si soportan el paso de carreteras y vías férreas, y pasarelas están destinados exclusivamente a la circulación de personas.

3.2. DE ACUERDO A LOS MATERIALES 

Los puentes de madera aunque son rápidos de construir y de bajo costo, son poco resistentes y duraderos, ya que son muy sensibles a los agentes atmosféricos como la lluvia y el viento, por lo que requieren un mantenimiento continuado y costoso. Su bajo costo (debido a la abundancia de madera, sobre todo en la antigüedad) y la facilidad para labrar la madera pueden explicar que los primeros puentes construidos fueran de madera.



Los puentes de piedra, los romanos fueron grandes constructores, son tremendamente resistentes compactos y duraderos, aunque en la actualidad su construcción es muy costosa. Los cuidados necesarios para su mantenimiento son escasos, ya que resisten muy bien los agentes climáticos. Desde que el hombre consiguió dominar la técnica del arco este tipo de puentes dominó durante siglos. Sólo la revolución industrial con las nacientes técnicas de construcción con hierro pudo amortiguar este dominio.



Los puentes metálicos son muy versátiles permiten diseños de grandes luces, se construyen con rapidez, pero son caros de construir y además están sometidos a la acción corrosiva, tanto de los ,

-3-

agentes atmosféricos como de los gases y humos de las fábricas y ciudades, lo que supone un mantenimiento caro. 

Los puentes de hormigón armado, son de montaje rápido, ya que admiten en muchas ocasiones elementos prefabricados, son resistentes, permiten superar luces mayores que los puentes de piedra, aunque menores que los de hierro, y tienen unos gastos de mantenimiento muy escasos, ya que son muy resistentes a la acción de los agentes atmosféricos.

3.3 DE ACUERDO AL DISEÑO Los diseños que adoptan los puentes son tres, que por otra parte, están directamente relacionadas con los esfuerzos que soportan sus elementos constructivos. 







Puentes de viga . Están formados fundamentalmente por elementos horizontales que se apoyan en sus extremos sobre soportes o pilares. Mientras que la fuerza que se transmite a través de los pilares es vertical y hacia abajo y, por lo tanto, éstos se ven sometidos a esfuerzos de compresión, las vigas o elementos horizontales tienden a flexionarse como consecuencia de las cargas que soportan. El esfuerzo de flexión supone una compresión en la zona superior de las vigas y una tracción en la inferior. Puentes de arco. Están constituidos básicamente por una sección curvada hacia arriba que se apoya en unos soportes o estribos, y que abarca una luz o espacio vacío. En ciertas ocasiones el arco es el que soporta el tablero (arco bajo tablero) del puente sobre el que se circula mediante una serie de soportes auxiliares, mientras que en otras de él es del que pende el tablero (arco sobre tablero) mediante la utilización de tirantes. La sección curvada del puente está siempre sometida a esfuerzos de compresión, igual que los soportes, tanto del arco como los auxiliares que sustentan el tablero. Los tirantes soportan esfuerzos de tracción. Puentes colgantes. Véase literal 2. Puente atirantado. Aquel cuyo tablero está suspendido de uno o varios pilones centrales mediante obenques.

4 CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO Los puentes ubicados en el cruce con un curso de agua deben ser diseñados de modo que las alteraciones u obstáculos que estos presenten ante este curso de agua sean previstos y puedan ser admitidos en el desempeño de la estructura a lo largo de su vida útil, o se tomen medidas preventivas. Para esto deben establecerse las características hidrogeodinámicas del sistema fluvial con el objeto de determinar la estabilidad de la obra respecto al comportamiento del cauce. Es importante considerar la posible movilidad del cauce, el aporte de escombros desde la cuenca y los fenómenos de socavación, así como la posibilidad de ocurrencia de derrumbes, deslizamientos e inundaciones. Un puente que colapsa o sufre daños estructurales mayores ante la erosión puede amenazar la seguridad de los transeúntes así como crear impactos sociales y perdidas económicas significativas por un largo periodo de tiempo, debe considerarse mayor riesgo en la determinación del área de flujo a ser confinada por el puente que en la estimación de las profundidades de socavación. El estudio debe indicar los periodos de sequía, de avenidas, y de transición, para recomendar las previsiones a tomarse en cuenta antes, durante y después de la construcción de las estructuras ubicadas en el cauce.

-4-

4.1 ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS 4.1.1 Objetivos Los estudios topográficos tendrán como objetivos:  

 

Realizar los trabajos de campo que permitan elaborar los planos topográficos. Proporcionar información de base para los estudios de hidrología e hidráulica, geología, geotecnia, así como de ecología y sus efectos en el medio ambiente. Posibilitar la definición precisa de la ubicación y las dimensiones de los elementos estructurales. Establecer puntos de referencia para el replanteo durante la construcción.

Los estudios topográficos realizados nos permitirán conocer lo siguiente: 





Levantamiento topográfico general de la zona del proyecto, documentado en planos (anexo estudios topográficos) a escala entre 1:100 y 1:1000 con curvas de nivel a intervalos de 1m y comprendidos por lo menos 50m a cada lado del puente en las dos direcciones. Secciones verticales tanto en la dirección longitudinal como transversal. Los planos deberán indicar los accesos del puente, igualmente la vegetación existente. Ubicación e indicación de cotas de puntos de referenciales, puntos de inflexión y puntos de inicio y terminación de tramos curvos.

4.1.2 Instrumentación El levantamiento topográfico se ha realizado con una estación total moderna, acompañada de su respectivo prisma, esto garantiza un grado de precisión alto en el levantamiento, fue posible levantar el área en estudio desde una sola estación o plantada, en el lugar se implantó un hito de hormigón referenciado con su ubicación y altitud que servirá como referencia en un futuro.

4.2 ESTUDIOS DE HIDROLOGÍA E HIDRÁULICA 4.2.1 Objetivos Los objetivos de los estudios son establecer las características hidrológicas de los regímenes de avenidas máximas y extraordinarias y los factores hidráulicos que conllevan a una real apreciación del comportamiento hidráulico del rio que permiten definir los requisitos mínimos del puente y su ubicación óptima en función de los niveles de seguridad o riesgos permitidos o aceptables para las características particulares de la estructura. Los estudios de hidrología e hidráulica para el diseño de puentes deben permitir establecer lo siguiente:         

Ubicación óptima del cruce. Caudal máximo de diseño hasta la ubicación del cruce. Comportamiento hidráulico del río en el tramo que comprende el cruce. Área de flujo a ser confinada por el puente. Nivel máximo de agua en la ubicación del puente. Nivel mínimo recomendable para el tablero del puente. Profundidades de socavación general. Profundidad mínima recomendable para la ubicación de la cimentación, según el tipo de cimentación. Obras de protección necesarias.

-5-

4.2.2 Alcances El programa de estudios debe considerar la recolección de información, los trabajos de campo y los trabajos de gabinete, cuya cantidad y alcance será determinado en base a la envergadura del proyecto, en términos de su longitud y el nivel de riesgo considerado.

Los estudios hidrológicos e hidráulicos comprenderán lo siguiente:  











  

Vista de campo; reconocimiento del lugar tanto en la zona de cruce como de la cuenca global. Recolección y análisis de información hidrométrica y meteorológica existente; esta información puede ser proporcionada por entidades locales o nacionales, por ejemplo ETAPA EP, SENAMHI, o entidades encargadas de la administración de recursos hídricos del lugar. Selección de los métodos de estimación de caudal máximo de diseño, en caso de contarse con registros hidrométricos de calidad probada, puede efectuarse un análisis de frecuencias que permitirá obtener directamente valores de caudal máximo para distintas probabilidades de ocurrencia (periodos de retorno). Evaluación de las estimaciones de caudal máximo, elección del resultado que a criterio ingenieril, se estima confiable y lógico. Caracterización morfológica del cauce, es especialmente importante la determinación de la estabilidad, estática o dinámica, o inestabilidad del cauce, y así mismo, el aporte de escombros desde la cuenca, los cuales permitirán pre-establecer las condiciones a las que estará expuesta la estructura. Selección de secciones transversales representativas del cauce y obtención del perfil longitudinal, la longitud del tramo a ser analizado dependerá de las condiciones de flujo previstas, por ejemplo, alteraciones aguas arriba o aguas abajo que debieran considerarse. Determinación de las características hidráulicas de flujo, estas comprenden la velocidad media, ancho superficial, área de flujo, pendiente de la línea de energía, nivel de la superficie de agua, cuyos valores son necesarios para la determinación de la profundidad de socavación. Determinación de las profundidades de socavación general. Evaluación de las estimaciones de socavación total. Recomendaciones de protección y/o consideraciones de diseño adicionales.

4.3 ESTUDIO DE SOCAVACIÓN Una de las principales causas de la falla de un puente es la socavación. La socavación es importante conocerla para definir las cotas de cimentación de las pilas y los estribos. Sin el conocimiento del alcance de la socavación el ingeniero está expuesto a proponer cotas de cimentación superficiales que hagan inestable la estructura por ausencia de piso de apoyo o proponer una cota de cimentación más profunda de la requerida aumentando en esta forma sus costos y dificultades en la construcción. Cuando se presenta una avenida en un río, los materiales de acarreo que yacen en su lecho son removidos y transportados en suspensión o por arrastre, para ser depositados aguas abajo al decrecer la velocidad de la corriente. Este es un fenómeno típico de erosión, pero con el aumento de la velocidad del agua y del tirante, el movimiento de las aguas subálveas también se incrementa, provocando en las partículas sueltas debajo de la superficie un estado de suspensión o inestabilidad, que hacen que no pueda soportar ninguna carga. Este fenómeno del subsuelo en el lecho del río es una socavación.

-6-

4.3.1 Socavación general Ocurre, cuando se presenta una creciente y ocasiona el descenso del fondo del cauce, este recupera su nivel inicial al pasar la corriente. Al aumentar el caudal por la creciente su velocidad aumenta y por lo tanto su capacidad de arrastre, el desgaste del fondo va a depender de las características del suelo.

La distribución del material del fondo puede ser homogénea o heterogénea.

Fig. 3. Socavación, distribución del material en el fondo del cauce.

Fuente: Diseño de Puentes, Universidad Industrial de Santander, José Eusebio Trujillo.

Los suelos pueden ser cohesivos y no cohesivos. La socavación también depende de la altura del tirante de agua y muchos otros parámetros. El estudio de la socavación es incierto ante la dificultad de formular leyes de variación precisas. Esto señala la dificultad y el cuidado que se debe tener al hacer su estudio. La socavación general se presenta en el cauce del río sin la existencia de ninguna estructura por el aumento del caudal debido a una creciente y es mayor el efecto si adicionalmente se localiza una estructura, como ocurre en el caso de un puente por la presencia de los estribos y las pilas.

4.3.2 Socavación local Ocurre alrededor de las pilas y los estribos. 

Socavación en pilas rectangulares

El estado inicial de socavación en una pila rectangular, se inicia en la esquina debida a dos vértices de eje vertical.

-7-

Fig. 4. Socavación en pilas rectangulares, estado inicial vistas, isometría y lateral.


En la zona D, se juntan las partículas que vienen de direcciones opuestas. Los granos ahí depositados periódicamente resbalan hasta C.

-8-

Fig. 5. Socavación en pilas rectangulares, estado inicial vista en planta.


Estado avanzado de socavación, cuando el fondo es plano y todavía no hay arrastre se forman aguas debajo de la pila, y dos brazos simétricos de ondulaciones.

Fig. 6. Socavación en pilas rectangulares estado avanzado, vista isometría.


-9-

Para tener una idea acerca de los valores aproximados de las velocidades medias admisibles de la corriente del agua, en distintos tipos de suelos se incluyen a continuación las siguientes tablas.

Tabla 1. Velocidades medias de la corriente del agua necesarias para producir desgaste, m/s.

Profundidad de la corriente, m Tipo de suelo

0,4

1,0

2,0

3,0

Conglomerado, marga, pizarra, caliza porosa, conglomerado

2,0

2,5

3,0

3,5

Caliza laminada, arenosa o masiva

3,0

3,5

4,0

4,5

Arenisca, caliza muy compacta, mármol

4,0

5,0

6,0

6,5

Granito, basalto, cuarcita

15,0

18,0

21,0

22,0

compacto


Tabla 2. Velocidades medias de la corriente del agua, que son admisibles (no erosivas) para suelos no cohesivos, m/s.

Suelo

dm (mm)

0,4

1,0

2,0

3,0

5,0

Polvo-limo

0,005-0,05

0,15-0,20

0,2-0,3

0,25-0,40

0,30-0,45

0,40-0,55

Arena fina

0,05-0,25

0,20-0,35

0,3-0,45

0,40-0,55

0,45-0,60

0,55-0,70

Arena media

0,25-1,0

0,35-0,50

0,45-0,60

0,55-0,70

0,60-0,75

0,70-0,85

Arena gruesa

1,0-2,5

0,50-0,65

0,60-0,75

0,70-0,80

0,75-0,90

0,85-1,0

Gravilla fina

2,5-5,0

0,65-0,80

0,75-0,85

0,80-1,00

0,90-1,10

1,0-1,20

Gravilla media

5,0-10

0,80-0,90

0,85-1,05

1,00-1,15

1,10-1,30

1,20-1,45

Gravilla gruesa

10-15

0,90-1,10

1,05-1,20

1,15-1,35

1,30-1,50

1,45-1,65

Grava fina

15-25

1,10-1,25

1,20-1,45

1,35-1,65

1,50-1,85

1,65-2,00

Grava media

25-40

1,25-1,50

1,45-1,85

1,65-2,10

1,85-2,30

2,00-2,45

Grava gruesa

40-75

1,50-2,00

1,85-2,40

2,10-2,75

2,30-3,10

2,45-3,30

Guijarro fino

75-100

2,00-2,45

2,40-2,80

2,75-3,20

3,10-3,50

3,30-3,80

Guijarro medio Guijarro grueso

100-150 150-200

2,45-3,00 3,00-3,50

2,80-3,35 3,35-3,80

3,20-3,75 3,75-4,30

3,50-4,10 4,10-4,65

3,80-4,40 4,40-5,00

Canto rodado fino

200-300

3,50-3,85

3,80-4,35

4,30-4,70

4,65-4,90

5,00-5,50

Canto rodado medio

300-400

4,35-4,75

4,70-4,95

4,90-5,30

5,50-5,60

Canto rodado grueso

400-500

4,95-5,35

5,30-5,50

5,60-6,0


- 10 -

4.3.3 Deducción de fórmulas empleadas para cálculo de socavación Las velocidades erosivas del suelo se hallan de acuerdo al criterio de Liscvhtvan levediev, uno de los varios criterios existentes los cuales son definidas para suelos cohesivos y suelos no cohesivos, centrándonos en este último ya que es nuestro caso. Para suelos no cohesivos (arena y guijarros)        

(ecu. 1.1)



Dónde:   Velocidad erosiva en m/seg.   Es el diámetro medio de los granos del fondo en mm.  = 0,01 Ʃ di *Pi.  = diámetro medio, en mm de una fracción en la curva granulométrica de la muestra total que se analiza y Pi el

peso en % de esa misma porción, comparada respecto al peso total de la muestra.   Tirante considerado, donde se desea conocer el valor de  necesario para arrastrar y levantar el material, en m.   Un coeficiente de paso, que depende de la frecuencia con que se repita la creciente que se estudia.   Es un exponente variable que está en función del peso volumétrico del material seco en t/m³. Conviene recalcar la ocurrencia del aumento de las velocidades erosivas cuando se atraviesan obstáculos en el cauce natural existente.

Tabla 3. Cálculo coeficiente .

Posibilidad anual en (%) de que se presente el gasto de diseño

Coeficiente 

100

0,77

50

0,82

20

0,86

10

0,90

5

0,94

2

0,97

1

1,00

0,3

1,03

0,2

1,05

0,1

1,07


- 11 -

Tabla 4. Cálculo del valor de 

Suelos no cohesivos dm (mm)

x

0,05

0,43

0,15

0,42

0,51

0,41

1,00

0,40

1,50

0,39

2,50

0,38

4,00

0,37

6,00

0,36

8,00

0,35

10,00

0,34

15,00

0,33

20,00

0,32

25,00

0,31

40,00

0,30

60,00

0,29

90,00

0,28

140,00

0,27

190,00

0,26

250,00

0,25

310,00

0,24

370,00

0,23

450,00

0,22

570,00

0,21

750,00

0,20

1000,00

0,19


- 12 -

Altura socavada en un suelo cohesivo. Fig. 7. Segmento del área hidráulica, sección sin socavar.


H = Altura desde el nivel del agua hasta el suelo no socavado.   Fracción de área hidráulica (ecu. 1.2)

     

  Velocidad del agua en el fondo según formula de Manning. 



(ecu. 1.3)

       

O sea         

(ecu. 1.4)

Fig. 8. Segmento de área hidráulica socavada.

. Fuente: Diseño de Puentes, Universidad Industrial de Santander, José Eusebio Trujillo.

 = Altura socavada. Cuando se presenta la velocidad erosiva.

(ecu. 1.5)

        

(ecu. 1.6)

- 13 -

       

(ecu. 1.7)

      

(ecu. 1.8)

El caudal en la creciente es el mismo en el momento de iniciar la socavación y después de ocasionar la socavación por lo tanto           

 





  

(ecu. 1.9)

Mediante la fórmula de Manning se puede expresar      

 

  



   

(ecu. 1.10)

Si B = Ancho efectivo 



(ecu. 1.11)



  

H = Altura media del área hidráulica sin socavar. Podemos expresar   

     

(ecu. 1.12)

Altura socavada de un suelo no cohesivo Se analiza en igual forma    

Por lo tanto   

     

(ecu. 1. 13)

La socavación estimada con el criterio Liscvhtvan Levediev resulta de acuerdo a la socavación real del cauce cuando se tienen las siguientes características:    

La misma rugosidad del fondo en toda la sección transversal. Cauce definido Material no cohesivo Alineamiento recto

El criterio presenta estos inconvenientes:  

No tiene en cuenta el tiempo necesario para ser erosionado cada material. La socavación estimada en suelos de material cohesivo demora más tiempo en presentarse. Excluye la posibilidad de corrimiento lateral, se cumple en la mayoría de los casos, pero no en la parte exterior de las curvas de la sección del cauce.

- 14 -

4.4 ESTUDIOS GEOTÉCNICOS 4.4.1 Objetivos Establecer las características geotécnicas, es decir, la estratigrafía, la identificación y las propiedades físicas y mecánicas de los suelos, para el diseño de cimentaciones estables.

4.4.2 Alcances El estudio debe considerar exploraciones de campo y ensayos de laboratorio, cuya cantidad será determinada en base a la envergadura del proyecto, en términos de su longitud y las condiciones del suelo. Los estudios deberán comprender la zona de ubicación del puente, estribos, pilas y accesos.

Los estudios geotécnicos comprenderán: Ensayos de laboratorio en muestras de suelo y/o rocas Descripción de las condiciones del suelo, estratigrafía e identificación de los estratos de suelo o base rocosa. Definición de tipos y profundidades de cimentación adecuados. Presentación de los resultados y recomendaciones sobre especificaciones constructivas y obras de protección.  

 

4.4.3 Ensayos de laboratorio Los métodos usados en los ensayos de laboratorio deben estar claramente referidos a normas técnicas especializadas.



-

Recolección de muestras de suelo del terreno. Perforar un agujero de por lo menos 2,5m de profundidad, dependera de la embergadura del proyecto. Tomar 2 muestras en bolsas plasticas, donde veamos que se produscan cambios visuales en el estrato, para granulometría y contenido de humedad. Es necesario recolectar suficiente material para contar con unos 10kg de suelo seco al aire y en la otra bolsa unos 500g para el calculo de humedad del mismo estrato. Estas bolsas deberan llevarse al laboratorio, identificarse mediante un rótulo y almacenarce para la práctica de suelos.

Determinación del contenido de humedad Equipo - Recipientes para humedad (aluminio o latón) - Horno con control de temperatura adecuado 

-

Balanza

La determinación de contenido de humedad es un ensayo rutinario de laboratorio para determinar la cantidad de agua presente en una cantidad dada de suelo en términos de su peso en seco, su ecuación es: 

  

(ecu. 1.14)



Dónde:  es el peso del agua presente en la masa del suelo y , es el peso de los sólidos en el suelo.

- 15 -

El procedimiento que debemos seguir será. - Pesar un recipiente que contendrá la muestra, identificar y revisar adecuadamente el mismo. Las cápsulas de humedad normalmente pueden ser de diferentes tamaños, siendo las más populares alrededor de 5 cm de diámetro por 3 cm de altura. - Colocar una muestra de suelo representativo en la cápsula y determinar el peso del recipiente más el suelo húmedo. - Colocar la muestra en el horno a una temperatura de 110 ±5 ˚C. - 18 horas después sacar la muestra del horno y determinar el peso del recipiente más el del suelo seco. Asegúrese de usar la misma balanza para todas las mediciones. - Calcule el contenido de humedad  según ecuación 1.14.

Para lograr una determinación confiable del contenido de humedad de un suelo se recomienda utilizar la siguiente cantidad mínima de muestra húmeda (muestra representativa):

Tabla. 5. Muestra representativa de material

Tamaño máximo de las partículas de muestra (95-100 para el tamiz dado). No. 4 (4,75 mm)

Peso mínimo recomendado de la muestra (g).

No. 40 (0,420 mm)

10 a 50

12,5 mm

300

50,0 mm

1000

100

Fuente: Manual de laboratorio de suelos en Ingeniería Civil, Joseph E. Bowles.

La temperatura de 110 ˚C es demasiado alta para ciertos suelos orgánicos (turbas), para suelos con alto contenido calcáreo o de otro mineral, ciertas arcillas y algunos suelos tropicales. Estos suelos contienen agua de hidratación levemente adherida, o agua molecular, que podría perderse a estos niveles de temperatura, dando como resultado un cambio en las características del suelo. La ASTM (Sociedad Americana para el Ensayo de Materiales) sugiere secar estos suelos a una temperatura de 60˚ C. Análisis granulométrico - método mecánico (material grueso, tamiz N° 3 – N° 4) Equipo - Balanza de aproximación de 1 gr y de capacidad de 20 Kg. - Juego de tamices (76,2 mm - 4,76 mm) 

Tabla 6. Clasificación de tamices según su abertura.

Tamiz N˚ 3 Abertura (mm)

5/2

76,2

2

63,5

3/2

50,8

1

38,1

3/4

25,4

1/2

19,1

3/8

12,7

9,52

N˚4

N˚10

N˚40

N˚200

4,76

2

0,42

0,075


- 16 -

Preparación de la muestra. Tomamos entre 10 y 15 kg de material. Procedimiento. - Se colocan los tamices en orden descendente desde el que tiene mayor abertura (76,2 mm - 4,76 mm) en la maquina tamizadora. - Previo a la colocación del suelo, se procede a limpiar las partículas sólidas con el cepillo metálico de tal manera que no quede adherido material fino a las partículas gruesas. - Vertimos el suelo a través del tamiz N° 3 (76,2 mm). - Encendemos la máquina tamizadora durante 10 min. - Anotamos el peso retenido en cada tamiz. - Procedemos a verificar que el proceso de tamizado sea correcto, el peso colocado inicialmente no difiere en ± 5% de la suma de los pesos retenidos en cada uno de los tamices.



Equipo -

Análisis granulométrico - método mecánico (material fino, tamiz N° 10-N° 200) Balanza de aproximación de 0,01 gr. Juego de tamices (2 mm – 0,075 mm) Horno bandeja

Preparación de la muestra: Se toma entre 500 y 1000 gr de material. Procedimiento - Se toma el tamiz N° 40 (0,42 mm) y se coloca por encima del tamiz N° 200 (0,075). - Se coloca el material en la bandeja y se disuelve en agua mediante movimientos giratorios. - Se procede a pasar el material - líquido a través de tamiz N° 40 (0,42 mm) y N° 200 (0,075 mm), esto se realiza hasta que el agua que pase por los tamices este limpia. Esto indica que las partículas de tamaño menor a la malla N° 200 han pasado en la totalidad, todo el material colocamos nuevamente en la bandeja. - La bandeja con el material la pesamos e ingresa al horno para determinar su humedad. - Una vez retirado el material del horno y pesado, colocamos en los tamices respectivamente ordenados y lo tamizamos durante 10 min. - Obtenemos los pesos del material retenido en cada uno de los tamices, este peso se le conoce como peso retenido parcial. - Comprobamos si la operación del tamizado se ha realizado correctamente. - Realizamos las operaciones necesarias de enlace entre suelo grueso y suelo fino, determinamos los coeficientes de uniformidad, curvatura, clasificando así el suelo según la tabla 1.9.

Una parte importante de los criterios de aceptabilidad de suelos para carreteras, aeropistas, presas de tierra, diques, y otro tipo de terraplenes es el análisis granulométrico.

El análisis granulométrico es un intento de determinar las proporciones relativas de los diferentes tamaños de grano presentes en una masa de suelo dada. Obviamente para obtener un resultado significativo la muestra debe ser estadísticamente representativa de la masa del suelo. Como no es físicamente posible determinar el tamaño real de cada partícula independiente de suelo, la práctica solamente agrupa los materiales por rangos de tamaño.

Los tamices son hechos de malla de alambre forjado con aberturas rectangulares que varían en tamaño desde 101.6 mm (4”) en la serie más gruesa hasta el numero 400 (0,038 mm) en la serie correspondiente a suelo fino, el tamiz N°. 200 (0,075 mm) es el tamiz más pequeño en la práctica.

- 17 -

A partir de la curva de distribución granulométrica, se puede obtener diámetros característicos tales como el     El  se refiere al tamaño del grano, o diámetro aparente de la partícula de suelo y el subíndice (10, 85, 60, 30) denota el porcentaje de material más fino, el diámetro es también llamado el

tamaño efectivo de un suelo.

Una indicación de la variación (o rango) del tamaño de los granos presentes en la muestra se obtienen mediante el coeficiente de uniformidad , definido como: 

   

(ecu. 1.15)

Un valor grande en este parámetro  indica que los diámetros    difieren en tamaño apreciablemente. No asegura sin embargo, que no exista un vacío de gradación, como el que se presenta cuando faltan por completo o solamente existe una muy pequeña cantidad de diámetros de un determinado tamaño. El coeficiente de concavidad  es una medida de la forma de la curva entre el   , y se define de la siguiente forma:   

 

 

(ecu. 1.16)

Valores de  muy diferentes de 1.0 indican que falta una serie de diámetros entre los tamaños correspondientes al    . Los diámetros   pueden utilizarse para determinar la capacidad del suelo para ser utilizado en diseños de filtros para una presa o para recubrir agujeros de tubería perforada utilizada como sistema de sub drenaje dentro de un suelo.



Limite líquido y plástico de un suelo

Equipo - Recipiente para hacer el ensayo del límite líquido con herramienta para hacer la de casa grande). - Recipientes para contenido de humedad. - Equipo para preparación de la muestra de suelo (recipiente de caucho, espátula, para añadir cantidades controladas de agua) - Balanza con sensibilidad de 0,01 gr.

ranura (cuchara

botella plástica

Exposición general - Limite plástico. Es el contenido de humedad por debajo del cual se puede como material no plástico.

considerar

el

suelo

- Limite líquido. Es el contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un material plástico. A este nivel de contenido de humedad el suelo está en el vértice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso. Los límites líquido y plástico han sido ampliamente utilizados en todas las regiones del mundo, principalmente con objetivos de identificación y clasificación de suelos. El límite líquido en ocasiones puede utilizarse para estimar asentamientos en problemas de consolidación. El limite líquido se define arbitrariamente como el contenido de humedad al cual una masa de suelo húmedo colocada en un recipiente en forma de capsula de bronce, separada en dos por la acción de una herramienta para hacer una ranura-patrón, y dejada caer desde una altura de 1 cm, sufra después de dejarla caer 25 veces una falla o cierre de la ranura en una longitud de 12,7 mm.

- 18 -

Fig. 9. Herramienta para calcular limite líquido, cuchara de casa grande

Fuente: El Autor

Los ensayos de atterberg deben hacerse sobre suelos tamizados a través de la malla N° 40. Es entonces permisible (y sugerido por la norma ASTM D421-58,” Preparación seca de muestras de Suelo para Análisis Granulométrico y Determinación de Constantes de Suelo”) secar al aire el suelo de 24 a 48 h para obtener la fracción de suelos que pasa el tamiz N° 40. (0,425 mm) en la mayoría de los casos. El secar al horno la muestra de suelo para preparar el material que debe tamizarse a través de la malla N° 40, disminuye generalmente el valor registrado en pruebas de limite líquido y plástico y por consiguiente, debe evitarse como procedimiento. Es necesario obtener entre 3 y 6 puntos a diferentes contenidos de humedad, conjuntamente con el número de golpes para cerrar la ranura correspondiente (obviamente, distribuidos a ambos lados del conteo de 25 golpes necesario necesarios para definir el limite líquido), colocar estos datos en un diagrama semilogarítmico, y establecer la proyección lineal insinuada por dicho punto para el contenido de humedad correspondiente a una cuenta de 25 golpes (limite líquido del suelo). Es evidente que mientras más cercano alrededor de la cuenta de 25 se encuentre el intervalo de puntos experimentales, mayor será la confiabilidad del valor extrapolado de la tendencia observada experimentalmente.



El límite plástico

El límite plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cual un cilindro se rompe o se resquebraja, cuando se enrolla a un diámetro de 3 mm o aproximadamente 3 mm. Esta prueba es bastante más subjetiva (depende del operador) que el ensayo limite liquido pues la definición del resquebrajamiento del cilindro de suelo así como del diámetro de 3 mm están sujetas a la interpretación del operador.

4.4.4 Sistema de clasificación unificada de suelos Los elementos esenciales del sistema de clasificación fueron propuestos inicialmente por Arturo Casagrande (1942) y adoptados subsecuentemente por el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos.

- 19 -

Básicamente un suelo es: Tabla 7. Factores a considerar en la clasificación de un suelo de acuerdo con el sistema unificado de clasificación de suelos

El material se considera grueso si se retiene más del 50%.

GRAVA.- Si más del 50% de la fracción gruesa queda retenida en el tamiz N°.4.

o s e ru g o n ra g e d s lo e u S

) 0 0 2 .° N iz m a t l e e u q o ñ a m a t n e r o y a m s e l a ir e t a m l e d % 0 5 l e d s á (m

s v a r G

s a n re A

r o n e m s e a s e u r g n ió c c a fr

) 4 °. N z i m a lte e u q r o y a m

) 4 ° N iz m a t l l e a e d u q % 0 5 l e d s á M (

El material se considera fino si pasa más del 50%.

ARENA.- Si más

LIMO O ARCILLA.-

del 50% de la fracción gruesa pasa por el tamiz N°. 4

El suelo es: (C) Limo (M)fino Arcilla Orgánico (O)

Divisiones mayores

s e a s e u r g n ó i c c a fr la e d d a ti m a l e d s á m (

Pasa tamiz N°. 200 (0,075 mm)

Símbolo de grupo

s ia p m li s a v a r G

n ú g in ) n o o n s fi o c o p (

s o in f n o c s a v a r G

e l b ia c re p a d a id t n a c (

s a i p m li s a n e r A

n ú g n i n o o c o (p

s o ifn n o c s a n e r A

e d e l b ia c e r p a d a tid n a (c

GW

GP

d/u

Gravas bien gradadas, mezclas gravosas, poco o ningún fino

Cu= D 60/D 10>4

Gravas pobremente gradadas, mezclas grava-arena, pocos o ningún fino.

No cumplir todos los requisitos de gradación para GW

Gravas limosas, mezclas gravaarena-limo

Límites de Atterberg por debajo de la línea A o Ip < 4

GC

Gravas arcillosas, mezclas gravo-areno-arcillosas

SW

Arenas bien gradadas, arenas gravosas, pocos o ningún fino

) o n fi

SP

SM ) s o in f

Criterios de clasificación para suelos granulares

Cc=1
GM ) s o n if e d

Nombres Típicos

d/u

SC

A los materiales sobre la línea A con 47 símbolo. Cu= D60/D10>6 Cc=1
Arenas pobremente gradadas, arenas gravosas, poco o ningún fino.

No cumplir todos los requisitos de gradación para SW

Arenas limosas, mezclas arenalimo

Límites de Atterberg por

Arenas arcillosas, mezclas arena -arcilla

- 20 -

Si el material está en la

debajo zona línea A ode Ip 7 doble símbolo

) 0 0 2 .

o n if o n ra g e d s o l e u S

N iz m ta l e a s a p l ia r e t a m l e d % 0 5 l e d s á (m

ML

) 0 5 < L W o d i u q li e ti m i (l s a l il rc a y s o im L

CL

OL

s lla i rc a y s o im L

MH

) 0 5 > o d i u q li te i im L (

CH

OH Suelos altamente orgánicos

Limos inorgánicos y arenas muy finas, polvo de roca, arenas finas limosas o arcillosas, o limos arcillosos con poca plasticidad

1. Determinar el porcentaje de arenas y gravas de la curva de granulometría.

2. Dependiendo del porcentaje de fino (fracción menor que el Arcillas inorgánicas de tamiz N.200) los suelos plasticidad baja a media, arcillas gruesos se clasifican como sigue: Menos del 5%-GW, GP, gravosas, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas magras SW, SP, más del 12%-GM, GC, SM, SC de 5 a 12%Casos de frontera que requieren doble símbolo. Limos orgánicos, arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad Limos inorgánicos, suelos limosos o arenosos finos micáceos o diatomáceos, suelos elásticos Arcillas inorgánicas de alta plasticidad, arcillas grasas Arcillas orgánicas de plasticidad media a alta, limos orgánicos Turba y otros suelos altamente orgánicos

Pt


- 21 -

4.5 ESTUDIO DE RIESGO SÍSMICO

4.5.1 Objetivos Los estudios de riesgo sísmico tendrán como finalidad la determinación de espectros de diseño que definan las componentes (fuerzas) horizontal y vertical del sismo a nivel de la cota de cimentación.

4.5.2 Requerimientos de los estudios El alcance de los estudios de riesgo sísmico dependerán de :    

La zona sísmica donde se ubica el puente. El tipo de puente y su longitud. Las características del suelo. Se requerirán estudios de riesgo sísmico para los puentes que se ubiquen en las zonas 1, 2, 3 o 4, en los siguientes casos: puentes colgantes, atirantados, de arco y todos aquellos puentes con sistemas estructurales no convencionales.

4.5.3 Documentación El estudio deberá ser documentado mediante un informe que contendrá: hipótesis y modelos numéricos empleados, justificando los valores utilizados. Esta información deberá ser presentada con un detalle tal que permita a cualquier otro especialista reproducir los resultados de estudio, conclusiones y recomendaciones.

- 22 -

CAPÍTULO 2 CÁLCULO Y DISEÑO 1 ESTUDIO TOPOGRÁFICO Los datos levantados en campo han sido procesados mediante el software civilcad 3D, de esta manera hemos podido obtener los planos de área con sus respectivas medidas verticales y longitudinales que nos servirán como bases para el diseño del puente.

El área aproximada del levantamiento es de 1.9 ha, y sus escalas están especificadas junto con los planos (anexo planos), las curvas de nivel están separadas cada 1 m. Se ha trazado una sección en el eje del cauce (dirección longitudinal), que nos permita conocer la pendiente que tiene el mismo, secciones transversales al cauce que nos ayude a determinar la posición adecuada para implantar el puente, determinar niveles máximos de crecida del río en un periodo de tiempo dado, nivel del tablero del puente considerando el galibo de seguridad, profundidad de socavación, profundidad de estribos y macizos de anclaje, con sus respectivas cotas y coordenadas geo referenciadas WGS 84. Las vías de acceso al puente, son caminos vecinales rodeados de pasto, arbustos, pencos, etc.

2 ESTUDIOS DE HIDROLOGÍA E HIDRÁULICA Una cuenca hidrográfica es un territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único río, o que vierte sus aguas a un único lago endorreico (área en la que el agua no tiene salida fluvial hacia el mar). Una cuenca hidrográfica es delimitada por la línea de las cumbres, también llamada divisoria de aguas. El uso de los recursos naturales se regula administrativamente separando el territorio por cuencas hidrográficas, y con miras al futuro las cuencas hidrográficas se perfilan como las unidades de división funcionales con más coherencia, permitiendo una verdadera integración social y territorial por medio del agua. También recibe los nombres de hoya hidrográfica, cuenca de drenaje.

Una cuenca y una cuenca hidrológica se diferencian en que la cuenca se refiere exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrológica incluye las aguas subterráneas (acuíferos).

Tabla 8. Características de la Cuenca en estudio. Rio Gualaceo (San juan-Gualaceo).

Nombre

Cantidad

Unidad

rea de la Cuenca

633.07

Perímetro

128.64

 

Longitud del cauce

65.90

Cota máxima

3420

Cota mínima

2260

Cota media

2580

   

Fuente: Tesis, Puente sobre el río Santa Bárbara Gualaceo, Universidad de Cuenca.

- 23 -

2.1 ANÁLISIS DE PROBABILIDAD DE CRECIENTES Dado que la planeación y el diseño se refieren a eventos del futuro cuyo tiempo de ocurrencia o magnitud no pueden predecirse, debemos recurrir al estudio de la probabilidad o frecuencia, con la cual un determinado caudal o volumen de flujo puede ser igualado o excedido. La alternativa de diseñar contra el peor evento posible que pueda ocurrir, es generalmente tan costosa que se puede justificar solamente cuando las consecuencias de una falla son especialmente graves.

Selección de datos. Para que el análisis probabilístico produzca resultados útiles, debe comenzar con una serie de datos, significativos (relacionados estrechamente con el problema), adecuados y precisos. La mayoría de los estudios de crecientes están relacionados con caudales pico y la serie de datos consistirá de una selección de caudales pico observados.

Tabla 9. Registro de crecidas máximas instantáneas anuales, est. Gualaceo D.J. Pamar.

Hora

Día

Mes

Año

Altura (cm)

Caudal instantáneo (

)

04:23

27

Agosto

1997

325

184,723

11:28

17

Julio

1998

273

129,057

10:26

29

Julio

1999

383

257,711

15:10

19

Agosto

2000

372

242,996

12:12

10

Junio

2001

371

241,679

09:19

20

Junio

2002

358

224,856

09:43

13

Mayo

2003

336

197,690

22:00

03

Junio

2004

366

235,141

09:14

01

Junio

2005

347

211,068

10:04

03

Julio

2006

348

212,305

15:59

04

Mayo

2007

411

431,732

21:16

27

Mayo

2008

326

244,532

05:05

21

Abril

2009

410

429,166

07:35 07:03

06 10

Abril Abril

2010 2011

306 481

209,240 634,060

07:37

29

Agosto

2012

392

384,490

03:06

04

Enero

2013

219

91,380

- 24 -

Fig. 10. Grafica de resultados anuales instantáneos Caudal – tiempo

700

Caudal

600 500 400 300 200 100

Tiempo

0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Fuente: Red hidrometereológica unificada de la Cuenca del Paute, Dirección de gestión ambiental de ETAPA EP

Ecuación de descarga utilizada:

     2.2 DISTRIBUCIONES TEÓRICAS DE CRECIENTES Debido a que la longitud de los registros es normalmente corta no es posible determinar la distribución de frecuencias más apropiada para ser usada al analizar las probabilidades asociadas con crecientes. No obstante, varios autores han sugerido varias distribuciones, esgrimiendo como prueba a su favor la habilidad de estas distribuciones para ajustarse a los datos de uno o varios ríos. A pesar de que se han dedicado grandes esfuerzos para definir la mejor distribución para crecientes, varios ensayos sugieren que no existe una distribución claramente superior. Intuitivamente no existe razón alguna para que una distribución única sirva para todos los ríos. La distribución de log-Person, tipo lll, ha sido recomendada para las agencias federales de norte América. La primera distribución asintótica de los valores extremos, comúnmente llamada la distribución de Gumbel también tiene amplia aceptación.

2.2.1 Distribución de valores extremos tipo I o distribución de Gumbel La distribución del valor máximo (o mínimo) seleccionado de muestras de tamaño n, se aproxima a una distribución límite cuando el tamaño de la muestra se aumenta. Cuando las distribuciones iniciales presentan colas se puede aproximarse por funciones de tipo exponencial, se encuentran que los valores extremos tienden a tener una distribución tipo l. esta distribución está dada por:

    

(ecu. 2.1)

Dónde

 Es la probabilidad de que un caudal dado sea igualado o excedido.  Es la base de los logaritmos neperianos. : La variable reducida, es función de la probabilidad como indica la tabla 2, se tiene entonces: - 25 -

Tabla 10. Valores de k, para la distribución de valores extremos (tipo I)

Fuente: Tesis, Puente sobre el río Santa Bárbara Gualaceo, Universidad de Cuenca.

     

(ecu. 2.2)

Dónde: Es la media de la serie de datos.  Es su desviación estándar.  E  = Son funciones de la longitud de la serie de datos. Esta ecuación 2.2 es equivalente a la ecuación 2.1, con

    

   .

La tabla 10, da los valores de k para varios periodos de recurrencia y varias longitudes del registro. Tabla. 11. Registro de caudales anuales máximos instantáneos

Mes

Año

Q instantáneo

(Xm-X²)

Agosto

1997

184,723

6992,255

Julio

1998

129,057

19400,508

Julio

1999

257,711

113,033

Agosto

2000

242,996

642,455

Junio

2001

241,679

710,953

Junio

2002

224,856

1891,094

Mayo

2003

197,690

4991,805

Junio

2004

235,141

1102,353

Junio

2005

211,068

3280,392

Julio

2006

212,305

3140,224

Mayo

2007

431,732

26696,061

Mayo

2008

244,532

566,950

Abril

2009

429,166

25864,132

Abril Abril

2010 2011

209,240 634,060

3493,130 133749,139

Agosto

2012

384,490

13490,194

Enero

2013

91,380

31315,799

4561,826

Ʃ

Xm

268,343

n

17,000 131,681

σq

- 26 -

277440,478 m3/seg

Fuente: Red hidrometereológica unificada de la Cuenca del Paute, Dirección de gestión ambiental de ETAPA EP

Dónde:

 = Caudal promedio.  = Número de años del registro.  = Desviación estándar.

   

(ecu. 2.3)

Usando los datos de la tabla 10, encontramos el valor de k y la magnitud de las crecientes para un periodo de retorno de 100 años. Caudal ( ) = 268,343 . Desviación estándar = 131,682

   

  

Remplazando valores en la ecu. 2.2 resulta un caudal.

        

2.2.2 Distribución de log-Pearson tipo lll El procedimiento recomendado para el uso de esta distribución consiste en convertir la serie de datos a sus logaritmos y luego calcular los siguientes parámetros: Media

 

 

(ecu. 2.4)

Desviación estándar

   

(ecu. 2.5)

Coeficiente de asimetría

    El valor de

(ecu. 2.6)

 para cualquier nivel de probabilidad se puede calcular a partir de la ecuación:

    

(ecu. 2.7)

Donde k es un valor tomado de la tabla A. 1. (Anexo Hidrológico).

- 27 -

Tabla 12. Cálculo de parámetros necesarios para determinar el caudal en un cierto periodo de tiempo

Ʃ

Xm n (x-xm)²/n-1

Caudal m³/seg

(x-xm)²

log caudal

(log x –log xm)²

(log x – log xm)³

634,06

133749,139

2,80213

0,174

0,072

431,732

26696,0614

2,635214

0,062

0,016

429,166

25864,1319

2,632625

0,061

0,015

384,49

13490,1939

2,584885

0,040

0,008

257,711

113,03317

2,411133

0,001

0,000

244,532

566,949715

2,388336

0,000

0,000

242,996

642,455499

2,385599

0,000

0,000

241,679

710,953211

2,383239

0,000

0,000

235,141

1102,35327

2,371328

0,000

0,000

224,856

1891,09359

2,351904

0,001

0,000

212,305

3140,22448

2,32696

0,003

0,000

211,068

3280,39193

2,324422

0,004

0,000

209,24

3493,12984

2,320645

0,004

0,000

197,69

4991,80485

2,295985

0,008

-0,001

184,723

6992,25521

2,266521

0,014

-0,002

129,057

19400,5079

2,110782

0,075

-0,021

91,38

31315,7993

1,960851

0,180

-0,077

4561,826

277440,478

40,55256

0,628

0,011

268,343 17 17340,030

σq

131,682

log q promedio

2,385

(log x – log xm)²/n-1

0,039

Log σ q

0,198

(log σ q)³

0,008

g

0,096

Usando los datos de la tabla A. 1 (Anexo Hidrológico) encontramos la magnitud de la creciente para un periodo de retorno de 100 años. Log q promedio = 2,385 Log σ q = 0,198 g = 0,096 De la tabla A. 1 (Anexo Hidrológico),  Remplazando en la (ecu. 2.7), resulta 408 

              

Nota: Procedemos a trabajar con el caudal máximo calculado, según el método de Gumbel para un periodo de retorno de 100 años (Caudal Max.= 781,508 m3/seg).

- 28 -

2.3 ESTUDIO HIDRÁULICO EN EL EJE DEL PUENTE 2.3.1 Objetivo Determinar la cota máxima de crecida para un periodo de retorno (100 años), el caudal estimado será

 .

2.3.2 Fórmula de cálculo Ecuación de Maninng:

      Dónde:

(ecu. 2.8)

  Caudal en   Area en    Pendiente del flujo   Coeficiente de rugosidad   Perímetro mojado

El coeficiente de rugosidad se puede calcular mediante la siguiente ecuación:

  

(ecu. 2.9)

Dónde: Diámetro de las partículas en centímetros. Según lo que hemos observado generalmente el río posee piedras promedio con un diámetro igual a 5 cm, y su coeficiente de rugosidad resulta:



     Cálculo de la pendiente longitudinal (S) del cauce: La pendiente se ha calculado en el eje del río, 44,70 m aguas arriba y 115,30 m aguas abajo, de la sección transversal del eje del puente en estudio. Tabla 13. Registro de datos y cálculo de la pendiente longitudinal (S), del cauce

Abscisa

Cota

0+000

2274,583

Pendiente (S)

Observación

0+020 0+040

2274,171

0,0206

Aguas arriba

2273,841

0,0161

0+044,70

2274,250

0,0200

0+060

2273,792

0,0229

0+080

2273,801

-0,00045

Aguas abajo (signo – indica

0+100 0+120

2273,830 2273,581

-0,00015 0,0124

pendiente contraria)

0+140

2273,432

0,0075

0+160

2273,420

0,0006

Ʃ

0,0669

Promedio (S)

0,020875

Eje puente

Nota: hemos considerado solo pendientes positivas, siguiendo la corriente del cauce.

- 29 -

2.3.3 Sección t ransversal requerida El área requerida para permitir el paso del caudal máximo es 164,50 m².

Tabla 14. Datos necesarios para calcular el área transversal de la sección

Aplicando la fórmula de Manning Luz del puente

ml

Área (A) m²

53,2

164,50

Pendiente (s) m/m

0,020875

Coef. Rugosidad (n)

0,05029

Perímetro mojado (P)

ml

caudal (Q) m³/seg

55,614 973,835

Fig. 11. Sección transversal hidráulica requerida

Fuente: El Autor.

Conclusión: el caudal para un periodo de retorno 100 años es igual a 781,508 m³/seg, y el caudal que permite pasar la sección transversal calculada es de 973,835 m³/seg, por lo tanto consideramos esta sección aceptable.

- 30 -

3 SOCAVACIÓN EN LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL EJE DEL PUENTE 3.1 Estimación de la socavación Según el análisis de suelo respectivo, se conoce que el suelo tiene una característica no cohesiva. De tal manera que procederemos a aplicar las ecuaciones respectivas antes mencionadas (capítulo 1).

Datos -

Caudal de la creciente 781,508 m³/seg. Al presentarse la creciente el nivel de agua será de 3,92 m desde el fondo del cauce. Ancho efectivo = 53,20 m Área de la sección transversal sin socavar = 164,50 m². Calculo del diámetro efectivo = 0,001 Ʃ (di*Pi)

Los datos de la siguiente tabla son resultados del análisis de suelos (estudio de suelos muestra N°. 2, calicata derecha-aguas abajo).

Tabla 15. Registro de datos necesarios para el cálculo del diámetro efectivo

Abertura Tamiz mm (di)

% Retenido (Pi)

di*Pi

50,80

6,12

310,8960

38,10

14,1

537,2100

25,40 19,10

24,97 32,81

634,2380 626,6710

12,70

39,84

505,9680

9,52

43,97

418,5944

4,76

54,52

259,5152

2,00

75,19

150,3800

0,42

91,75

38,5350

0,07

97,64

7,2254

dm

34,892

La altura del área hidráulica si socavar será igual:

         

(ecu. 2.10)

Según la (ecu 1.11)

        De la tabla 4 (cálculo del valor de x) para dm= 34,892 mm, X = 0,303.

- 31 -

Se calculan para distintos valores de altura socavada

, los correspondientes a

   

(ecu. 1.13)

Resulta:

Tabla 16. Profundidad de socavación

LONGITUD

ALTURA H (m)

ALTURA SOCAVADA

0,00

-0,70

HS (m) -0,74

5,00

-2,85

-4,43

10,00

-3,82

-6,44

20,00

-3,89

-6,59

30,00

-3,97

-6,77

40,00

-3,04

-4,81

50,00

-1,21

-1,48

53,20

-1,04

-1,22

Fig. 12. Grafica de socavación en el eje del puente.

Fuente: El Autor.

4 ESTUDIOS GEOTÉCNICOS Los ensayos de las muestras de estratos se realizaron en el laboratorio de suelos de la Universidad Católica de Cuenca, los resultados que hemos obtenido se presentan a continuación.

- 32 -

4.1 MARGEN DERECHO DEL CAUCE (RÍO AGUAS ABAJOS) Los ensayos presentados en las tablas 17 y 18 pertenecen a las calicatas del margen derecho del rio (aguas abajo). Tabla 17. Ensayo, analisis granulometrico N°1, margen derecho del rio (aguas abajo).

Nov. 2013

. Fuente: El Autor.

- 33 -

Tabla 18. Ensayo, analisis granulometrico N°2, margen derecho del rio (aguas abajo).

Nov. 2013

Fuente: El Autor.

La resistencia a la compresión simple se ha clasificado según la tabla 19, ya que no fue posible realizar el ensayo de compresión simple porque la muestra del estrato se disgregaba bajo cargas mínimas, 3kg/cm² (Gravas finas).

  

- 34 -

Tabla 19. Resistencia a la compresión simple según el tipo de material

Material

Ø (mm)

Arcillas

0,0006 Finos

0,002

Medios

0,006

Gruesos

0,020

Finas Medias

0,060 0,200

1,00 1,50

Gruesas

0,600

2,50

Finas Medias Gruesas

2 6 20 60 200

3,00 4,50 6,00 6,00 8,00 >30,00

Limos

Arenas

Gravas Canto rodado

Disgregable Homogénea

Roca

σ adm. (kg/cm²) 0,45

0,80

Fuente: Laboratorista, Universidad Católica de Cuenca, Atanasio Jara.

Variación del contenido de humedad según la profundidad excavada. Tabla 20. Variación de humedad natural, margen derecho del rio (aguas abajo)

Orden de estrato

% de humedad

Profundidad (m)

N° 1 N° 2

8,47 7,13

-0,35 -0,5

7,88

-1

N° 3

7,88

-2

7,88

-2,5

Fig. 13. Grafica dé % de humedad natural, margen derecho del rio (aguas abajo)

% de humedad

0 7

8

-1

Profundidad m -2

-3 Fuente: El Autor.

- 35 -

9

4.2 MARGEN IZQUIERDO DEL CAUCE (RÍO AGUAS ABAJO) El siguientes ensayo presentado a continuacion en la tabla 21 pertenecen a la calicata del margen izquierdo del río (aguas abajo). Tabla 21. Ensayo, analisis granulometrico – limite de Aterberg , margen izquierdo del rio (aguas abajo).

Nov. 2013

Fuente: El Autor.

- 36 -

Para la clasificación de grano fino hemos procedido a utilizar la siguiente figura.

Fig. 14. Gráfico de plasticidad utilizado con la tabla 7 para la clasificación unificada de suelos.


La resistencia al corte se ha realizado en una prensa ya que fue posible obtener un cilindro aproximado cuya altura es el doble de su diámetro como indica la especificación. El estrato tiene fino una como característica rocosa con en un elalto porcentaje dedebido humedad impregnado en la el misma partículas de grano hemos determinado ensayo anterior, a estas características estratoy se rompe con facilidad al aplicar un golpe con fuerza media y violenta sobre él. Al momento de someter la muestra del estrato frente a la prensa su resistencia al corte fue de 30,68 Kg/cm². Tabla 22. Características del estrato sometido al ensayo de compresión simple, margen izquierdo del rio (aguas abajo.

Figura geométrica

rea

Altura del cilindro

Carga aplicada

Resistencia al corte

Cilindro

16 cm²

8 cm

4,811 KN

30,68 Kg/cm²

Fig. 15. Estrato al momento de la compresión simple.

Fuente: El Autor.

- 37 -

5 ESTUDIO DE RIESGO SÍSMICO 5.1 FUERZAS SÍSMICAS ESTÁTICAS Cortante basal de diseño

     

(ecu. 2.11)

I: Factor de importancia W: Carga reactiva : Aceleración espectral correspondiente al espectro de respuesta elástico para diseño R: Factor de reducción de respuesta estructural.   : Factores de configuración estructural en planta y en elevación.

 

5.1.1 Tipo de uso, destino e importancia de la estructura, coeficiente I La estructura a construirse se clasificará en una de las categorías que se establecen en la siguiente Tabla y se adoptará el correspondiente factor de importancia I. El propósito del factor I es incrementar la demanda sísmica de diseño para estructuras, que por sus características de utilización o de importancia deben permanecer operativas o sufrir menores daños durante y después de la ocurrencia del sismo de diseño. Tabla 23. Tipo de uso, destino e importancia de la estructura. Categorias

Tipos de uso, destino e importancia

Factor

Edificaciones esenciales y/o peligrosas

Hospitales, clinicas, centros de salud o de emergencia sanitaria. Instalaciones militares, de policia, bomberos, defensa civil. Garajes o estacionamientos para vehiculos y aviones que atienden emergencias. Torres de control aereo.

1,5

Estructuras de ocupacion especial

Museos iglesias, escuelas y centros de educacio o deportivos que albergan mas de trecientas personas. Todas las estructuras que albergan mas de cinco mil personas.

1,3

Otras estructuras

Todas las estructuras de edificacion y otras que no clasifican dentro de las categorias anteriores

1,0

Fuente: NEC, Capitulo 2. Peligro sísmico y requisitos de diseño sismo resistente, enero 2013.

Para nuestro caso elegimos el valor:

5.1.2 Carga sísmica reactiva W

 

La carga sísmica W representa la carga reactiva por sismo y es igual a la carga muerta total de la estructura más un 25% de la carga viva de piso.

      

(ecu. 2.12)

- 38 -

5.1.3 Espectros elásticos de diseño El espectro de respuesta elástico de aceleraciones expresado como fracción de la aceleración de la gravedad

, para el nivel del sismo de diseño, se proporciona en la Figura 16, consistente con el factor de zona sísmica Z,

el tipo de suelo del sitio de emplazamiento de la estructura y considerando los valores de los coeficiente de amplificación de suelo, Tablas 25, 26 y 27. Dicho espectro, que obedece a una fracción de amortiguamiento respecto al crítico de 0.05, se obtiene mediante las siguientes ecuaciones, válidas para periodos de vibración estructural T pertenecientes a 2 rangos:

S a = n Z Fa

para 0 ≤ T ≤ TC

(ecu. 2.13)

Dónde: n = 2.48 (Provincias de la Sierra, Esmeraldas y Galápagos).

5.1.4 Fundamentación del mapa de zonificación El mapa de zonas sísmicas para propósitos de diseño incluido en este capítulo, proviene de un estudio completo que considera fundamentalmente los resultados de los estudios de peligro sísmico del Ecuador actualizados al año 2011, así como también ciertos criterios adicionales que tienen que ver principalmente con la uniformidad del peligro de ciertas zonas del país. El mapa reconoce el hecho de que la subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamericana es la principal fuente de generación de energía sísmica en el Ecuador. A este hecho se añade un complejo sistema de fallas local superficial que produce sismos importantes en gran parte del territorio ecuatoriano. El estudio de peligro sísmico fue realizado de manera integral para todo el territorio nacional, de acuerdo con las metodologías actuales usadas a nivel mundial y a la disponibilidad de la información a nivel local, incluyendo: - La evaluación de los principales eventos históricos acompañada de un estudio moderno de re- evaluación de la magnitud y localización de dichos eventos utilizando el método de Bakun & Wentworth (Beauval et. al, 2010). Fig. 16. Ecuador, zonas sísmicas para propósitos de diseño y valor del factor de zona Z


- 39 -

Tabla 24. .Valores del factor Z en función de la zona sísmica adoptada

Zona sísmica

I

II

III

IV

V

VI

Valor factor Z

0,15

0,25

0,30

0,35

0,40

 0,50

Intermedia

Alta

Alta

Alta

Alta

Muy alta

Caracterización del peligro sísmico


Factor de zona sísmica figura 16 Zona sísmica

 

Poblaciones Ecuatorianas y valor del factor Z (tabla 24)

Población

Parroquia

Cantón

Provincia

Z

Gualaceo

San Juan

Gualaceo

Azuay

0,25

5.1.5 Coeficientes de amplificación dinámica de perfiles de suelo fa, fd y fs En la Tabla 25 se presentan los valores del coeficiente fa que amplifica las ordenadas del espectro de respuesta elástico de aceleraciones para diseño en roca, tomando en cuenta los efectos de sitio. Estos valores obedecen a estudios recientes de respuesta dinámica en suelos estudiados por Seed et al. (1997 y 2001), Tena-Colunga, et al. (2009), Vera Grunauer et al. (2006) y Vera Grunauer, X (2010), Huang, et al. (2010). Tabla 25. Tipo de suelo y Factores de sitio Fa


En la Tabla 26, se presentan los valores del coeficiente fd que amplifica las ordenadas del espectro elástico de respuesta de desplazamientos para diseño en roca, considerando los efectos de sitio. Estos valores obedecen a los estudios recientes de respuesta dinámica en suelos, mencionados anteriormente.

- 40 -

Tabla 26. Tipo de suelo y factores de sitio Fd


En la Tabla 27, se presentan los valores del coeficiente fs, que consideran el comportamiento no lineal de los suelos, la degradación del periodo del sitio que depende de la intensidad y contenido de frecuencia de la excitación sísmica y los desplazamientos relativos del suelo, para los espectros de aceleraciones y desplazamientos. Estos valores obedecen a estudios recientes de respuesta dinámica en suelos estudiados por Tsang et al. (2006), Seed et al. (2003), Tena-Colunga, et al. (2009), Vera Grunauer et al. (2006) y Vera Grunauer, X (2010).

Tabla 27. Tipo de suelo y Factores del comportamiento inelástico del subsuelo fs


Nota: Para los suelos tipo F no se proporcionan valores de fa, fd ni de fs, debido a que requieren un estudio especial.

5.1.6 Tipos de perfiles de suelo Se definen seis tipos de perfil de suelo los cuales se presentan en la Tabla 28. Los parámetros utilizados en la clasificación son los correspondientes a los 30 m superiores del perfil. Perfiles tipo A, B, C, D y E. Aquellos perfiles que tengan estratos claramente diferenciables deben subdividirse, asignándoles un subíndice i que va desde 1 en la superficie, hasta n en la parte inferior de los 30 m superiores del perfil. Para el perfil tipo F se aplican otros criterios, como los expuestos en la sección (2.5.4.9 de la noma NEC capítulo II) y la respuesta no debe limitarse a los 30 m superiores del perfil en los casos de perfiles con espesor de suelo significativo.

- 41 -

Tabla 28. Clasificación de los perfiles de suelo.


Para nuestro caso podemos clasificar el suelo dentro de la categoría C; perfiles de suelos muy densos o roca blanda. Resumen de datos obtenidos:

          

- 42 -

) ecu. 2.13, será:               

El espectro elástico de diseño

     

Para estructuras de edificación, el valor de T puede determinarse de manera aproximada mediante la expresión:

     T

(ecu. 2.13)

Dónde:

 Altura máxima de la edificación de n pisos, medida desde la base de la estructura, en metros.

Para pórticos especiales de hormigón armado con muros estructurales o diagonales rigidizados, Ct = 0,049 y

α = 0,75.

Remplazando valores en la ecuación 2.13, Resulta:

       Los límites para el periodo de vibración TC y TL, se obtienen de las siguientes expresiones:

                Condición:

(ecu. 2.14)

          

5.1.7 Factor de reducción de resistencia sísmica R El diseñador debe seleccionar el sistema estructural a utilizarse para la edificación, de entre 2 grupos, los sistemas estructurales dúctiles y los sistemas estructurales de ductilidad limitada, los cuales se encuentran descritos en la Tabla 29, junto con el valor de reducción de resistencia sísmica R correspondiente.

Debe tomarse el menor de los valores de R para los casos en los cuales el sistema resistente estructural resulte en una combinación de varios sistemas.

- 43 -

Tabla 29. coeficiente de reducción de respuesta estructural R.


Para nuestro caso hemos procedido a elegir el factor de reducción R = 6, pórticos resistentes a momentos.

5.1.8 Coeficiente de configuración estructural en planta El coeficiente



 Se estimará a partir del análisis de las características de regularidad e irregularidad en las

plantas en la estructura, descritas en la Tabla 30. Se utilizará la expresión:

     

(ecu. 2.15)

Cuando una estructura no contempla ninguno de los tipos de irregularidades, en ninguno de sus pisos, tomara el valor de 1 y se le considerara como regular en planta.

- 44 -



Tabla 30. Coeficientes de irregularidad en planta


En nuestro caso la estructura no se asemeja a los tipos indicados, elegimos el valor

5.1.9 Coeficiente de configuración estructural en elevación

.



El coeficiente Se estimará del análisis de las características elevación de la estructura, descritasaenpartir la Tabla 31. Se utilizará la expresión: de regularidad e irregularidad en



    

(ecu. 2.16)

Cuando una estructura no contempla ninguno de los tipos de irregularidades descritos en la Tabla 31, en ninguno de sus niveles, tomará el valor de 1 y se le considerará como regular en elevación.



- 45 -

Tabla 31. Coeficientes de irregularidad en elevación.


En nuestro caso la estructura no se asemeja a los tipos indicados, elegimos el valor

.

A continuación presentamos un resumen de datos obtenidos.

Tabla 32. Resumen de datos calculados, previo a determinar el valor de la cortante basal de diseño.

factor de importancia

Carga reactiva

Aceleración espectral

Factor de reducción

Factor de configuración en planta

Factor de configuración en elevación.

I

W

Sa

R





1

43811,70

0,806

6

1

1

- 46 -

Cortante basal de diseño resulta:

     

5900 kg. 

(ecu. 2.11)

5.2 DISTRIBUCIÓN DE LA FUERZA CORTANTE BASAL La fuerza cortante basal (fuerza vertical) se distribuye proporcionalmente en fuerzas laterales sobre cada nivel o piso de la torre estructural del Puente. Tabla 33. Resultados de fuerzas sísmicas sobre cada nivel

Nivel

Altura (m)

W (ton)



  

%

Fuerza horizontal (ton)

4

8,54

10,72

8,54

91,55

44,10

2,6

3

6,04

10,72

6,04

64,75

31,19

1,84

2

3,54

10,72

3,54

37,95

18,28

1,08

1

1,04

12,84

1,04

13,35

6,43

0,38



45

207,60

- 47 -

5,9

CAPÍTULO 3 CÁLCULO ESTRUCTURAL 1 GÁLIBO DE SEGURIDAD Para nuestro caso, es la distancia que existe entre el tablero del puente y la cota de crecida máxima del cauce que se espera tener para un periodo de tiempo determinado, en puentes colgantes peatonales sobre cursos de agua, se debe considerar como mínimo una altura libre de 1,50 a 2,50 m. Para nuestro caso se considerara una altura de 1.5 m.

2 DISPOSITIVOS BÁSICOS DE PROTECCIÓN 2.1 BARANDAS Estas se colocarán para garantizar seguridad a personas, animales, bicicletas, etc., que transiten por el puente, las barandas deben ser especificadas de tal forma que sean seguras, económicas y estéticas. La altura de las barandas para puentes peatonales será no menor que 1,10 m.

3 CARGAS Y FACTORES DE CARGAS 3.1 CLASIFICACIÓN Y DEFINICIÓN Según la norma AASHTO las cargas se pueden clasificar en:

-Permanentes -Variables -Excepcionales

3.1.1 Cargas permanentes Son aquellas que actúan durante toda la vida útil de la estructura sin variar significativamente, o que varían en un solo sentido hasta alcanzar un valor límite. Corresponden a este grupo el peso propio de los elementos estructurales y las cargas muertas adicionales tales como las debidas al peso de la superficie de rodadura. También se consideran cargas permanentes el empuje de tierra, los efectos debidos a la contracción de fragua y el flujo plástico, las deformaciones permanentes srcinadas por los procedimientos de construcción y los efectos de asentamientos de apoyo. El peso propio se determinará considerando todos los elementos que sean indispensables para que la estructura funcione como tal. Las cargas muertas incluirán el peso de todos los elementos no estructurales, tales como superficies de rodadura, barandas, cables, tuberías, ductos. El peso propio y las cargas muertas serán estimados sobre la base de las dimensiones indicadas en los planos y en cada caso considerando los valores medios de los correspondientes pesos específicos.

- 48 -

A falta de una información precisa, podrán usarse los pesos específicos de la tabla siguiente. Tabla 34. Pesos específicos de materiales de construcción

Material





Acero

76,9

7850

Arena, tierra o grava compacta

18,9

1900

Concreto normal

23,5

2400

Concreto armado Hierro forjado

25 70,6

2500 7200

Madera

10

1020

Mampostería de piedra

26,6

2700

Fuente: Manual de diseño de Puentes

Empuje de tierra. Los estribos y otras partes de la estructura que retienen tierra deberán diseñarse para resistir las correspondientes presiones, las mismas que serán calculadas de acuerdo con los principios de la mecánica de suelos y utilizados los valores medios de las propiedades del material de relleno. El empuje no será en ningún caso menor que el equivalente a la presión de un fluido con un peso específico de 5 kN/m³ (510 kg/m³). Las características supuestas para el material de relleno deberán ser verificadas con el material en obra y, en caso sea necesario, deberán hacerse los ajustes necesarios para corregir cualquier discrepancia. En todos los casos de diseño incluirá un sistema de drenaje del material de relleno. No obstante, deberá considerarse la posibilidad que el suelo se sature total o parcialmente, a uno o ambos lados de la estructura de contención. Deformaciones impuestas Las deformaciones y esfuerzos srcinados por contracción de fragua o por flujo plástico en elementos de concreto o de madera, los esfuerzos residuales srcinados por el proceso de laminado o por la soldadura de elementos de acero, los posibles defectos de fabricación o de construcción, los desplazamientos de apoyo de diverso srcen y otras fuentes de deformación serán considerados como cargas permanentes. El proyectista deberá estimar la magnitud de tales acciones y la fabricación de las mismas que srcinan efectos desfavorables en la estructura.

3.1.2 Cargas variables Son aquellas para las que se observan variaciones frecuentes y significativas en términos relativos a su valor medio. Las cargas variables incluyen los pesos de animales y personas en nuestro caso, así como los correspondientes efectos dinámicos. También corresponden a este grupo las fuerzas aplicadas durante la construcción, las fuerzas debidas a empuje de agua y sub presiones, los efectos de variaciones de temperatura, las acciones de sismo y las acciones de viento. Cargas en puentes peatonales

- 49 -

Los puentes para uso peatonal y para el tráfico de bicicletas deberán ser diseñados para una carga viva uniformemente repartida de 5 kN/m² (510 kgf/m²).

3.1.3 Cargas excepcionales Son aquellas acciones cuya probabilidad de ocurrencia es muy baja, pero que en determinadas condiciones deben ser consideradas por el proyectista, como por ejemplo las debidas a colisiones, explosiones o incendios.

4 DISEÑO DEL TABLERO DEL PUENTE PEATONAL Los tablones serán colocados sobre las vigas laterales (longitudinales) que conforman el tablero del puente.

4.1 DISEÑO DEL TABLÓN Fig. 17. Gráfica de los tablones del tablero del puente.

Fuente: El Autor.

Datos: Longitud tablón (L) = 1,38 m Ancho tablón (a) = 0,22 m Espesor tablón (e) = 0,05 m Peso específico de la madera = 1020 Kg/m³ Peso variable Cv= 510 kg/m² Esfuerzo admisible a flexión = 100 Kg/cm² Esfuerzo admisible a corte: Paralelo a la fibra < 15 Kg/cm² Perpendicular a la fibra < 70 Kg/cm²



Cargas: Carga permanente (D) D= * *



Carga variable (L)

    

Carga sismo (E)

      

Total (q) D+L+E



(ecu. 3.1)

        (ecu. 3.2)       (ecu. 2.12)

          - 50 -

(ecu. 3.3)

Momento máximo (M máx.), se considera como viga simplemente apoyada:   (ecu. 3.4) 

  



Módulo resistente de la sección (S):  





    (ecu. 3.5)

         

Esfuerzo máximo a la flexión (σ máx.):

     

(ecu. 3.6)

          

Esfuerzo máximo de corte (V máx.):  V máx. 



(ecu. 3.7)

           

4.2 DISEÑO DE VIG AS LONGITUDINALES Se utilizarán dos vigas en los extremos a lo largo del tablero, su área de influencia está limitada por la línea roja como indica la figura. Fig. 18. Gráfica de los perfiles longitudinales del tablero del puente

Fuente: El Autor.

Datos: Longitud tablón (L) = 1,38 m Ancho tablón (a) = 0,22 m Espesor tablón (e) = 0,05 m Peso específico de la madera Peso variable Cv= 510 kg/m²

 = 1020 Kg/m³

Distancia entre ejes de vigas transversales (d) =1,40 m Peso propio del perfil longitudinal = 6,72 Kg/m Esfuerzo admisible a flexión acero A-36 = 1645 Kg/cm²

- 51 -

Tabla 35. Características del perfil longitudinal L

Dimensiones

Peso

rea

Propiedades Ejes x-x e y-y

H

B

e

P

A

I

S

i

x=y









8,57

2,3

2,16

mm

mm

mm

Kg/6m



75

75

6

40,32

8,4

Fuente: Catálogos IPAC.

Cargas: Permanente (D), peso tablones según (ecu. 3.1).

          

Peso propio del perfil = 6,72 Kg/m Peso pernos = 5 Kg/m Carga permanente total (D):

Variable (L) según (ecu. 3.2) Sismo (E) según (ecu. 2.10)

Total (q) según (ecu. 3.3)

                          

Momento máximo (M máx.), se considera como viga simplemente apoyada, según (ecu. 3.4)

       

Esfuerzo máximo a la flexión (σ máx.), según (ecu. 3.6)

         

- 52 -

4.3 DISEÑO DE VIG AS TRANSVERSALES

 entre ejes, su área de influencia está limitada por las

Las vigas transversales se colocarán a una distancia líneas rojas con unas dimensiones L x d.

Fig. 19. Gráfica de los perfiles transversales del tablero del puente.

Fuente: El Autor.

Datos: Longitud tablón (L) = 1,38 m Ancho tablón (a) = 0,22 m Espesor tablón (e) = 0,05 m Peso específico de la madera = 1020 Kg/m³ Peso variable Cv= 510 kg/m²



Distancia entre ejes de vigas transversales (d) =1,40 m Carga distribuida de la baranda (qb) = 50 Kg/m Peso propio del perfil longitudinal (ql) = 6,72 Kg/m Peso propio del perfil transversal (qt) = 7,20 Kg/m Esfuerzo admisible a flexión acero A-36 = 1645 Kg/cm²

Tabla 36. Características del perfil transversal C

Dimensiones

Peso

rea

Propiedades Ejes x-x

H mm 100

B mm 50

e mm 5

Ejes y-y

P

A

I

S

i

I

S

Kg/6m













27,10

3,8

21,8

6,19

43,20

9,18

135

Fuente: El Autor.

- 53 -

i

x

  1,5

1,5

Cargas Permanente (D), Peso tablones según (ecu. 3.1)

       Peso propio del perfil transversal = 7,20 Kg/m Peso puntual baranda = qb * d = 50*1,40 =70 kg Peso puntual del perfil longitudinal = ql*d=6,72*1,40 = 9,4 Kg

      Variable (L) según (ecu. 3.2)

              

Sismo (E) según (ecu. 2.10) Total (q) según (ecu. 3.3)

Representación gráfica de los valores resultantes obtenidos.

Fig. 20. Diagrama de fuerzas actuantes sobre la viga transversal.

Fuente: El Autor.

Cortante T:

   

         

Momento máximo (M máx.):

          

M máx. Cuando:



  

         

271,91Kgm

Esfuerzo máximo a la flexión (σ máx.) según (ecu. 3.6):

              Se ha sobre dimensionado un poco la sección, debido a que se producen pequeños desajustes al momento de construir o fabricar los elementos, produciéndose así esfuerzos residuales en el elemento.

- 54 -

5 DISEÑO DE LA PÉNDOLA Se llama péndola a los elementos estructurales que sujeta el tablero del puente con el cable principal. Fig. 21. Gráfica de péndola

Fuente: El Autor.

Datos: Fuerza de tracción T = 804,29 Kg Esfuerzo de tracción de diseño (σ trac.) = 1645 Kg/cm² Área de la sección transversal (A): A

  

(ecu. 3.8)

    

Diámetro de la sección transversal (d):

   

(ecu. 3.9)

   

Debido a que la varilla de 8 mm de diámetro puede ser fácilmente manipulada se procede a elegir una varilla de 12 mm de diámetro.

6 DISEÑO DEL CABLE PRINCIPAL El cable principal trabaja a tracción, adquiere la trayectoria de una parábola, su función es soportar el tablero del puente y sus extremos son sujetados a los respectivos macizos de anclaje, pasando sobre las torres que en esta posición son los puntos más altos del puente. Datos: Peso específico de la madera = 1020 Kg/m³ Peso variable Cv = 510 kg/m² Longitud del puente (Lp) = 53,20 m Longitud tablón (L) = 1,38 m Peso propio del perfil longitudinal (ql) = 6,72 Kg/m Peso de aditamentos = 30 Kg/m (conexiones, cables, péndola)



Cargas: Permanente (D), peso tablones según (ecu. 3.1)

     Peso de aditamentos = 30 Kg/m (conexiones, cables, péndola) Peso propio del perfil transversal = 7,20 Kg/m Peso puntual baranda = 50 Kg/m Peso propio del perfil longitudinal (ql) = 6,72 Kg/m

- 55 -

        Variable (L) según (ecu. 3.2)

    

Sismo (E) según (ecu. 2.10)

Total (q según (ecu. 3.3)

        

Calculo de la flecha del cable (f):

  

(ecu. 3.10)

 

Componente horizontal del cable (H):

   

Trayectoria del cable (Y):

   

(ecu. 3.11)

       (ecu. 3.12)

         

Derivando obtenemos (Y’) (ecu. 3.13)

    

SI X=0; resulta:

  

La fuerza resultante será (F):

    

(ecu. 3.14)

    Descomposición vectorial de la fuerza resultante F. Fig. 22. Descomposición vectorial de fuerza F

Fuente: El Autor.

- 56 -

Según tablas de Emcocables (Anexo Estudio Estructural), procedemos a elegir el cable adecuado: Clasificación: 6 x 19 y 6 x 26 Carga de rotura en Kgf IPS = 152.380 EIPS = 175.057 Diámetro del cable= 5,08 cm o 2 plg. Comprobación de la resistencia (R):

          6.1 TRAYECTORIA DEL CABLE PRINCIPAL Y TABLERO DEL PUENTE Si h = 0,0 Entonces

   

(ecu. 3.13)

Procedemos a dar los valores de la abscisa y hallamos el valor Y de la ordenada. Tabla 37. Datos trayectoria del cable y tablero del puente COORDENADAS DE CABLE PRINCIPAL, TABLERO PEATONAL Y LONGITUD DE PENDOLAS. El punto de srcen de las absisas se considera junto a las torres. Trayectoria Cota del

Cota del

Altura del

Altura de

Long. de Longitud de

Abcisa del cable (m)cable (m) tablero (m) perfil (m) argolla (m) rosca (m) pen do lo n( m) 0 0,00 6,00 -1,50 0,14 0,05 0,07 7,76

Desc ri p. N9

1,40

0,55

5,45

-1,35

0,14

0,05

0,07

7,06

M10

2,80

1,06

4,94

-1,20

0,14

0,05

0,07

6,40

N11

4,20

1,55

4,45

-1,06

0,14

0,05

0,07

5,78

N12

5,60

2,00

4,00

-0,94

0,14

0,05

0,07

5,19

N13

7,00

2,43

3,57

-0,81

0,14

0,05

0,07

4,64

N14

8,40

2,83

3,17

-0,70

0,14

0,05

0,07

4,13

N15

9,80

3,20

2,80

-0,60

0,14

0,05

0,07

3,66

N16

11,20

3,54

2,46

-0,50

0,14

0,05

0,07

3,23

N17

12,60

3,85

2,15

-0,42

0,14

0,05

0,07

2,83

N18

14,00

4,13

1,87

-0,34

0,14

0,05

0,07

2,47

N19

15,40

4,38

1,62

-0,27

0,14

0,05

0,07

2,15

N20

16,80

4,60

1,40

-0,20

0,14

0,05

0,07

1,87

N21

18,20

4,79

1,21

-0,15

0,14

0,05

0,07

1,62

N22

19,60

4,95

1,05

-0,10

0,14

0,05

0,07

1,41

N23

21,00

5,08

0,92

-0,07

0,14

0,05

0,07

1,24

N24

22,40

5,19

0,81

-0,04

0,14

0,05

0,07

1,11

N25

23,80 25,20

5,26 5,31

0,74 0,69

-0,02 0,00

0,14 0,14

0,05 0,05

0,07 0,07

1,02 0,96

N26 N27

26,60

5,32

0,68

0,00

0,14

0,05

0,07

0,94

N28

- 57 -

Ecuación de la parábola para la cota del tablero

      

(ecu. 3.15)

Si x = 0, y = 0 Remplazando en la ecuación 3,15 y despejando P, resulta:

    A continuación nuevamente remplazamos el valor de p en la ecuación 3.15:

 Despejando la variable y:

                

Los resultados obtenidos se pueden observar en la tabla 3.4,

7 DISEÑO DE LA TORRE El material de las torres del puente será en Hormigón Armado.

7.1 CARGA PERMANENTE Cálculo de la fuerza P, que ejerce el cable principal sobre la torre:

Fig. 23. Esquema vectorial de cargas verticales sobre la torre

Fuente: El Autor.

Datos: F= B =21°26’51,85’’



Entonces:

      

(ecu. 3.16)

         Peso propio de la torre:      Peso total:

       

- 58 -

7.2 CARGA VARIABLE (VIENTO) La velocidad de diseño para viento hasta 10 m de altura, será la adecuada a la velocidad máxima para la zona de ubicación de la edificación, pero no será menor a 21 m/s ó 75 km/h.

Tabla 38. Coeficiente de corrección,



Fuente: NEC, Capítulo 1. Cargas y materiales, enero 2013.

Nota: Categoría A: Edificios frente al mar, zonas rurales o espacios abiertos sin obstáculos topográficos. Categoría B: Edificios en zonas suburbanas con edificación de baja altura, promedio hasta 10 m. Categoría C: Zonas urbanas con edificios de altura. Dicho valor, será corregido con el factor σ, indicado en la Tabla 3.5, que considera la altura del edificio y las características topográficas y/o de edificación del entorno, mediante la ecuación (3.17).

  

(ecu. 3.17)

Dónde: : La velocidad corregida del viento en m/s : La velocidad instantánea máxima del viento en m/s, registrada a 10 m de altura sobre el terreno; σ: El coeficiente de corrección de la Tabla 3.5.

 

Calculo de la velocidad corregida según ecu. 3.17 Datos: V = 21m/s σ=1 Entonces:

          7.2.1 Cálculo de la presión del viento Se puede establecer una presión de cálculo P, cuyo valor se determinará mediante la siguiente expresión:

         

(ecu. 3.18)

- 59 -

Dónde: : Presión de cálculo expresada en Densidad del aire en kg/m³.  : Coeficiente de entorno/altura.  : Coeficiente de forma.

   

  

En general, para la densidad del aire se puede adoptar un valor de 1.25 Kg/m3.



La velocidad corregida de viento , corresponde al valor característico de la velocidad media del viento a lo largo de un período de 10 minutos, medida en una zona plana y desprotegida frente al viento, a una altura de 10 metros sobre el suelo. El coeficiente de entorno/altura viento del elemento considerado. El coeficiente de forma la fachada; ver Tabla 3.6.

, es un factor de corrección que tiene en cuenta el grado de exposición al

 , es un factor de corrección que tiene en cuenta la situación del elemento dentro de Tabla 39. Factor de forma,



Fuente: NEC, Capítulo 1. Cargas y materiales, enero 2013.

El signo positivo (+) indica presión El signo negativo (-) indica succión. Datos

            La Presión del viento según la ecuación 3.18 será:

        

La carga de viento total (CVT): (ecu. 3.19)      Donde    son alturas del puente colgante.  = longitud del puente         CVT

- 60 -

La carga de viento parcial (CVP):

  

(ecu. 3.20)

    

La carga de viento por cada piso (CV/P):

 

CV/P

(ecu. 3.21)

   

Resumen de cargas calculadas, viento, sismo.

Tabla 40. Resumen de cargas producidas por acción del viento más sismo sobre cada piso

Nivel

Carga por sismo (ton)

Carga por viento (ton)

Carga total (ton)

4

2,6

0,25

2,85

3

1,84

0,25

2,09

2

1,08

0,25

1,33

1

0,38

0,25

0,63

- 61 -

7.3 Gráfica de las torres del puente con sus respectivas cargas calculadas Las torres que soportan la superestructura están sometidas a varias cargas como: carga muerta, viva, viento, sismo, las unidades de distancia es el metro (m).

Fig. 24. Gráfica de torre del puente con sus cargas puntuales respectivas.

Fuente: El Autor.

El código ecuatoriano establece diferentes combinaciones de carga para determinar los estados críticos. La combinación que utilizamos es:

   

(ecu. 3.21)

El sismo (E) debe de seresfuerzos analizadoy considerando que puede actuar cualquier dirección lateral de la torre, por lo que los diagramas reacciones son reversibles, peroen deben ser consistentes.

Los momentos flectores de diseño en columnas se calculan en la zona de unión con las caras de las vigas y con la cara superior de la cimentación.

- 62 -

7.4 Reacciones de apoyo y momentos flectores máximos Las reacciones de apoyo y los diagramas de momentos flectores para cada uno de los estados de carga se han calculado con el programa Sap 2000. Fig. 25. Esquema de los resultados de análisis (momentos flectores máximos, su unidad de medida es la tonelada).

    

   

Combinación crítica en pie de columna según ecuación (ecu. 3.21).

                        Combinación critica en cabeza de columna:

                  Es evidente que la combinación crítica de cargas en el pie de columna es dominante sobre la combinación crítica de cargas en la cabeza de columna.

- 63 -

7.5 DISEÑO DE COLUMNA La mayor parte de los elementos estructurales sometidos a compresión también están solicitados por momentos flectores, por lo que en su diseño debe tomarse en consideración la presencia simultánea de los dos tipos de acciones. En zonas sísmicas, como las existentes en nuestro país, el efecto flexionarte usualmente domina el diseño con relación a las solicitaciones axiales por lo que, a pesar de que los momentos por cargas gravitacionales sean importantes, se suelen escoger columnas con armadura simétrica, dada la reversibilidad de los sismos. 

Diagramas de interacción de columnas con flexión unidireccional.

El comportamiento de secciones específicas de columnas de hormigón armado es descrito más claramente mediante gráficos denominados curvas o diagramas de interacción. Sobre el eje vertical se dibujan las cargas axiales resistentes y sobre el eje horizontal se representan Los correspondientes momentos flectores resistentes, medidos con relación a un eje principal centroidal de la sección transversal de la columna.

Cualquier combinación de carga axial y de momento flector nominales, que defina un punto que caiga dentro de la curva de interacción (o sobre la curva de interacción), indicara que la sección escogida es capaz de resistir las solicitaciones propuestas. Fig. 26. Combinación de carga axial y momento flector, curva de interacción.

Fuente: Fuente: Escuela Politécnica del Ejército – Ecuador. Marcelo R. Proaño. Cualquier punto que quede por fuera de la curva determinara que la sección transversal es incapaz de resistir las solicitaciones especificadas Es importante observar que la presencia de pequeñas cargas axiales de compresion (parte inferior de la curva de interaccion), teoricamente puede tener un efecto beneficioso sobre el momento flector resistente de la columna (falta aun cuantificar el efecto del factor de reduccion de capacidad f ára tener la vision completa). Este comportamiento poco usual se debe a que el hormigón, sometido a esfuerzos de traccion por la flexion, se fisura en gran medida, y la presencia de cargas axiales de compresion pequeñas permiten disminuir la seccion transversal fisurada y aumentar la seccion efectiva de trabajo del material.

La presencia de grandes cargas axiales (parte superior de la curva de interaccion), por otro lado, disminuye considerablemente la capacidad resistente a la flexion de las columnas.

- 64 -

Para la elaboració de las curvas de interaccion nominales, para una seccion dada, se utiliza el siguiente procedimiento: -

Se define diferentes posiciones del eje neutro. Para cada posición del eje neutro se calculan las deformaciones unitarias en cada fibra de la pieza, tomando como base una deformacion máxima en el hormigón  = 0.003. En funcion de las deformaciones en el acero y en el hormigon se determinan los diagramas de esfuerzos en el hormigon y la magnitud de los esfuerzos en el acero. Se calculan los momentos flectores centroidales y cargas axiales internos que, por equilibrio, deben ser iguales a los momentos flectores y cargas axiales externos solicitantes



Datos:

                  Se escoge una distribución tentativa de la armadura longitudinal, Valores obtenidos para diferentes cuantías de acero. Tabla 41. Cuantía de acero, cuando la columna está conformada con 10 varillas Ø 12 mm.

Cargas Nominales

Cargas últimas

Punto

Momento (T-cm)

Fuerza (T)

Mom. 70%

Fuerza 70%

1

0

261,7

0,0

183,2

2

507,9

214,8

355,5

150,4

3

976,9

135,6

683,8

94,9

4

1032,9

91

723,0

63,7

5

666,5

12,3

466,6

8,6

Cuantía =

0,0094

Tabla 42. Cuantía de acero, cuando la columna está conformada con 10 varillas Ø 14 mm

Cargas Nominales

Cargas últimas

Punto

Momento (T-cm)

Fuerza (T)

Mom. 70%

Fuerza70%

1

0

278,8

0,0

195,2

2

543,5

226,7

380,5

158,7

3

1044,9

140,8

731,4

98,6

4

1122,6

91

785,8

63,7

5

800,3

1,4

560,2

1,0

Cuantía =

0,01282

Tabla 43. Cuantía de acero, Cuando la columna está conformada con 10 varillas Ø 16 mm.

Cargas Nominales Punto

Cargas últimas Mom. 70%

Fuerza 70%

298,2

0

208,74

240

408,45

168

1121,6

146,5

785,12

102,55

1223,7

91

856,59

63,7

Momento (T-cm)

Fuerza (T)

1

0

2

583,5

3 4

- 65 -

5

1080,8

28,8

756,56

20,16

6

963,3

3,4

674,31

2,38

Cuantía =

0,016755

Tabla 44. Cuantía de acero, cuando la columna está conformada con 10 varillas Ø 18 mm

Cargas Nominales Punto

Momento (T-cm)

Cargas últimas Fuerza (T)

Mom. 70%

Fuerza 70%

1

0

321

0,0

224,7

2

630,8

255,8

441,6

179,1

3

1212,1

153,4

848,5

107,4

4

1342,9

91

940,0

63,7

5

1075,2

6,5

752,6

4,6

Cuantía =

0,0212

A continuación se traza la gráfica Fuerza – Momento, y como indica la norma NEC su resistencia de diseño deberá tener un margen de seguridad de un 30%. El punto rojo en la gráfica indica la posición Fuerza - Momento que adquirirá la columna de la torre en un caso más desfavorable, ósea que debemos tomar la cuantía de acero que nos garantice satisfacer esta exigencia. Fig. 27. Gráfica, curvas de interacción para distintas cuantías de acero.

Fuente, El Autor.

La gráfica indica que podemos utilizar una cuantía de 0,0128 (10 varillas Ø 14 mm), por motivos de construcción, manipulación, oxidación del material se producirán esfuerzos residuales así que garantizamos la funcionalidad de la estructura utilizando una cuantía de 0,0168 (10 varillas Ø 16 mm).



El espaciamiento centro a centro de los amarres no debe ser mayor que: a) 16 veces el diámetro de las barras longitudinales. b) 48 veces el diámetro de los amarres. c) la menor dimensión de la columna.

- 66 -

Fig. 28. Gráfica, espaciamiento centro a centro de los amarres


Considerando el literal a) resulta:

     

Los estribos se colocarán cada 25 cm para este caso. 

Diámetro de la varilla de amarre.

Cuando se utilizan columnas con amarres, estos no deben tener diámetros menores que la barra N° 3 (10 mm). Los amarres deben estar dispuestos de tal forma que en cada esquina de la sección una barra longitudinal sirva de soporte lateral al amarre para este sujetarse de él con un gancho menor o igual a 135°. Para nuestro caso utilizaremos el siguiente modelo de armado de columna. Fig. 29. Gráfica, tipo de armado de hierro para columna de torre


- 67 -

7.6 DISEÑO DE L A VIGA TRANSVERSAL 

Acero de refuerzo longitudinal

Datos:

                Momento flexión ultimo según ecu. 3.21

      Cuantía de acero

 se calcula según la ecuación:   

      



(ecu. 3.22)

            

El área de acero será igual:

      

(ecu. 3.23)

   

) resulta:              

Si utilizamos varilla, Ø = 16 mm (área = 2,01



Acero de refuerzo transversal para la viga (estribos)

Datos:

                            Esfuerzo cortante según la ecuación: 

  

(ecu. 3.24)

      

Donde Es la altura efectiva de la sección transversal. Coeficiente igual a 0,85. Ancho de la viga. .

  

- 68 -

Según reglamento: -

La separación máxima que deben tener los estribos = d/2. La separación mínima no puede ser menos a 10 cm.

La separación entre estribos se pude definir según las siguientes ecuaciones:

               

S = d/2 S = d/4 Cambiar la sección transversal de la viga, de tal manera que su tensión de corte disminuya.

Esfuerzo de compresión del hormigón será:

  

(ecu. 3.25)

                        Comparando resultados obtenidos:

  

S = d/2 = 15 cm

Numero de estribos (#e)

     

     

7.7 CAPACIDAD RESISTENTE ADMISIBLE DEL SUELO Está representado por la siguiente ecuación.

     Dónde:

(ecu. 3.26)

= capacidad de carga neta  = capacidad de carga última  = esfuerzo geo estático total removido a nivel del desplante de cimentación.

La capacidad de carga admisible está dada por la ecuación:

   

(ecu. 3.27)

Factor de seguridad En cualquiera de las metodologías usadas bajo el criterio de resistencia al corte podrán ser utilizados como mínimo los siguientes factores de seguridad.

- 69 -

Tabla 45. Factores de seguridad mínimos, F. S. M.

Fuente: NEC, capítulo 9. Geotecnia y Cimentaciones, enero 2013.

Dónde:

       Resistencia del suelo, determinado en el respectivo ensayo.     (ecu. 3.28)                    Entonces la capacidad admisible del suelo según ecu. 3.27 es:

         7.8 DISEÑO DEL PLINTO DE CIMENTACIÓN 7.8.1 Cálculo de la sección transversal. Datos P = 77 552,88 kg Mx =711 914 Kg-cm My = 0 Fig. 30. Carga y momentos actuantes en plinto

. Fuente: Escuela Politécnica del Ejército – Ecuador. Marcelo R. Proaño.

- 70 -

Dónde: P = carga axial de servicio. Mx = momento de servicio alrededor del eje x My = momento de servicio alrededor del eje y Capacidad resistente admisible del suelo = 2,14 kg/cm² Resistencia ultima del hormigón = 210 kg/cm² Esfuerzo de fluencia del acero = 4200 kg/cm² El nivel de cimentación es 2,00 m por debajo de la superficie del suelo.



Si no existieran momentos flectores, la sección transversal requerida será:

    

(ecu. 3.29)

        

Las dimensiones aproximadas requeridas para carga axial pura serían:

     

Las excentricidades de carga son:

  

(ecu. 3.30)

  

  

(ecu. 3.31)

       Se verifica si la carga está ubicada en el tercio medio de la cimentación.

  

(ecu. 3.32)

       

Cumple (ecu. 3.33)

  

Cumple

Si se supone que el suelo trabaja con un comportamiento elástico, y debido a que la carga se encuentra en el tercio medio de la cimentación, puede aplicarse la siguiente expresión para calcular el esfuerzo máximo en el suelo, la misma que es una variante en presentación de las ecuaciones tradicionales de la resistencia de materiales para carga axial más flexión en dos direcciones ortogonales.

       

(ecu. 3.34)

                    ) es superior al esfuerzo permisible (2,14 ), por lo que se requiere incrementar la  sección transversal de cimentación en aproximadamente 20% (    ). El esfuerzo máximo (

- 71 -

             Área según las dimensiones establecidas es:    Área incrementada será:

La carga está ubicada en el tercio medio de la cimentación, por lo que el esfuerzo máximo de reacción del suelo según la ecu. 3.34 es:

                 

  (2,14 ), por lo que vale ), es inferior al esfuerzo permisible    la pena disminuir la sección transversal de cimentación en aproximadamente 2% (    ). Área reducida será:       El esfuerzo máximo de reacción del suelo (2,09

      Área según las dimensiones establecidas es:                             Fig. 31. Dimensiones apropiadas propuestas para el plinto de cimentación.

Fuente: Escuela Politécnica del Ejército – Ecuador. Marcelo R. Proaño.

Diagrama de reacciones del suelo de cimentación bajo las siguientes cargas: P = 77 552, 88 kg Mx =711 914 Kg-cm My = 0 Las excentricidades de carga según la ecuación 3.30 y 3,31 son:

                  - 72 -

La carga está ubicada en el tercio medio de la cimentación, por lo que los cuatro esfuerzos últimos que definen el volumen de reacciones del suelo se pueden calcular mediante las siguientes expresiones.

                                   

(ecu. 3.35)

           (ecu. 3.36)

           (ecu. 3.37)

           (ecu. 3.38)

          

Fig. 32. Esfuerzos producidos en la base del plinto de cimentación.




Los estados de carga últimos ( U = 0,9 D ) se emplea para calcular el espesor del plinto y el refuerzo requerido, debido a que la capacidad resistente del hormigon y del acero se cuantifica mediante esfuerzos de rotura y esfuerzos de fluencia.

7.8.2 Diseño a cortante tipo viga El peralte de los plintos esta definido por su capacidad resistente a cortante tipo viga y a cortante por punzonamiento. Para ambos casos se utilizan los estados de carga últimos.

Se asume una altura tentativa de 40 cm para el plinto, y una distancia desde la cara inferior de hormigon hasta la capa de refuerzo de 10cm en la direccion x e y.

- 73 -

Fig. 33. Dimensiones del plinto de cimentación y peralte tentativo.


La sección critica al corte tipo viga se ecncuentra a 30 cm (d) de la cara de la columna en la direccion x, y,en las dos orientaciones basicas, hacia el lado en que estan presentes los esfuerzos máximos.

Fig. 34. Seccion critica al corte tipo viga

Fuente: Escuela Politécnica del Ejército – Ecuador. Marcelo R. Proaño. 

Diseño en la direccion x

La variacion lineal de los esfuerzos de reacción del suelo, y el hecho de que la carga está ubicada en el tercio medio de la cimentación, determina que el promedio de todos los esfuerzos del suelo en la direccion x sean los esfuerzos sobre el eje centroidal, en dicha direccion.

     

(ecu. 3.39)

           - 74 -

    

(ecu. 3.40)

           Fig. 35. Diagrama de esfuerzos de reacción del suelo, eje x-x.


La fuerza cortante que actúa sobre la sección crítica es:

    

(ecu. 3.41)

Donde

           El esfuerzo cortante que actúa sobre la sección según la ecuación 3.23 es:

   

 Es la altura efectiva de la sección.  Coeficiente igual a 0,85.  Base del plinto.       El esfuerzo de corte solicitante es inferior a la capacidad resistente a la capacidad del hormigón, por lo que el peralte del plinto es aceptable para la solicitación analizada.

       

- 75 -

7.8.3 Diseño a Cortante por Punzonamiento La sección critica a punzonamiento se sitúa alrededor de la columna con una separación de d/2 de sus caras (15 cm en la dirección x, y 15 cm en la dirección y).

Fig. 36. Sección critica de diseño a cortante por punzonamiento.


La variación lineal de los esfuerzos de reacción del suelo, y el hecho de que la carga está ubicada en el tercio medio de la cimentación, determina que el promedio de todos los esfuerzos del suelo de cualquier sección cuyo centroide coincida con el centroide del plinto, sea el esfuerzo centroidal.

  

(ecu. 3.42)

     

La fuerza cortante que actúa sobre la sección crítica según ecuación 3.41 es:

          El esfuerzo cortante por punzonamiento que actúa sobre la sección según la ecuación 3.23 es:

               El esfuerzo resistente a corte por punzonamiento es:

  

(ecu. 3.43)

     El esfuerzo de corte solicitante es inferior a la capacidad resistente del hormigón, por lo que el peralte del plinto es aceptable para la solicitación analizada.

     - 76 -

7.8.4 Diseño a Flexión Las secciones criticas de diseño a flexión en las dos direcciones principales se ubican en las caras de la columna.

Fig. 37. Secciones críticas de diseño a flexión en dos direcciones principales.




Diseño a Flexión en la Dirección X

El refuerzo requerido por flexión será mayor en la franja en que se encuentra el máximo esfuerzo espacial de reacción del suelo (q 1 q 2). Fig. 38. Gráfica de diseño a flexión, dirección x.


En un ancho de diseño de 100 cm, se tiene la siguiente expresión para calcular el momento flector en la zona crítica.

     

(ecu. 3.44)

Dónde: = esfuerzo generado por el plinto = distancia desde la sección critica al borde del plinto = para un ancho de 100 cm.

 

- 77 -

         La sección de acero requerida, en la dirección x, para resistir el momento último en 100 cm de ancho es

                   

(ecu. 3.45)

Dónde

    La cuantía mínima de armado es

  

(ecu. 3.46)

    

La sección mínima de armado para 100 cm de ancho es:

   

(ecu. 3.47)

        

Dado que la sección mínima es superior a la obtenida para resistir el momento flector, el armado requerido es el armado mínimo:

  

Se puede colocar 1 varilla de 16 mm orientada en la dirección x cada 25 cm, proporcionándose un armado de 10,00 cm² por cada 100 cm de ancho, lo que es equivalente a colocar 13 varillas de 16 mm de diámetro orientadas en la dirección x, en un ancho de 310 cm.



Diseño a Flexión en la Dirección Y

El refuerzo requerido por flexión será mayor en la franja en que se encuentra el máximo esfuerzo espacial de reacción del suelo (q 1 q 3) Fig. 39. Gráfica de diseño a flexión dirección Y.


- 78 -

Para un ancho de diseño de 100 cm, se tiene la siguiente expresión para calcular el momento flector en la zona crítica, que subdivide la carga trapezoidal en una carga rectangular de ordenada 1,84 kg/cm², más una carga triangular de ordenada máxima 0,29 kg/cm² (2,13 - 1,84 = 0,29). Según la ecuación (ecu. 3.44).

                 La sección de acero requerida, en la dirección Y, para resistir el momento último en 100 cm de ancho según la ecuación 3.45 es:

          Dónde:

            La sección mínima de armado para 100 cm de ancho según la ecuación 3.47 es:

         Dado que la sección de diseño a flexión es superior a la sección mínima, el armado requerido por flexión en la región crítica es el armado que debe utilizarse:

   Se puede colocar 1 varilla de 20 mm orientada en la dirección Y, cada 18 cm, proporcionándose un armado de 18,84 cm² por cada 100 cm de ancho, lo que es equivalente a colocar 8 varillas de 20 mm de diámetro orientadas en la dirección Y, en un ancho de 138 cm.

- 79 -

Fig. 40. Diseño a flexión, armado de varillas en la dirección x e y.

Fuente: El Autor.

8 DISEÑO DEL MACIZO DE ANCLAJE Dimensiones necesarias para soportar las cargas transmitidas por los cables. Fig. 41. Macizo de anclaje de Hormigón Armado más suelo natural.

Fuente: El Autor

Fuerza normal del concreto (Fc)

   

(ecu. 3.48)

    - 80 -

Donde = Peso específico del concreto = Volumen de concreto



               

Fuerza normal de la tierra (Ft) según ecuación 3.48 es:

      Fuerza normal Fy:

         Reacción al desplazamiento horizontal

   



: (ecu. 3.49)

Donde



= coeficiente de fricción suelo y macizo de anclaje

Fy = fuerza normal. Superficie inferior =

                               

Superficie superior =

Superficie vertical = 2

Luego.

      Las medidas propuestas del macizo de anclaje garantizan la resistencia ejercida por los cables principales del puente.

- 81 -

9 PLANILLA DE HIERROS TABLA 46. ARMADURA, TORRE-PLINTO DE CIMENTACIÓN Número

(mm) Diámetro

Cantidad /Torre

Tipo elemento (mm)

82

Total de elementos

N° Torres

2

10 Ø

N2

Ø 16

N3

Ø20

17

2

34

3,14

N4

Ø16

12

2

24

3,5

1,578

132,552

N5

Ø16

32

2

64

0,95

1,578

95,942

N6

Ø16

16

2

N7

Ø10

N8

Ø10

82

28

2

40

2

2

32

164

56

1

0,617

Peso Kg/m (Ø)

N1

20

164

Longitud del elemento (m)

10,77

0,9

0,34

0,9

1,578

2,466

1,578

0,617

0,617

101,188

679,802

263,270

45,446

34,404

31,097

Ʃ

- 82 -

Peso Total (Kg)

1383,702

TABLA 47. ARMADURA, PÉNDOLAS Numero

(mm) Diámetro

Tipo elemento (mm)

Cantidad / Lado

N° Lados

Total elementos

Longitud elemento (m)

Peso Kg/m (Ø)

Peso Total (Kg)

N9

12 Ø

2

2

4

7,76

0,888

27,564

N10

12 Ø

2

2

4

7,06

0,888

25,077

N11

12 Ø

2

2

4

6,40

0,888

22,733

N12

12 Ø

2

2

4

5,78

0,888

20,531

N13

12 Ø

2

2

4

5,19

0,888

18,435

N14

12 Ø

2

2

4

4,64

0,888

16,481

N15

12 Ø

2

2

4

4,13

0,888

14,670

- 83 -

Numero

(mm) Diámetro

Cantidad /Lado

Tipo elemento (mm)

N° Lados

Total elementos


Peso Kg/m (Ø)

Peso Total (Kg)

N16

12 Ø

2

2

4

3,66

0,888

13,000

N17

12 Ø

2

2

4

3,23

0,888

11,473

N18

12 Ø

2

2

4

2,83

0,888

10,052

N19

12 Ø

2

2

4

2,47

0,888

8,773

N20

12 Ø

2

2

4

2,15

0,888

7,637

N21

12 Ø

2

2

4

1,87

0,888

6,642

N22

12 Ø

2

2

4

1,62

0,888

5,754

- 84 -

Numero

(mm) Diámetro

Cantidad /Lado

Tipo elemento (mm )

N° Lados

Total elementos


Peso Kg/m (Ø)

Peso Total (Kg)

N23

12 Ø

2

2

4

1,41

0,888

5,008

N24

12 Ø

2

2

4

1,24

0,888

4,404

N25

12 Ø

2

2

4

1,11

0,888

3,943

N26

12 Ø

2

2

4

1,02

0,888

3,623

N27

12 Ø

2

2

4

0,96

0,888

3,410

N28

12 Ø

1

2

2

0,94

0,888

1,669

Ʃ

N29

5 Ø

1

2

- 85 -

2

100,05

10,988

230,879

2198,699

TABLA 48. ARMADURA, MACIZO DE ANCLAJE Numero

(mm) Diámetro

Cantida d /M. a.

N° M. a.

Total elementos


Peso Kg/m (Ø)

Peso Total (Kg)

N30

Ø10

60

2

120

5

0,617

370,2

N31

Ø10

140

2

280

4

0,617

691,04

N32

Ø10

54

2

108

3

0,617

199,908

Ʃ

1261,148

Tipo elemento (mm)

- 86 -

TABLA 49. ARMADURA, TABLERO PEATONAL (PERFILERÍA).

TABLA DE ARMADURA: TABLERO PEATONAL Numero

N33

N34

Dimensiones (mm)

100*50*5 C:

L:75*75*6

Tipo elemento (mm)

Cantidad /M. Numero/ Ldo. a.

39

9

1

Total elementos

39

2

18


1,5

6

Peso Kg/m (Ø)

7,2

421,2

6,76

Ʃ

- 87 -

Peso Total (Kg)

730,08

1151,28

CAPÍTULO 4 IMPACTOS AMBIENTALES 1 ENFOQUE La construcción de un puente modifica el medio y en consecuencia las condiciones socioeconómicas, culturales y ecológicas del ámbito donde se ejecutan; es allí cuando surge la necesidad de una evaluación bajo un enfoque global ambiental. Muchas veces esta modificación es positiva para los objetivos sociales y económicos que se tratan de alcanzar, pero en muchas otras ocasiones la falta de un debido planeamiento en su ubicación, fase de construcción y etapa de operación puede conducir a serios desajustes debido a la alteración del medio.

2 OBJETIVOS 

 



Identificar en forma oportuna el problema ambiental, incluyendo una evaluación de impacto ambiental en la concepción de los proyectos. De esta forma se diseñaran proyectos con mejoras ambientales y se evitará o compensará los impactos adversos. Establecer las condiciones ambientales de la zona de estudio. Definir el grado de agresividad del medio ambiente sobre la estructura y la súper- estructura del puente. Establecer el impacto que pueden tener las obras del puente y sus accesos sobre el medio ambiente, a nivel de los procedimientos constructivos y durante el servicio del puente.

3 METODOLOGÍA DE ANÁLISIS 

Identificación impactos.los probables impactos a ser investigados, para cual es necesario conocer Consiste en de identificar primero de la manera más amplia el escenario sobre el cual incide el proyecto; cuya ubicación, ejecución y operación afectará el entorno ecológico. Así mismo, es imprescindible el conocimiento del proyecto a desarrollar, que involucra no solo el contexto técnico sino también las repercusiones sociales y experiencias del desarrollo de este tipo de proyectos en otros escenarios. 





Previsión de impactos. El objetivo en este nivel está orientado hacia la descripción cuantitativa o cualitativa, o una combinación de ambas, de las principales consecuencias ambientales que se han detectado en el análisis previo. Interpretación de impactos Implica analizar cuán importante es la alteración medio ambiental en relación a la conservación srcinal del área. Información a las comunidades y a las autoridades sobre los impactos ambientales En esta etapa hay que sintetizar los impactos para presentarlos al público que será afectado por los impactos ambientales detectados. La presentación deberá ser lo suficientemente objetiva para mostrar las ventajas y desventajas que conlleva la ejecución del proyecto.



Plan de monitoreo o control ambiental. Fundamentalmente en esta etapa se debe tener en cuenta las propuestas de las medidas de mitigación y de compensación, en función de los problemas detectados en los pasos previos considerados en el estudio.

- 88 -

4 ASPECTOS DE UN ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL Un estudio de impacto ambiental deberá contener como mínimo lo siguiente, sin perjuicio de que la autoridad ambiental de aplicación establezca normas más detalladas mediante guías u otros instrumentos:

4.1 RESUMEN EJECUTIVO La Junta Parroquial de San Juan pertenece al Cantón Gualaceo, está ubicada al este de la Ciudad de Cuenca y tiene una población aproximada de 5305 habitantes. La parroquia se ve en la necesidad de construir un puente colgante peatonal sobre el río Gualaceo que facilite el viaje a los pobladores de dicha parroquia y a los sectores de San Antonio y Uzhar principalmente, ya que los puentes más cercanos están alrededor de 2 kilómetros de distancia, en vista de esta dificultad los transeúntes desafían las caudalosas aguas del río cruzando sin ningún medio de seguridad. Por tal motivo ha solicitado ayuda a la distinguida entidad Gobierno Provincial del Azuay.

Los estudiantes egresados de la facultad de Ingeniería Civil, de la Universidad Católica de Cuenca, previo a su grado deben realizar un trabajo de investigación al servicio del pueblo, por tal razón el estudiante Rubén Andrés Durán Roldán, decidió realizar los estudios necesarios previos a la ejecución del proyecto.

El Gobierno provincial del Azuay agradece y acepta la ayuda brindada por la Universidad Católica de Cuenca, representada por su estudiante.

4.2 DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO AMBIENTAL (LÍNEA B ASE) 4.2.1 Físicos 

Agua.-.Las crecidas de agua máximas anuales registradas por la red hidrometereológica unificada de la Cuenca del Paute, Dirección de Gestión Ambiental de ETAPA EP, demuestran que los caudales máximos se dan en los meses Mayo, Junio, Julio, Agosto, con un caudal promedio de 234,46 m³/s. en los años 1997 hasta 2008 y en los meses de Abril se observa un caudal promedio de 424,16 m³/s, en los año 2009 hasta 2011 y en el mes de Agosto un caudal de 384,49 m³/s, en el año 2012. Los meses en que se ha presentado menos caudal aparentemente es en septiembre, (ver también 2.2.1), las precipitaciones cada vez son más intensas y por ende su caudal. Este hecho debe estar relacionado directamente con el calentamiento global, recordándonos que debemos cuidar el ambiente.

Podemos deducir que el agua desplazada por el río tiene bajos índices contaminantes que atentan al líquido vital ya que en esta zona rural son escasas o nulas las construcciones industriales y redes de alcantarillado que conduzcan fluidos contaminantes al cauce.



Aire.- Su contaminación se produce principalmente por emisiones gaseosas) y combustión de desechos al aire libre.

- 89 -

la circulación vehicular (partículas y

Las fuentes de contaminación del aire son áreas descubiertas de vegetación, en nuestro caso en el área de implantación del puente peatonal cuenta con poca vegetación y debido a que la circulación de vehículos es escasa la calidad del aire es insuperable.

4.2.2 Biótico 

Flora.- El ascenso al cerro Pishi es fatigante, porque hay un manto vegetativo endémico con gran cantidad de especies que genera el agua que beben los habitantes de San Juan.

La vegetación de la zona donde se pretende implantar el puente está conformada por árboles de eucalipto, sábila, arbustos pequeños y medianos de aliso, la mayor parte del lugar donde se piensa construir el puente está gobernado por pasto, eso en cuanto respecta a un lado del río, del otro lado las características del suelo es rocosa y su producción agrícola es nula, permitiendo el acceso al lugar sin dificultad alguna. El sitio mantiene sus características naturales srcinales mejor conservadas, se puede observar que, en las cercanías del lugar no existen zonas degradadas por la deforestación, implantación masiva de casas o movimientos de tierras.



Fauna.- Los habitantes de la zona dedican su tiempo a criar animales obteniendo ventajas económicas y alimenticia, entre estos animales podemos citar al ganado vacuno, porcino, borregos, chivos, cuyes, conejos, zorros, principalmente. Las aves del lugar son más notorias, una vez que llegamos al lugar podemos escuchar el sonido agradable que estos emiten, entre las distintas clases podemos nombrar: gallinas, pato, búho, colibrí, chugo, mirlo, canario. Respecto a los insectos podemos citar directamente a los mosquitos en pequeñas cantidades. Se consideran como hábitat naturales los espacios donde viven y desarrolla la flora y fauna silvestre, tanto si son enteramente naturales (sus suelos y pobladores no han sido apenas modificados por las actividades humanas), como seminaturales (aquellos espacios transformados por las actividades humanas que han sido dirigidos para la producción de especies de plantas y animales beneficiosos para el hombre, como los agro sistemas). Partiendo de este enunciado podemos decir que su hábitat ha sido seminatural debido a la construcción de una vía importante que conecta al Cantón Sigsig, Chordelec, Gualaceo y pasa cerca del lugar en estudio, así que las especies se han adaptado paulatinamente sin peligro de extinción.

4.2.3 Socio-cultural La preponderante presencia de innumerables escombros arqueológicos descubiertos por los pobladores en el colosal cerro Pishi, la evolución histórica y cultural que ha generado un grupo humano, San Juan, es el espejo de uno de los elementos socioculturales de valor incalculable para el Azuay y el Ecuador.

La parroquia San Juan al igual que las otras parroquias, tiene su iglesia que la representa como un pueblo religioso, la religión como una expresión cultural que determina el accionar social, en el mes de julio, se celebran las fiestas de parroquialización y dan realce celebrando con actos culturales como homenaje a la madre tierra por sus cultivos, bailes folclóricos, medicina ancestral, deportes.

- 90 -

La parroquia San Juan en la actualidad cuenta con su Junta Parroquial, tenencia Política, unidad de Policía Comunitaria, Sub Centro de Salud y entidades importantes que suman al crecimiento de esta trabajadora Parroquia.

4.3 DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL PROYECTO Los estudios necesarios que realizamos para poder ejecutar el proyecto ha consistido en: 

Estudios topográficos.- Se ha realizado un levantamiento taquimétrico en el lugar estratégico donde se construirá estay área o tramo tienedeunasocavación característica el tramo recto impidiendo1.9 la formación el depuente, meandros efectos intensos el especial, levantamiento es es aproximadamente hectáreas.



Estudios Hidrológicos e Hidráulicos.- La base principal para este estudio ha sido un registro de crecidas máximas anuales facilitada por el departamento de Gestión Ambiental de ETAPA EP, llegando a estimar un caudal de diseño para un determinado periodo de retorno (100 años). En base a este caudal de diseño hemos determinado los niveles de crecida máxima y aumentado una distancia vertical o galibo de seguridad que especifica el manual de diseño de puentes. En cuanto a los estribos del puente logramos determinar que estos no se verán afectados por los efectos de socavación.



Estudios Estructurales.- Las características del puente colgante peatonal son: Luz del puente, 53,20 m. Ancho del puente, 1,00 m.

-

Infraestructura 2 Macizos de anclaje, material H°A°. 2 Plintos y torres de cimentación, altura 10,70 m, material H°A°

-

Superestructura Cables principales del puente, alma de acero, Ø = 50 mm. Péndolas, varilla lisa fy = 4200 Kg/cm², Ø = 12 mm. Vigas longitudinales y transversales del tablero del puente, perfiles de acero Tablero del puente, tablones de madera. Poleas Ø= 150 mm.

A-36.

4.4 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS PARA EL PROYECTO La ubicación del puente es estratégica, debido a que el río Gualaceo posee caudalcausa muy del elevado la prioridad será proteger a la estructura de efectos de socavación intensos que es una un principal colapso de puentes. En cuanto a lo estructural, el puente está conformado de hormigón armado si nos referimos a la infra estructura, de acero y madera la superestructura, la estrategia es que los elementos resistan los fenómenos naturales, precipitaciones, vientos, sismos y las cargas peatonales, mínimo 50 años con el mantenimiento debido. En cuanto a la vegetación y paisaje, mediante medidas de mitigación planteadas y a un mediano plazo será superado este inconveniente.

- 91 -

4.5 CARACTERIZACIÓN DE LOS DESECHOS Y EMISIONES 4.5.1 Desechos líquidos Se refiere al impacto generado por las aguas residuales sobre los cuerpos receptores construcción.

(rio), en la etapa de

4.5.2 Desechos sólidos y semisólidos Se refiere al material de excavación, material sobrante, basura, etc., generados durante la construcción del puente colgante.

4.5.3 Contaminantes atmosféricos Son aquellos gases emanados a la atmosfera, producidos por la combustión, derivado de la operación de máquinas y vehículos destinados al transporte y adecuación de material, durante la etapa de preparación del terreno y construcción del puente colgante.

4.6 IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES 4.6.1 Identificación de los componentes del medio ambiente afectado Componente físico: -

Aire Suelo.

Componente biológico: -Flora -Fauna Componente socio-económico: -Empleo -Economía -Infra estructura: red de agua potable, red de alcantarillado, electricidad, etc. -Infraestructura: eliminación de residuos solidos -Salud -Seguridad

4.6.2 Identificación de las acciones que ocasionan impactos ambientales En la etapa de preparación y construcción: excavación, transporte de materiales, Movimiento de tierras, cimentación, estructura, acabado. En la etapa de funcionamiento: Mantenimiento de la estructura.

- 92 -

Tabla. 50. Identificación de impactos ACCIONES EN LAS QUE SE CONCRETA EL PROYECTO SUSCEPTIBLE DE GENERAR RIESGOS DE CONTAMINACIÓN.

Fase de construcción de los desarrollos previstos

IDENTIFICACIÓN DE

Operación maquinaria

Moví. de tierras

IMPACTOS Calidad del aire a r e f s o

S O D A IN M A T N O C R E S E D S E L IB T P E C S U S

tm A re i A

a u g A

o c ti ó i b A io d e M

lo e u -S a rr ie T

o ic t ió

M b

o i c o S

Polvo

Riesgo de contaminació n de aguas

efluentes

Riesgo de contaminació n de aguas

o ic m ó n o c e

Incremen to de residuos

Presencia de iluminaci ón

Riesgo de contaminac ión de aguas

Riesgo conta. del suelo

Usos y ocupacione s del suelo

Riesgo contaminación. paisaje

Riesgo conta. paisaje

Vialidad y transporte

Riesgo de contaminación del suelo


Accesibilida Riesgo d y servicios contaminación. públicos paisaje

Mayor flujo de personas

Riesgo contaminac ión

Hidrología superficial

Propiedades Riesgo de del suelo contaminación del suelo

IO D E M L E D S E R O T C A F

o i d e

Ruido

Riesgo de contaminación atmosférica Riesgo de contaminación acústica Riesgo de contaminación

Operación de campament o

Fase de funcionamiento

Riesgo de contaminac ión del suelo Riesgo contaminac ión. paisaje Riesgo de contaminació n del suelo

Riesgo conta. paisaje

Paisaje y suelos no edificados

Riesgo contaminación. paisaje

a n u a

Especies de

Riesgo de contaminación del suelo


Riesgo de Riesgo Riesgo de Riesgo contaminació contaminac contaminac contaminac n de aguas ión. paisaje ión del ión. paisaje

F

flora y fauna Riesgo de contaminación del suelo


Riesgo de contaminació n acústica

Riesgo Riesgo contaminac contaminac ión. paisaje ión. paisaje

suelo

Salud y seguridad Fuente: Universidad Católica de Cuenca, Arq. Julio Pintado.

- 93 -

Riesgo de contaminac ión de aguas

4.7 VALORACIÓN DE IMPACTOS 

  













Inmediatez: Directo cuando su repercusión sea inmediata sobre un factor ambiental o indirecto cuando el efecto sea debido a las interdependencias de varios factores ambientales. Acumulación Simple: si no induce efectos secundarios, acumulativos ni sinérgicos. Acumulativo: cuando incrementa su gravedad si persiste la acción que lo genera. No sinérgico: cuando el efecto considerado no potencia la acción de otros efectos y sinérgico si la potencia. Momento en que se produce: cortó plazo si se produce antes de un año, mediano plazo si se origina antes de cinco años, largo plazo si se produce en mayor tiempo. Persistencia: permanente si el efecto srcina una alteración indefinida, y temporal si la alteración tiene un plazo limitado de manifestación. Reversibilidad: reversible si las condiciones srcinales reaparecen de forma natural al cabo de un plazo medio de tiempo. Irreversible si los procesos naturales no consiguen recuperar por si mismos las condiciones srcinales. Recuperabilidad: recuperable si es posible realizar practicas o medidas correctoras que aminoren o anulen el efecto, irrecuperable si no son posibles tales medidas. Se tendra en cuenta si el medio afectado es reemplazable. Periodicidad: periodico, si se manifiesta de forma ciclica o recurrente, e irregular si lo hace de forma impredecible. Continuidad: continuo si produce una alteracion constante en el tiempo y no continuo si se da de forma irregular.

4.7.1 Cálculo de la incidencia del impacto La obtención de la incidencia del impacto se realiza en tres fases: 

Asignacion de un codigo numerico a cada forma que puede tomar cada atributo, acotado entre un valor maximo para la más desfavorable y un valor mínimo para la mas favorable. La asignacion numerica realizada es la siguiente: Tabla 51. Clasificación de impacto según atributo

Fuente: Universidad Católica de Cuenca, Arq. Julio Pintado.

- 94 -



Aplicación de una función, suma ponderada de los atributos, según la importancia de cada uno en el entorno y proyecto en estudio. Se obtiene así la incidencia de cada impacto. INCIDENCIA



          

Estandarización entre 0 y 1, los valores obtenidos de incidencia mediante la expresión:

  

(ecu. 4.1)

Siendo:

    

Valor de la incidencia del impacto estandarizado entre 0 y 1.

Valor de la incidencia de impacto sin estandarizar. Máximo valor que puede tomar la incidencia del impacto. Minimo valor que puede tomar la incidencia del impacto

 

Los valores de e son de 14 y 42, respectivamente, para todos los impactos, excepto para los positivos, en los que toma valores de 10 y 30, respectivamente. En los impactos positivos, esto es así, dado que no se le asigna los atributos de recuperabilidad y reversibilidad, al no tener sentido en los mismos.

4.7.1 Obtención de la magnitud La magnitud se calcula para cada factor ambiental mediante el indicador que se considera más conveniente en cada caso, estandarizando el resultado final entre 0-1, de forma que la magnitud resulte:

Tabla. 52. Calificación según magnitud de impacto de impacto.

Muy Alta

1

Alta

0,8

Media

0,6

Baja

0,4

Muy Baja

0,2


- 95 -

4.7.3 Valor final y evaluación Tabla. 53. Valor de impacto.


Impacto compatible: si el impacto tiene poca intensidad, recuperándose el medio por sí mismo sin medidas correctoras e inmediatamente tras el cese de la acción. Impacto moderado si la recuperación, sin medidas correctoras intensivas, lleva cierto tiempo. Impacto severo si la recuperación exige un tiempo dilatado, incluso con la actuación de medidas correctoras. Impacto crítico: si se produce una pérdida permanente de las condiciones ambientales sin posible recuperación, incluso con la adopción de prácticas o medidas correctoras.

- 96 -

4.7.4 Incidencia de Impactos Impacto N° 1: Riesgo de Contaminación Atmosférica Acción: Operación de maquinaria Descripción del impacto: La emisión de gases causado por la combustión de combustibles provenientes del funcionamiento de maquinarias en la etapa de construcción del puente, y la magnitud del impacto es alto.

Tabla. 54. Identificación de impacto, contaminación atmosférica. CARACTERIZACION DEL EFECTO A T RI B U T O C A RA C T E RI Z A C I ON Signo

V A LOR N U M ERI C O

Negativo

-

Inmediatez (INM) Acumulacion(A)

Directo Acumulativo

Sinergia (S)

No sinergico

Momento (M) Persistencia (P)

A corto plazo Temporal

Reversibilidad(R) Recuperabilidad(Rc)

Irreversible Irrecuperable

Periodicidad(Pr) Continuidad (C)

Noperiodico Continuo

3 3 1 3 1 3 3 1 3

CALCULO DE INCIDENCIA 42 14 INCIDENCIA I=INM+2A+2S+M+2R+2P+2Rc+Pr+C INCIDENCIA ESTANDARIZADA

32 0,64

Fuente: El Autor.

Impacto severo si la recuperación exige un tiempo dilatado, incluso con la actuación de medidas correctoras.

- 97 -

Impacto N°2: Riesgo de contaminación acústica. Accion: Funcionamiento de maquinaria en el lugar del proyecto. Factor: Confort Sonoro Descripción del impacto Durante la etapa de construcción del proyecto se produce ruido por la maquinaria pesada, maquinaria menor y transporte de materiales de construcción principalmente, su magnitud de impacto contra el ambiente es media.

Tabla 55. Identificación de impacto, riesgo de contaminación CARACTERIZACION DEL EFECTO ATRIBU TO

CARACTERIZACION

Signo

VALORNUMERICO

Negativo

-

Inmediatez (INM)

Directo

Acumulacion (A)

Simple

Sinergia (S)

No sinergico

Momento (M)

A corto plazo

Persistencia (P)

Temporal

1

Reversibilidad(R)

Irreversible

3

Recuperabilidad(Rc)

Irrecuperable

3

Noperiodico

1


3 1 1 3

Continuo

3

CALCULO DE INCIDENCIA 42 14 INCIDENCIA I=INM+2A+2S+M+2R+2P+2Rc+Pr+C INCIDENCIA ESTANDARIZADA

28 0,50

Fuente: El Autor.


- 98 -

Impacto N°3: Riesgo de contaminación de aguas Accion: Incremento en la producción de residuos liquidos. Factor: Agua (efluentes). Descripción del impacto: Principalmente la descarga de aguas negras producidas durante la construcción del puente, ya sea por el campamento, cambios de aceites de maquinaria etc, deben ser conducidas a pozos cépticos, o, a plantas de tratamiento que disminuya su concentracion de DBO y pueda descargase directo al río Santa Barbara, su magnitud de impacto contra el ambiente es media.

Tabla 56. Identificación de impacto, Contaminación de aguas CARACTERIZACION DEL EFECTO A TR I B U T O

C ARAC TE RIZA C I ON

Si gno Inme di ate(zINM)

V ALOR N U M ERIC O

N e gati vo

-

Indi re cto

1

Acumul aci on( A)

Acumul ati vo

Si ne rgi(aS)

Nsoi ne rgi co

Mome nto ( M)

A corto pl azo

Pe rsi ste nci(aP)

Te mporal

1

Re ve rsi bi l i dad( R)

Irre ve rsi bl e

3

Re cupe rabi l i dad( Rc)

Re cupe rabl e

1

Pe ri odi ci dad( Pr) Conti nui dad ( C)

3 1 3

Pe ri odi co

3

C o n t i nu o

3

CALCULO DE INCIDENCIA

42 14 IN CIDEN CIA I=INM+2A+2S+M+2R+2P+2Rc+Pr+C

28

INCIDENCIA ESTANDARIZADA 0,50 Fuente: El Autor.


- 99 -

Impacto N°4: Riesgo de contaminación al paisaje Accion: Movimiento de tierras. Factor: Tierra-Suelo (Usos y Ocupaciones del suelo). Descripcion del impacto: Deben tratarse adecuadamente todos los movimientos de tierra, derivados de la construcción del puente, para evitar el principal impacto sobre el paisaje, su magnitud de impacto contra el ambiente es alta.

Tabla 57. Identificación de impacto, Contaminación al paisaje

CARACTERIZACION DEL EFECTO ATRIBUTO

CARACTERIZACION

Signo Inmediatez (INM)

VALORNUMERICO

Negativo

-

Directo

3

Acumulacion(A)

Acumulativo

Sinergia (S)

No sinergico

Momento(M) Persistencia (P)

Amedianoplazo Permanente

Reversibilidad(R)

Irreversible

Recuperabilidad(Rc)

Recuperable

1

Noperiodico

1


3 1

Continuo

2 3 3

3

CALCULO DE INCIDENCIA 42 14 INCIDENCIA I=INM+2A+2S+M+2R+2P+2Rc+Pr+C

31

INCIDENCIA ESTANDARIZADA 0,61 Fuente: El Autor.


- 100 -

4.8 PLAN DE MANEJO AMBIENTAL CON MEDIDAS DE MITIGACIÓN Se indicarán las medidas previstas para reducir o mitigar los efectos negativos contra el ambiente, detectados en la etapa de construcción del puente colgante.

Tabla 58. Prevencionde la contaminacion atmosferica

MEDIDA N°1. DISMINUCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Magnitud del impacto Alta

Afección a la que se dirige

El aire del lugar al momento de la construccion presentara contaminacion alta, debido al funcionamiento de la maquinaria tanto de gases como de polvo principalmente.

Objetivo

Minimamizar la emision de gases y polvo en la zona de ejecucion del proyecto y asi evitar afecciones en los trabajadores y el medio ambiente

Procedimiento de trabajo

-Dar un mantenimiento necesario a la maquinaria pesada y liviana. -Regar con agua permanentemente las vias de acceso (lastre), evitando el levantamiento execivo de polvo. - No quemar a cielo abierto desperdicios, llantas, plásticos, vegetación u otros materiales.

Tabla 59. Prevencion de contaminacion acustica

MEDIDA N°2 RIESGO DE CONTAMINACIÓN ACÚSTICA Magnitud del impacto


Objetivo


Medio En el lugar, al momento de la construcción del puente se presentara ruido, debido al funcionamiento de la maquinaria pesada y liviana, su contacto directo con los obreros puede generar daños en la salud, igualmente en los animales del lugar. -No exederse de un ruido superior a 80 dB, según indica la norma de seguridad laboral. -Exigir la los obreros que usen el equipo de seguridad especialmente para oidos al momento de desempeñar trabajos connecesario exceso de aruido. -Dar un mantenimiento la maquinaria pesada y liviana especialmente en el escape de humo. -Evitar trabajos nocturnos con maquinaria pesada o liviana, que pueda interrumpir el sueño a los habitantes del sector. -control y/o eliminacion de señales audibles innecesarias tales como bosinas, pitos, etc.

- 101 -

Tabla. 60. Prevención de contaminacion de aguas

MEDIDA N°3 RIESGO DE CONTAMINACIÓN DE AGUAS Magnitud del impacto Afección a la que se dirige

Medio Los pobladores en ciertas zonas rurales, utizan el agua para riego, lavar sus prendas de vestir, asearse, etc. Proteger los cuerpos de agua superficiales y subterraneos, evitando derramar flujos contaminantes

Objetivo


al cause etc. como: aceites, basura, desperdicios humanos, -Una vez lleno el pozos céptico se debera evacuar el mismo, tomando encuenta las respectivas medidas de precacucion. -Colocar basureros en la zona. -Asear frecuentemente los depositos de agua potable. -Limitar areas para ciertos materiales y actividades.

Tabla. 61. Prevención de contaminacion al paisaje

MEDIDA N°4 RIESGO DE CONTAMINACIÓN AL PAISAJE Magnitud del impacto

Alto


Evitar alteraciones paisajisticas que no esten en armonia con la zona.

Objetivo

Ejecutar de manera planificada todos los movimientos de tierra y conformación de taludes.


-En el mejoramiento y estabilidad de taludes, se mantendra los rasgos naturales del entorno existente. -Se mantendra limpio y señalizado constantemente, todas las areas de la zona de construcción.

Fuente: El Autor.

- 102 -

CAPÍTULO 5 PRESUPUESTO DE CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE COLGANTE 1. PRESUPUESTO Es el costo o valor de una obra calculada en base a los planos y especificaciones de la misma, para una fecha y un sitio determinado. Especificaciones.- Nos da la metodología, como se debe trabajar, como se debe medir, y como se debe pagar. El valor incluye los materiales, la mano de obra, equipos y herramientas, gastos generales, administrativos, imprevistos, utilidades y honorarios.

1.1. ESTUDIO DE PLANOS Y ESPECIFICACIONES Los planos son instrumentos indispensables para poder obtener el presupuesto lo más aproximado al costo real de una obra. Es necesario poder disponer de planos completos, claros y con medidas exactas para poder estudiarlos.

1.2 VISITA AL SITIO DE OBRA Es necesario hacer una visita al sitio de obra previo al trabajo de oficina para determinar: disponibilidad de materiales en la región, posibilidad de utilizar mano de obra local, medios de transportes existentes, facilidades de alojamientos y otros aspectos importantes que deben analizarse antes de empezar la obra (agua y luz).

1.3 LISTA DE PRECIOS DE MATERIALES Para hacer una lista adecuada de precios de los materiales es preciso definir la importancia de la obra a construir: Si la obra es de gran magnitud los precios deben solicitarse en las fábricas donde se produce. Si las obras son pequeñas se deben averiguar los precios en los distribuidores de los materiales de construcción. Para determinar el precio total de los materiales se debe tener en cuenta, precio en la fábrica o distribuidor, Impuestos, transporte.  

1.4 MEDICIÓN DE CANTIDADES EN OBRA Mediar cantidades de obra es hacer un conteo físico de todos y cada uno de los rubros de los que se compone la obra, estructuras de hormigón armado, perfilería metálica, cables de acero, etc.

- 103 -

1.5 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS Es el precio que representa por la unidad de medida que uno aplica y se compone de: 







Mano de obra.- se refiere al precio de la cantidad de horas hombre que se requieren para ejecutar una unidad de actividad. La mano de obra se puede controlar de dos formas, por administración directa y por contrato. Materiales.- es el precio de la cantidad de materiales por unidad de medida, y es necesario saber precios de fábrica, impuestos transporte a la obra, transporte en la obra, almacenaje y desperdicios (manipuleo, el uso y la forma).

Equipos y/o herramientas.- por lo general este ítem esta pero no siempre es sencillo identificar algunas herramientas que se requieren para la ejecución de una obra así como los rendimientos. El costo del equipo se calcula en función del valor horario, diario, semanal o mensual. Este valor que generalmente es mensual incluye el combustible, lubricantes y el operario que multiplicando por el número de meses que será utilizado da como resultado el costo total del equipo. El periodo o tiempo de utilización de equipos en una obra oscila generalmente entre un 50 y un 70% de la duración total de la obra. Transporte.- es el análisis de los costos directos cuando uno elabora un precio unitario, cualquier rubro debe tener presente el transporte por lo general el cálculo está en función de la distancia y del costo por unidad de kilómetro. En algunos casos puede ser despreciable este valor.

- 104 -

1.6 PRESUPUESTO REFERENCIA, SEGÚN ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS Tabla 62. Presupuesto referencial

PUENTE COLGANTE PEATONAL SOBRE EL RÍO GUALACEO OFERENTE:

REFERENCIAL

UBICACIÓN:

SAN JUAN, CANTÓN GUALACEO

FECHA:

Marzo-14 PRESUPUESTO

CÓDIGO

106

DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD REPLANTEO Y NIVELACI N DE m² ÁREAS. 500 EXCAVACIÓN A MANO EN TERRENO CONGLOMERADO DE 0 A 2 m DE m³ 45 PROFUNDIDAD. EXCAVACI N A MANO EN TERRENO CONGLOMERADO DE 2 A 4 m DE m³ 44 PROFUNDIDAD. EXCAVACIÓN MEC NICA EN SUELO CONGLOMERADO DE 0 A 2 m DE m³ PROFUNDIDAD. 45 EXCAVACIÓN MEC NICA EN SUELO CONGLOMERADO DE 2 A 4 m DE m³ PROFUNDIDAD. 44 m³ CARGADA DE MATERIAL A MAQUINA 89 m³ CARGADA DE MATERIAL A MANO. 89

107

ENTIBADO DISCONTINUO.

m2

108

HORMIGÓN SIMPLE 210 Kg/ cm2. ACERO DE REFUERZO (INCLUYE CORTE Y DOBLADO).

m3 Kg

ENCOFRADO RECTO. RELLENO COMPACTADO CON MATERIAL DE SITIO. ENLUCIDO PARA COLUMNAS CON MORTERO 1:3. SUMINISTRO E INSTALACI N DE CINTA.

m2

100 101 102 103 104 105

109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122

BOTIQUÍN DE PRIMEROS AUXILIOS. SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE LETRERO INFORMATIVO (3,00* 1,80 m). ACERO EN PERFILERIA LAMINADO fy= 2350 Kg/cm2. MONTAJE CON GR A MEC NICA CABLES PRINCIPALES. RELLENO COMPACTADO CON MATERIAL DE MEJORAMIENTO. DESALOJO. CABLE DE ACERO f = 152 380 Kg Ø= 50 mm. TABLÓN DE MADERA (22 cm, E = 5 Cm). VARILLA LISA fy = 4200, Ø=12 mm. (PÉNDOLA).

- 105 -

m3 m2 m U

PRECIO UNITARIO 1,27

PRECIO TOTAL 634,90

11,35 510,78 12,91 568,21 3,68 165,53 4,35 191,28 1,11

98,37

6,08

541,42

68

7,60

516,75

97

130,69 2,49

12676,79

13,74

687,00

2644,85 50 35 40 100 1

U

6,12 9,91 0,30 70,80

6586,40

214,35 396,48 30,42 70,80

997,62 1

997,62

Kg

1151,28

2,58

2968,09

Kg

2198,7

0,32

700,67

m3 m3

7 143

27,28 5,94

190,93 848,98

ml

200,1

27,76

5554,46

ml

242

6,29

1521,70

Kg

230,879

1,62

373,58

Ʃ

37045,50

El costo referencial del puente colgante peatonal haciende a un monto de treinta y siete mil cuarenta y cinco con cincuenta, dólares americanos. Infraestructura $ 24 240,76: Infraestructura $ 11 705,91: señalización $ 1 098,84.

2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA OBRA 2.1 INSTALACIONES PROVISIONALES El contratista ejecutara todas las instalaciones provisionales necesarias para la realización de la obra contratada. Estas incluyen las oficinas de inspección, oficina del Contratista, depósito de materiales, sanitarios, vestuarios, acometida de agua y energía eléctrica, instalación de equipos y en general todas aquellas obras que se necesiten para llevar a feliz término los trabajos encomendados. Las construcciones provisionales podrán ser edificaciones ligeras, fácilmente desmontables. Una vez terminada la obra, el contratista deberá retirar todas estas edificaciones y dejar resanando las partes y elementos afectados por la implantación y uso.

2.2 REPLANTEO Los trabajos de replanteo serán realizados con aparatos de precisión (estación total, niveles, cintas etc.) y estacas, en base a las indicaciones de los planos respectivos como paso previo a la excavación y/o derrocamientos. Las estacas deberán estar fuera del límite de la construcción y quedarán como testigos para la supervisión permanente durante la construcción y obtener la aprobación de la fiscalización.

2.3 MOVIMIENTO DE TIERRAS El movimiento de tierras se hará de acuerdo a lo señalado en los planos preparados para tal fin. Se tendrá especial cuidado con el replanteo respetando retiros y cotas señaladas en planos. El material resultante de la ejecución de esta partida, no necesario para la obra, deberá ser retirado por el Contratista fuera del área, salvo que el Fiscalizador indique lo contrario.

2.4 EXCAVACIÓN Y DESALOJO Las excavaciones deberán ser realizadas de acuerdo a sus alturas, límites, cotas, gradientes y secciones que se indiquen en los planos estructurales y arquitectónicos, salvo condiciones diferentes o reales de obra. Cuando exista material en exceso o inadecuado para ser usado en rellenos, deberá ser desalojado fuera de los límites de la obra, sin que afecte a las propiedades colindantes. Las excavaciones se deberán proteger contra la lluvia, deslizamiento y/o excavaciones de materia. El Contratista velará por la seguridad de su personal que esté ejecutando excavaciones en zanjas y deberá disponer, en caso de ser necesario, de entibados o apuntalamiento.

- 106 -

Las normas para al apuntalamiento provisional en excavaciones son las siguientes: -

Cuando se usan montajes y puntales, éstos se colocan a intervalos no mayores de 2.50 metros, medidos en el sentido longitudinal del estibado y deberán penetrar en el terreno lo suficiente para soportar el empuje de las paredes de la excavación.

-

Para excavaciones mayores de 5.00 metros, de profundidad, o cuando el empuje lateral sobre las paredes de la excavación sea grande, deberán utilizarse entibados metálicos.

-

Cuando las condiciones del terreno lo exijan o cuando se indique en los planos estructurales, se protegerá las paredes de la excavación con tablestacas o concreto proyectado, más allá de los límites indicados por los planos o por el Fiscalizador; posteriormente será rellenado de acuerdo a los requisitos indicados para el rubro de relleno.

2.5 RELLENO Y COMPACTACIÓN El material para relleno será granular de acarreo, no plástico, con la debida aprobación por parte de la Fiscalización, libre de piedras de más de 15 cm., y escombros de cal y concreto, o material orgánico; la compactación se la realizará mecánicamente. Se colocará los rellenos en general en capas de un máximo de 30 cm. de altura. Se agregará agua para obtener una humedad óptima sin inundar y que permita la compactación mecánica al 95% mínimo de la densidad de la medida Proctor Standar. La construcción de los rellenos estará de acuerdo con las especificaciones y según las líneas, niveles y gradientes que señalen los planos arquitectónicos y estructurales, o que las condiciones de obra lo determinen, con aprobación de la fiscalización. Será de responsabilidad del Contratista obtener, transportar y mantener el material necesario para la construcción de rellenos, sea que el mismo provenga de excavaciones o de canteras calificadas.

2.6 SOBRE EXCAVACIONES El Contratista conviene en no recibir pago adicional por concepto de sobre-excavación que resultare, bien sea por condiciones del terreno, por la acción de agentes naturales, por operaciones que se ejecuten para facilitar la construcción y por errores del Contratista. Se entiende por sobre-excavación, para los efectos del trabajo que debe realizarse, a la excavación que queda fuera de las líneas y niveles señalados en los planos. En caso de que la Entidad Contratante ordene la ampliación de cualquier excavado, ésta se considerará como sobre-excavación y será pagada al Contratista conforme los precios unitarios acordados, debiendo existir una autorización por escrito por parte de la Contratante y el volumen de obra realizada, por parte del Contratista, medido y certificado por Fiscalización.

- 107 -

2.7 HORMIGONES 2.7.1 Materiales El trabajo del hormigón debe realizarse de acuerdo a los requerimientos del Código ACI 318-99 o ACI 318 05 a menos que se indique lo contrario.

2.7.2 Cemento Deberá cumplir lo dispuesto por la norma INEN 152 para cemento Portland tipo 1.

2.7.3 Agua Se utilizará para el amasado del hormigón agua potable.

2.7.4 Áridos Los agregados para el hormigón deberán cumplir con las especificaciones ASTM C 330 o INEN: 00.02.03.401, excepto aquellos que hayan demostrado por ensayos su resistencia y durabilidad.



Áridos finos

Deberá ser arena procedente de río o mina, que tenga los granos limpios, lo permisible de substancias terrosas y extrañas de acuerdo al cuadro siguiente: Tabla 63. Substancias permisibles en áridos finos

Fuente: Internet, Google



Áridos Gruesos

Consistirá en piedras trituradas con cantos vivos y de una dureza que en prueba de abrasión en máquina de los Ángeles no pierda más del 35% del peso de la muestra srcinal. Lo permisible de substancias extrañas se indica en el cuadro siguiente:

- 108 -

Tabla 64. Substancias permisibles en áridos gruesos


El tamaño máximo de agregado será de 2.5 cm.

2.7.5 Aditivos El empleo de aditivos se hará bajo explícita autorización del Ingeniero Fiscalizador de la Obra. En todo caso su empleo no justificará la disminución de la cantidad de cemento mínima especificada. Los aditivos a utilizar serán reductores de agua, acelerantes e impermeabilizantes de hormigón (muros), impermeabilizantes de mortero y plastificantes.

2.7.6 Inclusiones de aire Las cantidades de aire introducidas se sujetarán a lo indicado en el cuadro siguiente: debe ser añadido al hormigón en su mezcla.

Tabla 65. Cantidades de aire en Hormigón

Hormigón (Kg/cm2)

Relación máx. De aguacm

Tamaño máx. De áridos (cm)

% máx. De aire incluido

210

0,5

1,2

9

2

7

2,5

7

5

6


Deben cumplir con la norma ASTM C494. Previa la autorización del Fiscalizador, será posible su empleo

- 109 -

2.7.7 Almacenamiento de materiales Deben almacenarse de tal manera que se evite el deterioro o mezcla con substancias extrañas. El cemento no tendrá un período mayor a 2 meses de almacenamiento luego de producido.

2.7.8 Mezclado de hormigón El tipo de hormigón se encuentra especificado en los planos y será de f'c = 210 kg/cm2 para todos los elementos estructurales Las proporciones para la mezcla se sujetarán a las indicaciones mencionadas y deberán ser producto de ensayos realizados en laboratorio especializados. La cantidad mínima de cemento por m ³ de hormigón será de 300 kg.

2.7.9 Ensayos de laboratorio Se sujetarán al muestreo indicado; a continuación una guía de ensayos en las diferentes situaciones: Tabla 66. Toma de muestras para ensayo de laboratorio

. Fuente: Internet, Google

Alternativamente se recomienda tomar 6 cilindros por grupo de elementos, probar 2 cilindros a los 7 días, y promediar su resultado, siempre que sus resistencias no difieran en más del 20 %, caso contrario ensayar un tercer cilindro. Con los otros tres o cuatro cilindros esperar a los 28 días, y ensayar 2 de ellos y promediar los resultados, siempre que sus resistencias no difieran en más del 20 %, caso contrario ensayar un tercer cilindro. La ventaja de este procedimiento es que normalmente quedan de reserva 2 cilindros, para ser probados a los 60 o 90 días, en caso de que la resistencia encontrada a los 28 días sea insuficiente. A criterio del Fiscalizador podrá solicitar que los cilindros se curen en las mismas condiciones de la obra. Sin embargo, es más conveniente y seguro, exigir que todos los elementos estructurales sean curados completamente, incluyendo las columnas. Si los cilindros, a edad temprana, son llevados por personal de laboratorios, en jabas o cajas, en un vehículo, cuidar que no se golpeteen, pues pueden sufrir micro figuraciones que reducirán su resistencia en los ensayos, con los consecuentes problemas de aceptación.

- 110 -

2.7.10 Mediciones de materiales Los áridos finos y gruesos serán pesados en cantidades de acuerdo a su dosificación. El agua puede ser medida por peso o por volumen. Las balanzas para estas medidas tendrán la precisión el INEN y deberán ser calibradas con frecuencia. Si son empleados aditivos se dispondrá de medidas adecuadas para el efecto. Es necesaria la comprobación con relativa frecuencia, de la humedad de los agregados, para considerar los porcentajes de disminución del agua de amasado.

2.7.11 Mezclado del hormigón El hormigón se mezclará en hormigonera con los siguientes tiempos de amasado: Tabla 67. Tiempo de amasado para fabricación de Hormigón, la maquina dará por lo menos 60 revoluciones en los tiempos indicados


El hormigón será descargado completamente de la hormigonera antes de ser nuevamente cargada.

2.7.12 Entrega El concreto premezclado deberá entregarse cumpliendo los requisitos establecidos en las especificaciones ASTM C94.

2.7.13 Transporte En el transporte del hormigón para ser depositado en el sitio deberá evitarse la disgregación de los materiales componentes, lo mismo que para evitar las interrupciones de la provisión.

2.7.14 Colocación La colocación deberá realizarse de tal forma que el concreto conserve su plasticidad srcinal. El concreto endurecido parcialmente o mezclado con materiales no deberá depositarse en la estructura. Las estructuras verticales deberán ser fundidas por medio de capas cuyos espesores no excedan 0.5 m, con empleo de vibrador; el hormigón deberá compactarse adecuadamente en especial alrededor del acero de refuerzo, en tuberías ahogadas y esquinas. El empleo de vibrador deberá ser vertical, en espacios no mayores a 0.70 m y por un tiempo no mayor a 15 seg.

- 111 -

No se permitirá el retiro o acomodo del acero de refuerzo con el empleo del vibrador. Se prohíbe el arrastre del hormigón por medio del vibrador.

2.7.15 Curado del hormigón Podrá curarse por humedecimiento con agua. Curado por Humedecimiento por Agua Se lo hará tan pronto haya endurecido el hormigón. Las superficies tendrán que estar continuamente humedecidas con la ayuda de cáñamos o papel para evitar excesiva evaporación. Si existiera encofrado, una vez retirado éste, el curado deberá continuar. El período de curado continuo será de 7 días. En caso de resultados desfavorables de resistencia de los cilindros, se continuará a 14, 21 y 28 días. Las losas deben ser inundadas continuamente con agua, o ser recubiertas con arena humedeciéndola continuamente, o recubiertas con papel y plástico transparente, para apreciar cuando el papel empiece a secarse para volver a humedecerlo. El regado con manguera no será un procedimiento aceptado, pues durante las interrupciones de regado, incluyendo la noche, se evaporará y muy probablemente se fisurará la losa. 

Las columnas deben curarse también envolviéndolas con papel o cáñamos, y recubriéndolas con plástico transparente, para apreciar desde el exterior y asegurarse que siempre esté humedecida la superficie. El regado con manguera no será un procedimiento aceptado, por las razones expuestas.

2.7.16 Reparación en fallas de hormigón Se podrá reparar hormigón cuando al retirar los encofrados se produzcan fallas por los huecos de los pernos de encofrados o por golpes en el hormigón. Los arreglos serán realizados luego de las inspecciones del Fiscalizador, limpiando completamente todo material suelto o defectuoso, saturado con agua, rellenándolo con mortero seco 1:2 (cemento, arena). El elemento reparado se protegerá del secado violento.

2.8 ENCOFRADOS Son las piezas que dan forma a la estructura, las que pueden ser de madera, metal u otro material resistente al vaciado del hormigón. Los materiales a emplearse en los encofrados deberán ser calificados por el Fiscalizador; en caso de utilizar madera ésta deberá ser contrachapada, de un espesor de 1 cm. con los respectivos bastidores; si se utilizara encofrados metálicos, éstos deberán tener los perfiles adecuados para evitar las deformaciones. Los encofrados deberán ser resistentes a la fuerza de presión por el vaciado del hormigón en los elementos a quienes da forma. Deberán estar sujetas rígidamente, y serán lo suficientemente impermeables para evitar la fuga de la lechada de cemento. La sujeción puede ser con travesaños de madera, clavos o pernos roscados con tuercas y arandelas. La separación del encofrado deberá realizarse por medio de espaciadores para evitar cualquier problema de deformaciones de estos elementos moldeadores. Previo al vaciado del hormigón se realizará un chequeo minucioso sobre el apuntalamiento y construcción adecuados para el servicio al que va a estar sometido.

- 112 -

Los encofrados serán removidos previa autorización del Fiscalizador y en su remoción se tendrá mucho cuidado para no dañar el hormigón. Esta remoción deberá ser realizada tan pronto sea posible para permitir el curado del hormigón o cualquier reparación de desperfectos.

2.8.1 Tolerancia en las dimensiones del hormigón Las dimensiones de las estructuras deberán ser respetadas por el contratista, y se permitirán las tolerancias indicadas el cuadro siguiente; las dimensiones de las estructuras de la tolerancia, deberán ser arregladasen o removidas a costo delsiContratista y de acuerdo al criterio dese la salieran Fiscalización: Tabla 68. Tolerancia en desviaciones del hormigón


- 113 -

Cuando haya varias varillas separadas alrededor de 2 cm libres, el recubrimiento y la adherencia son inadecuados. Se recomienda agruparlas de 2 en 2, de tal manera que se obtenga una separación libre de al menos 4 cm entre grupos de 2 varillas, con lo cual se facilita el flujo del hormigón y se recubren bien las varillas.

2.9 ACERO DE REFUERZO El acero de refuerzo a utilizar será de tipo corrugado con un grado de fluencia fy = 4.200 Kg/cm².

2.9.1 Doblado Ninguno varilla parcialmente ahogada en hormigón podrá doblarse en el campo a menos que así lo apruebe el Fiscalizador.

2.9.2 Condiciones de las superficies de l as varillas Las varillas para ser colocadas en el sitio que irán en la estructura, deberán estar libres de herrumbre, lodo, aceites, escamas o substancias extrañas.

2.9.3 Colocación del acero de refuerzo La colocación será la indicada en los planos y sobre soportes o apoyos para evitar desplazamientos fuera de los permisibles, como también para permitir la entrada del hormigón junto a los tableros de encofrado.

Tabla 69. Tolerancias aceptadas entre varillas de refuerzo y cofres


2.9.4 Espaciamientos del acero de refuerzo La separación libre entre varillas en una capa no será menor que el diámetro nominal de la varilla ni menor a 2.5 cm.

- 114 -

2.9.5 Empalmes En general se evitarán los empalmes en los puntos de máximo esfuerzo. La longitud de los empalmes será de acuerdo al Código ACI 318-05. Debe seguirse cuidadosamente la longitud y ubicación de los traslapes indicados en los planos estructurales. Si se emplearan empalmes soldados deberán desarrollar una tensión mayor al 125% del fy de la varilla. Este trabajo debe ser supervisado y aprobado por personal de soldadura calificado en la Escuela Politécnica Nacional, Departamento de soldadura.

2.9.6 Recubrimiento para protección del acero de refuerzo Por recubrimiento se entiende la menor distancia libre entre la superficie del elemento de hormigón armado y la superficie de la varilla. No es por tanto desde el centroide de la varilla.

Tabla 70. Recubrimiento mínimo para la protección del acero de refuerzo


2.10 CARPINTERÍA METÁLICA

2.10.1 Generalidades Aplicable en la superestructura, tablero peatonal del puente, Para la ejecución de cualquier elemento, se deberá revisar y ceñirse al detalle respectivo que consta desarrollado en las láminas correspondientes de los detalles estructurales.

2.10.2 Materiales y ejecución El material a usar acero A-36 de tipo estructural; no se usará ningúnpertinentes caso el hierro dulce para estructura alguna. Lasserá soldaduras deberán practicarse de acuerdo a lasennormas y con personal calificado, utilizando materiales y equipos idóneos, debiendo obtener trabajos de calidad, libres de imperfecciones y rebabas, debilitamiento de los materiales o desmejora de sus cualidades mecánicas. Todo el material deberá estar libre de escamas, sin raspaduras o abollamientos, ni cualquier otro defecto en su superficie. En todos los casos se deberán seguir y cumplir precisamente con las medidas, especificaciones y diseños constantes en las láminas de detalles que correspondan a cada elemento o pieza de metal.

- 115 -

Antes de ser armados la perfilaría se deberá aplicar 2 manos de anticorrosivo, en el interior y exterior. Una mano se aplicará en el taller, otra al pie de la obra y la final será el esmalte específico. La instalación debe cuadrar y ser correcto su desplome. Los trabajos se los deberá ejecutar preferentemente en taller, excepto para el armado de las estructuras y las últimas manos de pintura. Todos los trabajos deberán ser ejecutados bajo todas las normas de seguridad y protección tanto para el personal como para la obra. Especial cuidado deberá observarse al trabajar con suelda o cualquier pintura, debiendo en todos los casos proteger cuidadosamente las obras y trabajos a su entorno, pues cualquier daño o mancha provocada será de su directa responsabilidad el reparar y entregar de inmediato y en las condiciones en que se encontraba antes de su intervención. Se deberá mantener limpio el lugar de trabajo; al terminar, se deberá retirar todo elemento de protección instalado o colocado, a más de cualquier material o desperdicio de su uso o que haya provocado.

2.11 PINTURA PARA ACEROS Previa la aplicación de la pintura, se deberá proceder a sellar apropiadamente las uniones y encuentros entre piezas o elementos, utilizando productos tipo automotriz Mustang o similar del mercado, para evitar que la humedad pueda ingresar al interior de las piezas o elementos. El acabado deberá ser perfecto y liso. Se preparará las superficies con herramientas manuales, como cepillos de alambre y lija mediana. Se limpiará con aguarrás o solventes similares y se lijará suavemente toda la superficie. Se dará una mano de fondo anticorrosivo "color negro, Cóndor" o similar del mercado. Esta mano debe ser ejecutada a soplete en el taller. Al pie de la obra se aplicará una mano de esmalte acrílico de la misma fábrica o un producto similar del mercado, siempre a soplete. La mano final de esmalte será del color negro, debiendo quedar un color uniforme, sin presentar imperfecciones de ningún tipo. El contratista podrá utilizar pinturas de otra marca, siempre que sus características y calidad sean al menos iguales que las especificadas y previa aprobación de la Contratante.

- 116 -

CAPÍTULO 6 RESULTADOS 

Capítulo 1

-

Conocemos las distintas partes que conforman un puente colgante.

-

Conocemos los estudios y sus alcances necesarios para construir un puente colgante peatonal.

-

Conocemos las ventajas y desventajas que se presentan en este tipo de estructuras.



Capítulo 2

-

Conocemos la topografía, secciones transversales, sección longitudinal del sitio y del lugar de emplazamiento del puente, sabemos la distancia de luz de la superestructura.

-

Conocemos el caudal máximo que se espera tener en el rio Gualaceo para un periodo de retorno estimado (100 años).

-

Conocemos la altura o cota, a la cuál debe llegar el tablero peatonal del puente con su respectivo gálibo de seguridad de tal manera que el área transversal formada permita pasar el caudal máximo esperado, sin atentar contra la estructura.

-

Conocemos la posición y profundidad donde se deben colocar los plintos de cimentación y salvaguardar de un fenómeno natural llamado socavación, ya que este fenómeno es uno de los principales causantes del colapso de un puente.

-

Conocemos el tipo de suelo, su humedad, su resistencia al corte.

-

Conocemos las cargas sismicas que pudieran desestabilizar y llevar al colapso de la estructura.



-



-



Capítulo 3 Conocemos de manera detallada cada uno de los elementos estructurales que conforman el puente.

Capítulo 4 Conocemos las medidas de prevención o mitigación de impactos ambientales que se deberán ejecutar antes durante y después de la construcción del proyecto.

Capítulo 5 Conocemos el presupuesto referencial de la construcción de la obra, bajo ciertas especificaciones técnicas y dimensiones.

- 117 -

CAPITULO 7 CONCLUSIONES El proyecto del puente colgante peatonal sobre el río Gualaceo, que une los sectores San Antonio – Uzhar perteneciente a la Parroquia San Juan, Canton Gualaceo, ha sido elaborado en base a un manual de diseño de puentes y normas nacionales e internacionales, cada uno de los estudios aquí presentados han sido investigados y calculados de manera profesional pese a un presupuesto limitado.

El proyecto cuenta con sus respectivos planos constructivos para que pueda ser ejecutado por parte del departamento encargado de la prestigiosa entidad, Gobierno Provincial del Azuay.

- 118 -

CAPÍTULO 8 RECOMENDACIONES















Es importante que la ejecución del proyecto se realice en época de estiaje o registro de caudales mínimos ya que es un río caudaloso, estos meses pueden ser: septiembre, octubre, noviembre, diciembre, enero, febrero, marzo. Es importante que previo a la ejecución del proyecto que se realice la respectiva ubicación y replanteo. Supervisar que las estructuras de hierro estén armadas correctamente y recubiertas de Hormigón como indican los planos constructivos, verificar la verticalidad y niveles de los elementos previo la fundición. Mantener el área de trabajo limpio, ordenado y dotar de equipo para protección a los obreros a fin de evitar accidentes. Actualizar los precios unitarios a la fecha de la ejecución del proyecto. Construir una obra de protección (enrocado de piedra), al margen del río Gualaceo lado derecho (aguas abajo), para detener el efecto de socavación que producen las crecientes máximas. Ver foto Anexo B. Construir o clocar 4 tensores en las parte laterales del puente anclados diagonalmente al terreno, su función será evitar el movimiento excesivo del tablero del puente, (contraviento).

- 119 -

BIBLIOGRAFÍA MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES AASHTO EDICIÓN ESPAÑOL PERÚ. NORMA ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCIÓN NEC. JOSÉ EUSEBIO TRUJILLO OROZCO. “DISEÑO DE PUENTES”, UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER. RED HIDROMETEREOLÓGICA UNIFICADA DE LA CUENCA DEL PAUTE, DIRECCIÓN DE GESTIÓN AMBIENTAL DE ETAPA EP. SVIATOLSLAV KROCHIN “DISEÑO HIDRÁULICO” EDITORIAL DE LA ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL QUITO-ECUADOR. MANUAL DE LABORATORIO DE SUELOS EN INGENIERÍA CIVIL, JOSEPH E. BOWLES. NILSON, A. H. “DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO. 12° EDICIÓN”, 1999. ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO – ECUADOR. MARCELO R. PROAÑO. INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS (INEC). GOBIERNO PROVINCIAL DEL AZUAY, ARCHIVO DEPARTAMENTO DEL AMBIENTE. ARCHIVO, ARQUITECTO. JULIO PINTADO, CATEDRÁTICO DE LA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CUENCA. LIBRO VI TULAS. BIBLIOTECA VIRTUAL WIKIPEDIA - GOOGLE.

- 120 -

ANEXOS

ANEXO A DATOS HISTÓRICOS

- 121 -

Reconocimiento del lugar con presencia del Sr. Ricardo Quichimbo, Presidente de la Junta Parroquial de San Juan, Cantón Gualaceo.

Puente Colgante

Mar en Derecho

Margen Izquierdo

Sentido del flujo

Vista Panorámica, lugar de emplazamiento.

- 122 -

ANEXO B ESTUDIOS HIDROLÓGICOS

- 123 -

Anexo Hidrológico Tabla A 1. Valores de k para la distribución de log-Person iii.

Periodo de retorno en años 1,01

coeficiente de asimetría Ag

1,25

2

5

10

25

50

100

Nivel de probabilidad, porcentaje

3,0

99 -0,667

80 -0,636

50 -0,396

20 0,420

10 1,180

4 2,278

2 3,152

1 4,051

2,8

-0,714

-0,666

-0,384

0,460

1,210

2,275

3,114

3,973

2,6

-0,769

-0,696

-0,368

0,499

1,238

2,267

3,071

3,889

2,4

-0,832

-0,725

-0,351

0,537

1,262

2,256

3,023

3,800

2,2

-0,905

-0,752

-0,330

0,574

1,284

2,240

2,970

3,705

2,0

-0,990

-0,777

-0,307

0,609

1,302

2,219

2,912

3,605

1,8

-1,087

-0,799

-0,282

0,643

1,318

2,193

2,848

3,499

1,6

-1,197

-0,817

-0,254

0,675

1,329

2,163

2,780

3,388

1,4

-1,318

-0,832

-0,225

0,705

1,337

2,128

2,706

3,271

1,2

-1,449

-0,844

-0,195

0,732

1,340

2,087

2,626

3,149

1,0

-1,588

-0,852

-0,164

0,758

1,340

2,043

2,542

3,022

0,8

-1,733

-0,856

-0,132

0,780

1,336

1,993

2,453

2,891

0,6

-1,880

-0,857

-0,099

0,800

1,328

1,939

2,359

2,755

0,4

-2,029

-0,855

-0,066

0,816

1,317

1,880

2,261

2,615

0,2

-2,178

-0,850

-0,033

0,830

1,301

1,818

2,159

2,472

0,0

-2,326

-0,842

0,000

0,842

1,282

1,751

2,054

2,326

-0,2

-2,472

-0,830

0,033

0,850

1,258

1,680

1,945

2,178

-0,4

-2,615

-0,816

0,066

0,855

1,231

1,606

1,834

2,029

-0,6

-2,755

-0,800

0,099

0,857

1,200

1,528

1,720

1,880

-0,8 -1,0

-2,891 -3,022

-0,780 -0,758

0,132 0,164

0,856 0,852

1,166 1,128

1,448 1,366

1,606 1,492

1,733 1,588

-1,2

-3,149

0,732

0,195

0,844

1,086

1,282

1,379

1,449

-1,4

-3,271

-0,705

0,225

0,832

1,041

1,198

1,270

1,318

-1,6

-3,388

-0,675

0,254

0,817

0,994

1,116

1,166

1,197

-1,8

-3,499

-0,643

0,282

0,799

0,945

1,035

1,069

1,087

-2,0

-3,605

-0,609

0,307

0,777

0,895

0,959

0,980

0,990

-2,2 -2,4

-3,705 -3,800

-0,574 -0,537

0,330 0,351

0,752 0,725

0,844 0,795

0,888 0,823

0,900 0,830

0,905 0,832

-2,6

-3,889

-0,499

0,368

0,696

0,747

0,764

0,768

0,769

-2,8

-3,973

-0,460

0,384

0,666

0,702

0,712

0,714

0,714

-3,0

-4,051

-0,420

0,396

0,636

0,660

0,666

0,666

0,667

- 124 -

Fenómeno de Socavación

Sentido del flujo

Al lado derecho del río Gualaceo (aguas abajo), se puede observar este fenómeno, producido por las crecidas máximas registradas.

- 125 -

ANEXO C ESTUDIO MECÁNICA DE SUELOS

- 126 -

Calicata, Margen derecho del río Gualaceo (aguas abajo).

Profundidad de excavacion 2m.

Toma de muestras de cada estrato.

En esta calicata observamos dos tipos de estratos diferentes fuera de la capa vegeta, los cuáles fueron llevados a laboratorio para su analisis, su excavación se realizó con ayuda de una retro excavadora.

- 127 -

Margen izquierdo del río Gualaceo (aguas abajo).

Toma de muestras, profundidad máxima de excavación 1,80m.

Resistencia a la compresión simple del estrado,

En esta calicata dificilmente se pudo diferencial los estratos así que se llevo a el laboratorio el estrato mas profundo de 1,80m, debido a que el acceso a maquinaria pesada no es posible se procwedio a excavar a mano.

- 128 -

ANEXO D ESTUDIO ESTRUCTURAL

- 129 -

Perfiles estructurales seleccionados.

- 130 -

- 131 -

Clasificación de cables de acero.

- 132 -

Cable seleccionado. Emcocables

- 133 -

ANEXO E ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS

- 134 -

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ÍTEM: FECHA: DESCRIPCIÓN

13 Marzo 2014

1.01

UNIDAD

m²

REPLANTEO Y NIVELACIÓN DE ÁREAS.

COSTOS DIRECTOS EQUIPO Y HERRAMIENTA CÓDIGO

DESCRIPCIÓN EQUIPO MENOR

UNIDAD HORA

CANTIDAD 1

PRECIO 0,2

RENDIMIENTO 0,075

TOTAL

EQUIPO DE TOPOGRAFÍA

HORA

1

2,00

0,075

0,150

VEHÍCULO LIVIANO

HORA

1

3,50

0,075

0,263

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,015

0,428

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

SUBTOTAL DE MATERIALES

0,00

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA

SUBTOTAL DE TRANSPORTE

TOTAL

0,00

MANO DE OBRA CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

NÚMERO

CADENERO AYUD. DE MAQUINARIA ENGRASADOR O ABASTECEDOR RESPONSABLE

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

2

2,82

0,075

0,42

1

2,82

0,08

0,23

SUBTOTAL DE MANO DE OBRA

0,65

1,08

COSTO DIRECTO TOTAL

COSTOS INDIRECTOS 18% PRECIO UNITARIO TOTAL

- 135 -

0,19 1,27

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS

1.02 ÍTEM: 13 Marzo 2014 FECHA: DESCRIPCIÓN EXCAVACIÓN A MANO EN TERRENO CONGLOMERADO DE 0 A 2 m DE PROFUNDIDAD. UNIDAD

m³



UNIDAD

CANTIDAD

HORA

1

PRECIO

RENDIMIENTO

0,2

1,67

SUBTOTAL DE EQUIPO

TOTAL 0,334 0,334

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL


0,00

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

PEÓN

2

S.R.H.

RENDIMIENTO

2,78

1,67

TOTAL 9,29 0,00


9,29

9,62

COSTO DIRECTO TOTAL


- 136 -

1,73 11,35

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ÍTEM: 1.03 FECHA: 13 Marzo 2014 DESCRIPCIÓN EXCAVACIÓN A MANO EN TERRENO CONGLOMERADO DE 2 A 4 m DE PROFUNDIDAD. UNIDAD

m³

COSTOS DIRECTOS CÓDIGO


EQUIPO Y HERRAMIENTA UNIDAD CANTIDAD HORA

1

PRECIO

RENDIMIENTO

0,2

1,9

SUBTOTAL DE EQUIPO

TOTAL 0,38 0,38

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL


0,00

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

PEÓN

2

S.R.H.

RENDIMIENTO

2,78

1,9

TOTAL 10,56 0,00


10,56

10,94

COSTO DIRECTO TOTAL


- 137 -

1,97

12,91


1.04

UNIDAD

m³

13 Marzo 2014 EXCAVACIÓN MECÁNICA EN SUELO CONGLOMERADO DE 0 A 2 m DE PROFUNDIDAD


DESCRIPCIÓN RETROEXCAVADORA


1

PRECIO

RENDIMIENTO

22,5

0,11

SUBTOTAL DE EQUIPO

TOTAL 2,475 2,475

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL


0,00

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

OPR. RETROEXCAVADORA AY. DE MAQUINARIA ENGRASADOR O ABASTECEDOR RESPONSABLE

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

1

3,02

0,11

0,33

1

2,82

0,11

0,31


0,64

3,12

COSTO DIRECTO TOTAL


- 138 -

0,56 3,68


1.05

UNIDAD

m³

13 Marzo 2014 EXCAVACIÓN MECÁNICA EN SUELO CONGLOMERADO DE 2 A 4m DE PROFUNDIDAD.


DESCRIPCIÓN RETROEXCAVADORA


1

PRECIO

RENDIMIENTO

22,5

0,13

SUBTOTAL DE EQUIPO

TOTAL 2,925 2,925

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL


0,00

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

OPR. RETROEXCAVADORA AY. DE MAQUINARIA ENGRASADOR O ABASTECEDOR RESPONSABLE

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

1

3,02

0,13

0,39

1

2,82

0,13

0,37


0,76

3,68

COSTO DIRECTO TOTAL


- 139 -

0,66 4,35


1.06

UNIDAD

m³

13 Marzo 2014 CARGADA DE MATERIAL A MÁQUINA.


DESCRIPCIÓN CARGADORA


1

PRECIO

RENDIMIENTO

23,00

0,036

SUBTOTAL DE EQUIPO

TOTAL 0,828 0,828

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL


0,00

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

OPR. DE CARGADORA FRONTAL

1

S.R.H.

RENDIMIENTO

3,02

0,036

TOTAL 0,11 0,00


0,11

0,94

COSTO DIRECTO TOTAL


- 140 -

0,17 1,11


1.07

UNIDAD

m³

13 Marzo 2014 CARGADA DE MATERIAL A MANO



UNIDAD

CANTIDAD

HORA

1

PRECIO

RENDIMIENTO

0,20

1,73

SUBTOTAL DE EQUIPO

TOTAL 0,346 0,346

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL


0,00

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

PEÓN

1

S.R.H.

RENDIMIENTO

2,78

1,73

TOTAL 4,81 0,00


4,81

5,16

COSTO DIRECTO TOTAL


- 141 -

0,93 6,08


1.08

UNIDAD

m2

13 Marzo 2014 ENTIBADO DISCONTINUO.



UNIDAD

CANTIDAD

HORA

1

PRECIO

RENDIMIENTO

0,20

0,25

SUBTOTAL DE EQUIPO

TOTAL 0,05 0,05

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PINGOS

m

TABLÓN

U

1 1

PRECIO

TOTAL

0,5

0,5

4,49

4,49


4,99

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

PEÓN ALBAÑIL

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

1

2,78

0,25

0,70

1

2,82

0,25

0,71


1,40

6,44

COSTO DIRECTO TOTAL


- 142 -

1,16 7,60


1.09

UNIDAD

m3

13 Marzo 2014 HORMIGÓN SIMPLE 210 Kg/cm2.


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

RENDIMIENTO

TOTAL

VIBRADOR CONCRETERA -1 SACO

HORA

1

1,8

1,2

2,16

HORA

1

2,3

1,2

2,76

EQUIPO MENOR

HORA

1

0,20

1,2

0,24

SUBTOTAL DE EQUIPO

5,16

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

SACO

7,2

7,5

54,0

ARENA

m3

0,6

16

9,6

GRAVA

m3

0,95

16

15,2

AGUA

m3

0,18

0,05

CEMENTO

0,009


78,809

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

PEÓN ALBAÑIL Op.DE EQUIPO LIVIANO

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

6

2,78

1,2

20,02

1

2,82

1,2

3,38

1

2,82

1,2

3,38 0,00


26,78

110,75

COSTO DIRECTO TOTAL


- 143 -

19,94 130,69


1.10

UNIDAD

Kg

13 Marzo 2014 ACERO DE REFUERZO (INCLUYE CORTE Y DOBLADO)


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

RENDIMIENTO

TOTAL

EQUIPO MENOR

HORA

1

0,2

1,2

0,2400 0 0

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,240

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN HIERRO VARILLAS (CORRUGADO)

ALAMBRE DE AMARRE RECOCIDO N°18

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

Kg

1,05

1

1,05

0,1

1,5

0,15

Kg


1,2

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

PEÓN FIERRERO

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

2

2,78

0,08

0,44

1

2,82

0,08

0,23 0,00 0,00


0,67

2,11

COSTO DIRECTO TOTAL

COSTOS INDIRECTOS PRECIO UNITARIO TOTAL

- 144 -

18%

0,38 2,49


1.11 13 Marzo 2014

UNIDAD

m2

ENCOFRADO RECTO


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

EQUIPO MENOR

HORA

CANTIDAD 1

PRECIO 0,2

RENDIMIENTO 0,6

TOTAL 0,12 0 0

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,12

MATERIALES CÓDIGO

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

CLAVOS DE 2 " A 4"

DESCRIPCIÓN

Kg

0,25

1,8

0,45

TABLA PLYWOOD e=6mm 1,22*2,44m

U

1

6,61

6,61


7,06

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

AYUDANTE DE CARPINTERO CARPINTERO

1

2,78

0,6

1

2,82

0,4

1,13

PEÓN

1

2,78

0,6

1,67

1,67

0,00 SUBTOTAL DE TRANSPORTE

4,46

11,64

COSTO DIRECTO TOTAL


- 145 -

18%

2,10 13,74


1.11 13 Marzo 2014

UNIDAD

m3

RELLENO COMPACTADO CON MATERIAL DE SITIO


DESCRIPCIÓN

UNIDAD HORA

CANTIDAD 1

PRECIO 0,2

RENDIMIENTO 0,5

TOTAL

EQUIPO MENOR VIBROAPISONADOR

HORA

1

1,8

0,5

0,9

0,1

0 SUBTOTAL DE EQUIPO

1

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL 0 0


0

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

PEÓN Op.EQUIPO LIVIANO

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

2

2,78

0,5

2,78

1

2,82

0,5

1,41 0,00 0,00


4,19

5,19

COSTO DIRECTO TOTAL


- 146 -

0,93 6,12


1.12 13 Marzo 2014 ENLUCIDO PARA COLUMNAS CON MORTERO 1:3

UNIDAD

m2


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

RENDIMIENTO

TOTAL

EQUIPO MENOR

HORA

1

0,2

0,95

0,19 0 0

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,19

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

MORTERO CEMENTO. ARENA

m3

0,025

115,5

2,89 0


2,89

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL

0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

PEÓN ALBAÑIL

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

1

2,87

0,95

2,64

1

2,82

0,95

2,68 0,00 0,00


5,32

8,40

COSTO DIRECTO TOTAL


- 147 -

1,51 9,91


1.12 13 Marzo 2014 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE CINTA

UNIDAD

m


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

RENDIMIENTO

TOTAL

EQUIPO MENOR

HORA

1

0,2

0,02

0,004 0 0

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,004

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

CINTA PLÁSTICA DE SEÑALIZACIÓN

m

1

0,14

0,14 0


0,14

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

PEÓN ALBAÑIL

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

1

2,87

0,02

0,06

1

2,82

0,02

0,06 0,00 0,00


0,11

0,26

COSTO DIRECTO TOTAL

COSTOS INDIRECTOS 18%

PRECIO UNITARIO TOTAL

- 148 -

0,05

0,30


1.13 13 Marzo 2014 BOTIQUÍN DE PRIMEROS AUXILIOS

UNIDAD

U


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

EQUIPO MENOR

HORA

CANTIDAD 1

PRECIO 0,2

RENDIMIENTO 0,02

TOTAL 0,004 0 0

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,004

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN BOTIQUÍN DE PRIMEROS AUXILIOS

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

U

1

60

60 0


60

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL 0,00 0,00 0,00 0,00


0,00

60,00

COSTO DIRECTO TOTAL


- 149 -

18%

10,80 70,80


1.14 13 Marzo 2014

UNIDAD

U

SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE LETRERO INFORMATIVO (3,00*1,80 m)


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

RENDIMIENTO

TOTAL

EQUIPO MENOR

HORA

1

0,2

4

0,8 0 0

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,8

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

LETRERO DE TOL GALVANIZADO 3*1.8

U

1

500

500

U

1

300

300

ESTRUCTURA PARA COLOCAR LETRERO SUBTOTAL DE MATERIALES

800

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA

TOTAL


0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

PEÓN ALBAÑIL

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

3

2,78

4

33,36

1

2,82

4

11,28 0,00 0,00


44,64

845,44

COSTO DIRECTO TOTAL


- 150 -

18%

152,18 997,62


1.15 13 Marzo 2014 ACERO EN PERFILARÍA LAMINADO A-36

UNIDAD

Kg


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

EQUIPO MENOR

HORA

CANTIDAD 1

PRECIO 0,2

RENDIMIENTO 0,05

TOTAL

SOLDADORA

HORA

1

2,25

0,05

0,11

AMOLADORA

HORA

1

1,25

0,05

0,0625

0,01

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,185

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

PERFIL METÁLICO L:75*75*6mm

Kg

1

1,4

1,4

SUELDA E-7018

Kg

1

2,5

0,0034

PINTURA ANTICORROSIVA

GL

1

20

0,055


1,4034

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

TÉCNICO ELECTROMECÁNICO PEÓN

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

2

2,82

0,05

0,28

2

2,78

0,05

0,28 0,00 0,00


0,56

2,15

COSTO DIRECTO TOTAL


- 151 -

0,43 2,58


1.16 13 Marzo 2014 MONTAJE CON GRÚA MECÁNICA CABLES PRINCIPALES

UNIDAD

Kg


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

RENDIMIENTO

TOTAL

EQUIPO MENOR

HORA

1

0,2

0,00833

0,001666

GRÚA MECÁNICA DE 15 TN. (PLUMA MÍNIMO 25m)

HORA

1

20

0,00833

0,17 0

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,168266

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL 0 0,055


0

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

OPERADOR GRÚA AYUDANTE

2 2

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

3,02

0,00833

0,05

2,82

0,00833

0,05 0,00 0,00


0,10

0,27

COSTO DIRECTO TOTAL


- 152 -

0,05 0,32

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ÍTEM: FECHA:

1.17 13 Marzo 2014

DESCRIPCIÓN UNIDAD

RELLENO COMPACTADO CON MATERIAL DE MEJORAMIENTO. m3


DESCRIPCIÓN

UNIDAD HORA

CANTIDAD 1

PRECIO 0,2

RENDIMIENTO 0,1667

TOTAL

EQUIPO MENOR COMPACTADOR MANUAL

HORA

1

1,8

0,1667

0,30

0,03334

0 SUBTOTAL DE EQUIPO

0,3334

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN MATERIAL DE MEJORAMIENTO

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

1

21

21

m3

0,055 SUBTOTAL DE MATERIALES

21

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

OPERADOR EQUIPO LIVIANO PEÓN

1

2,82

0,1667

0,47

2

2,78

0,1667

0,93 0,00 0,00


1,40

22,73

COSTO DIRECTO TOTAL


- 153 -

20%

4,55 27,28

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ÍTEM: FECHA:

1.18 13 Marzo 2014

DESCRIPCIÓN UNIDAD

DESALOJO m3


DESCRIPCIÓN

EQUIPO Y HERRAMIENTA UNIDAD CANTIDAD

PRECIO

RENDIMIENTO

TOTAL

EQUIPO MENOR

HORA

1

0,2

0,22

0,044

VOLQUETA

HORA

1

20

0,22

4,40 0

SUBTOTAL DE EQUIPO

4,444

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL 0 0


0

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

CHOFER EQUIPO LIVIANO

1

S.R.H.

RENDIMIENTO

3,02

0,1667

TOTAL 0,50 0,00 0,00 0,00


0,50

4,95

COSTO DIRECTO TOTAL


- 154 -

0,99 5,94


1.19 13 Marzo 2014 CABLE DE ACERO f = 152 380 Kg Ø= 50 mm

UNIDAD

ml


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

RENDIMIENTO

TOTAL

EQUIPO MENOR

HORA

1

0,2

0,1

0,02

VOLQUETA

HORA

1

20

0,1

2,00 0

SUBTOTAL DE EQUIPO

2,02

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN CABLE RESISTENCIA F=152 380 Kg Ø=50 mm

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

ml

1

20

20

0 SUBTOTAL DE MATERIALES

20

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO 4

PEÓN

S.R.H.

RENDIMIENTO

2,78

0,1

TOTAL 1,11 0,00 0,00 0,00


1,11

COSTOS INDIRECTOS

23,13

COSTO DIRECTO TOTAL

20% PRECIO UNITARIO TOTAL

- 155 -

4,63 27,76

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ÍTEM:

1.20

FECHA:

13 Marzo 2014

DESCRIPCIÓN UNIDAD

TABLÓN DE MADERA ( 22 cm, E= 5 Cm) ml


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

EQUIPO MENOR

HORA

CANTIDAD 1

PRECIO 0,2

RENDIMIENTO 0,125

TOTAL 0,025 0,00 0

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,025

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

TABLÓN DE 22*5 cm

ml

1,05

4,3

4,515

PERNO Ø = 10 mm, L=10 cm MAS TUERCA Y ARANDELA

U

2

0,55

1,1


4,515

TRANSPORTE CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO 1

PEÓN TÉCNICO CARPINTERO

1

S.R.H.

RENDIMIENTO

2,78 2,82

TOTAL

0,125

0,35

0,125

0,35 0,00 0,00


0,70

5,24

COSTO DIRECTO TOTAL


- 156 -

20%

1,05 6,29

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ÍTEM:

1.21

FECHA:

13 Marzo 2014

DESCRIPCIÓN UNIDAD

VARILLA LISA fy = 4200, Ø=12 mm. (PÉNDOLA) Kg


DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

RENDIMIENTO

TOTAL

EQUIPO MENOR

HORA

1

0,2

0,05

0,01

SOLDADORA

HORA

1

2,25

AMOLADORA

HORA

1

1,25

0,05 0,05

0,0625

0,11

SUBTOTAL DE EQUIPO

0,185

MATERIALES CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO

TOTAL

PERFIL METÁLICO L:75*75*6mm

Kg

1

0,6

0,6

SUELDA E-7018

Kg

1

2,5

0,0034

TUERCA MAS ARANDELA Ø INT 12mm. MAS ARANDELA

U

1

0,1

0,1

PINTURA ANTICORROSIVA

GL

1

20

0,055


CÓDIGO

0,6034

DESCRIPCIÓN

TRANSPORTE UNIDAD

CANTIDAD TARIFA/U

DISTANCIA


TOTAL 0,00


DESCRIPCIÓN

NÚMERO

TÉCNICO ELECTROMECÁNICO PEÓN

S.R.H.

RENDIMIENTO

TOTAL

2

2,82

0,05

0,28

2

2,78

0,05

0,28 0,00 0,00


0,56

1,35

COSTO DIRECTO TOTAL


- 157 -

0,27 1,62

ANEXO F ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL

- 158 -

Sistema Único de Información Ambiental

FORMATO DE FICHA AMBIENTAL CATEGORÍA II

- 159 -

Fecha

20 de Enero 2014.

Código: Versión: Elaborado Por

Rubén Andrés Durán Roldán, estudiante de la Universidad Católica de Cuenca.

Revisado Por

Departamento Ambiental del Gobierno Provincial del Azuay.

Aprobado Por

Ministerio del Ambiente - Ecuador.

- 160 -

1.

PROYECTO, OBRA O ACTIVIDAD.

2. ACTIVIDAD ECON MICA.

Diseño y construcción de un Puente Colgante Peatonal sobre el río Gualaceo, que une los sectores San Antonio-Uzhar, Parroquia San Juan.

3.

Incluir el código CCAN.

DATOS GENERALES.

Sistema de coordenadas UTM WGS 84 Zona 17 S. Este (X): 744990,65 Norte (Y): 9673980,55

Altitud: 2276,46 m.s.n.m.

Estado del proyecto, obra o actividad:

Cierre:

Construcción:

Operación:

Abandono:

Dirección del proyecto, obra o actividad: Cantón: Gualaceo

Ciudad: Gualaceo

Provincia: Azuay

Parroquia: Urbana: Rural:

Zona no delimitada:

Periferia:

Datos del Promotor: Gobierno Provincial del Azuay Domicilio del promotor: Calle Simón Bolívar y Vargas Machuca, Cuenca Correo electrónico:

Teléfono:

CARACTER STICAS DE LA ZONA. rea del proyecto (ha o m2): 392m²

Infraestructura: Agua Potable aproximadamente 200m de la zona de construcción.

Mapa del sitio.

- 161 -

EQUIPOS Y ACCESORIOS PRINCIPALES A INSTALAR. 1.- Excavadora

3.-Mixer

5.- Generador de electricidad

2.-Volquete

4.-Tanquero de agua potable

6.- Vibro apisonador

Observaciones: Planificar anticipadamente para que todos estos equipos funcionen apropiadamente cuando sea necesario.

DESCRIPCI N DE LA MATERIA PRIMA UTILIZADA. Acero, piedra, grava, arena, cemento, material de mejoramiento.

REQUERIMIENTO DE PERSONAL. Ingenieros civiles, ambientales, cocineros, obreros, guardias de industrial seguridad.con conocimientos en salud y seguridad ocupacional, secretarios, choferes,

ESPACIO F SICO PARA LA CONSTRUCCI N / IMPLEMENTACI N DEL PROYECTO. Espacio físico (m2): 900

Consumo de agua: Bidones de agua

Tipo de terreno: Un lado del rio plano y el otro lado tiene una pendiente pronunciada.

Consumo de energía eléctrica: Generador eléctrico.

Telefonía: No

Acceso vehicular: Si, por un solo lado del rio Gualaceo.

Facilidades de transporte: Si, por un solo lado del rio Gualaceo, vía Chordeleg Sigsig. Observaciones: El lugar cuenta con suficiente área junto al lugar de emplazamiento del puente, donde se pueden limitar áreas como campamento, comedor, área de materiales y maquinaria, oficina, etc.

ACUERDOS DE N EGOCIACI N DE TI ERRAS. Alquiler: Si

Compra: Si es necesario.

Comunitarias: No

Zonas restringidas: Si

Observaciones:

DATOS GENERALES (COORDE NADAS) DE LA ZO NA DE IMPLAN TACI N DEL PROYE CTO. Sistema de coordenadas UTM WGS84 Zona 17S para la creación de un polígono de implantación. Este (X): 744990,65

Norte (Y): 9673980,55

Altitud (msnm): 2276,46

Este (X): 745010,65

Norte (Y): 9674106,55

Altitud (msnm): 22679,00

- 162 -

4.

MARCO LEGAL REFERENCIAL

MARCO LEGAL LEY DE GESTIÓN AMBIENTAL

LEY DE PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

5.





Art. 12, Art. 13, Art. 19, Art. 20, Art. 21, Art. 22, Art. 23, Art. 24, Art. 25, Art. 26, Art. 27. DE LOS MECANISMOS DE PARTICIPACIÓN SOCIAL Art. 28, Art. 29, INSTRUMENTOS DE APLICACIÓN DE NORMAS AMBIENTALES Art. 33, Art. 34, Art. 35

Art. 12. DE LA PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS. Art. 16, Art. 17, Art. 18. PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DE LOS SUELOS. Art. 20, Art. 21, Art. 23, Art. 24, Art. 25.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.

Estudios topográficos.- Se ha realizado un levantamiento taquimétrico en el lugar estratégico donde se construirá el puente, esta área o tramo tiene una característica especial, el tramo es recto impidiendo la formación de meandros y efectos intensos de socavación el levantamiento es aproximadamente 1.9 hectáreas. Estudios e Hidráulicos.La base principal paraAmbiental este estudio sido EP, un registro máximas Hidrológicos anuales facilitada por el departamento de Gestión de ha ETAPA llegandode acrecidas estimar un caudal de diseño para un determinado periodo de retorno (100 años). En base a este caudal de diseño hemos determinado los niveles de crecida máxima y aumentada una distancia vertical o galibo de seguridad que especifica el manual de diseño de puentes. En cuanto a los estribos del puente logramos determinar que estos no se verán afectados por los efectos de socavación.



Estudios Estructurales.- Las características del puente colgante peatonal son: Luz del puente, 53,20 m. Ancho del puente, 1,00 m.

-

Infraestructura 2 Macizos de anclaje, material H°A°. 2 Plintos y torres de cimentación, altura 10,70 m, material H°A°

-

Superestructura Cables principales del puente, alma de acero, Ø = 50 mm. Péndolas, varilla lisa fy = 4200 Kg/cm², Ø = 12 mm. Vigas longitudinales y transversales del tablero del puente, perfiles de acero Tablero del puente, tablones de madera. Poleas Ø= 150 mm.

- 163 -

A-36.

6.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO INTERACCIÓN EN ELPROCESO

MATERIALES, INSUMOS,

FASE

EQUIPOS

DELPROCESO

Estudios de Ingeniería

Planificación

Madera, planchas de zinc, literas, armarios, baterías sanitarias, tuberías.

Construcción de campamento

IMPACTOSPOTENCIALES Acuerdo de los pobladores, indemnización de tierras.

Contaminación acústica, agua,

Piedra, arena, grava, cemento, aditivos, agua, acero, cofres, puntales, maquinaria pesada y liviana, Poleas, cables de acero, aparatos de sujeción, péndolas, perfiles estructurales, tablones, pernos de sujeción, etc.

Ejecución del Puente colgante peatonal

Reforestación y espacios verdes.

Operación

Limpieza de escombros y residuos de materiales.

Abandono

7.

paisaje.

Contaminación al aire, agua, suelo, paisaje.

Contaminación aire, acústico.

Contaminación al Suelo, al paisaje.

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE IMPLANTACIÓN.

7.1 Área de implantación física: Región geográfica: Sierra Ecuatoriana. Superficie del área de influencia: Aproximadamente 392 m² de construcción. Altitud: 2276,46 msnm, hito de hormigón en el lugar. Clima: la zona donde se pretende emplazar el proyecto posee un clima característico de la zona inter andina, salvo en los valles abrigados y las zonas situadas por encima de los 3 200 msnm., las temperaturas medias anuales están comprendidas entre 12 y 20° C, las temperatura mínima y máxima que se ha registrado son 6 y 30° C respectivamente.

- 164 -

Geología, geomorfología, suelos: Las partes altas de la región central y occidental de la cuenca hidrográfica del paute son conformadas por potentes mantos de lavas de composición andesita que debieron formarse cerca de los centros de emisión de volcanes ubicados en las partes altas de la cordillera. Estos volcánicos han sido agrupados y denominados en conjunto como volcánicos Pisayambo (CODIGEM & BGS, 1993) y su edad es terciaria. Su suelo en la una orilla de rio, según su análisis podemos clasificarlo como arenas bien gradadas, arenas gravosas, poco o ningún fino. Al otro lado de la orilla podemos clasificar su suelo como una grava bien gradada, mescla gravosa poco o ningún fino.

Ocupación actual del área de implantación: El área de implantación del Puente colgante peatonal al momento está constituida por vegetación natural y no existe ningún tipo de construcción civil.

Pendiente, tipo, calidad permeabilidad del suelo, condiciones de drenaje: En la una orilla del pensado puente, las condiciones de drenaje son buenas debido a su imponente pendiente que posee el suelo, podríamos calificarla como escarpada (50 a 70%) por el otro lado tenemos una pendiente mínima.

Hidrología, aire, ruido Agua.-.Las crecidas de agua máximas anuales registradas por la red hidrometereológica unificada de la Cuenca del Paute, Dirección de Gestión Ambiental de ETAPA EP, demuestran que los caudales máximos se dan en los meses Mayo, Junio, Julio, Agosto, con un caudal promedio de 234,46 m³/s. en los años 1997 hasta 2008 y en los meses de Abril se observa un caudal promedio de 424,16 m³/s, en los año 2009 hasta 2011 y en el mes de Agosto un caudal de 384,49 m³/s, en el año 2012. Los meses en que se ha presentado menos caudal aparentemente es en septiembre, (ver también 2.2.1), las precipitaciones cada vez son más intensas y por ende su caudal. Este hecho debe estar relacionado directamente con el calentamiento global, recordándonos que debemos cuidar el ambiente. Podemos deducir que el agua desplazada por el río tiene bajos índices contaminantes que atentan al líquido vital ya que en esta zona rural son escasas o nulas las construcciones industriales y redes de alcantarillado que conduzcan fluidos contaminantes al cauce.

Aire.- Su contaminación se produce principalmente por emisiones gaseosas) y combustión de desechos al aire libre.

la circulación vehicular (partículas y

Las fuentes de contaminación del aire son áreas descubiertas de vegetación, en nuestro caso en el área de implantación del puente peatonal cuenta con poca vegetación y debido a que la circulación de vehículos es escasa la calidad del aire es insuperable.

Ruido.- Podemos decir que el ruido es casi nulo, la fuente más generadora de ruido es su río.

- 165 -

7.2 Área de implantación biótica Cobertura vegetal y fauna asociada 

Fauna.- Los habitantes de la zona dedican su tiempo a criar animales obteniendo ventajas económicas y alimenticia, entre estos animales podemos citar al ganado vacuno, porcino, borregos, chivos, cuyes, conejos, zorros, principalmente. Las aves del lugar son más notorias, una vez que llegamos al lugar podemos escuchar el sonido agradable que estos emiten, entre las distintas clases podemos nombrar: gallinas, pato, búho, colibrí, chugo, mirlo, canario. Respecto a los insectos podemos citar directamente a los mosquitos en pequeñas cantidades. Se consideran como hábitat naturales los espacios donde viven y desarrolla la flora y fauna silvestre, tanto si son enteramente naturales (sus suelos y pobladores no han sido apenas modificados por las actividades humanas), como semi naturales (aquellos espacios transformados por las actividades humanas que han sido dirigidos para la producción de especies de plantas y animales beneficiosos para el hombre, como los agro sistemas). Partiendo de este enunciado podemos decir que su hábitat ha sido semi natural debido a la construcción de una vía importante que conecta al Cantón Sigsig, Chordelec, Gualaceo y pasa cerca del lugar en estudio, y las especies se han adaptado paulatinamente,



Medio perceptual El lugar donde se piensa implantar el Puente colgante peatonal mantiene sus características naturales srcinales mejor conservadas, se puede observar que en las cercanías del lugar no existen zonas degradadas consecuencia de deforestación o implantación masiva de casas. El paisaje debe ser considerado un activo más que necesita ser protegido y gestionado de forma ordenada.

7.3 Área de implantación social 

Demografía La parroquia San Juan en la actualidad está poblada de la siguiente manera según: INEC 2010, 2314 habitantes hombres y 2991 mujeres, en total 5305 pobladores, la mayoría tienen una edad entre 0 - 30 años aproximadamente, aquí podemos observar que las personas al alcanzar una edad superior a los 30 años migran a otras ciudades o países en busca de mejorar su calidad de vida y de sus familias.



Descripción de los principales servicios (salud, alimentación, educación). San Juan es la Parroquia más representativa del Cantón Gualaceo, está equipada con un Sub centro de Salud, una escuela un colegio que ayuda al desarrollo de su parroquia.



Actividades Socio-Económicas.- Las poblaciones como, Gualaceo, Chordeleg, Uzhar, San Juan y Sigsig son aledañas del lugar donde se emplazaría el Puente Colgante, la actividad económica principal de la zona se basa fundamentalmente en la agricultura y ganadería, la artesanía es otra de las actividades que generan ingresos económicos son: artículos tejidos, bordados, calzado y muebles, los cuales han sido el pilar de la economía por muchos años.

- 166 -



Organización socio-cultural (asociaciones, gremios) La preponderante presencia de innumerables escombros arqueológicos descubiertos por los pobladores en el colosal cerro Pishi, la evolución histórica y cultural que ha generado un grupo humano, San Juan, es el espejo de uno de los elementos socioculturales de valor incalculable para el Azuay y el Ecuador.

La parroquia San Juan al igual que las otras parroquias, tiene su iglesia que la representa como un pueblo religioso, la religión como una expresión cultural que determina el accionar social, en el mes de julio, se celebran las fiestas de parroquialización y dan realce celebrando con actos culturales como homenaje a la madre tierra por sus cultivos, bailes folclóricos, medicina ancestral, deportes. La parroquia San Juan en la actualidad cuenta con su Junta Parroquial, tenencia Política, unidad de Policía Comunitaria, Sub Centro de Salud y entidades importantes que suman al crecimiento de esta trabajadora Parroquia.

8. PRINCIPALES IMPACTOS AMBIENTALES. Principales Impactos Ambientales ASPECTO AMBIENTAL

IMPACTOAMBIENTAL

POSITIVO/ NEGATIVO

Funcionamiento de maquinaria pesada y liviana

Contaminación Atmosférica

Negativo

Construcción


Contaminacion acustica.

Negativo

Construcción

Incremento en la produccion de residuos liquidos.

Contaminacion de aguas

Negativo

Construcción

Movimiento de tierras y estoqiado de materiales.

Contaminacion al paisaje

Negativo

Construcción

Empleo y mano de obra

Impacto Social

Positivo

Construcción

Seguridad

Impacto Social

Positivo

Construcción

Produccion de residuos solidos

Contaminacion al paisaje

Negativo

Funcionamiento

- 167 -

ETAPA

DELPROYECTO

PLAN DE MANEJO AMBIENTAL (PMA).

9. 9.1

.

Plan de Prevención y Mitigación de Impactos. PLAN DE PREVENCI N Y M ITIGACI N DE IMPACTOS PROGRAMA DE MANEJO AMBIENTAL

OBJETIVOS: Es minimizar los impactos negativos que se generen por la ejecución del proyecto. Plantear medidas de mitigación simple y efectiva, en las diferentes etapas del proyecto. LUGAR DE APLICACIÓN: Uzhar, sobre rio Gualaceo, coordenadas (). RESPONSABLE: Contratista de la obra. ASPECTO AMBIENTAL

IMPACTO IDENTIFICADO


Contaminación Atmosférica

Funcionamiento de maquinaria pesada

Contaminación acústica

y liviana

PPM-01

MEDIO DE VERIFICACIÓN

MEDIDAS PROPUESTAS

INDICADORES

-Dar un mantenimiento necesario a la maquinaria pesada y liviana. -Regar con agua permanentemente las vias de acceso (lastre), evitando el levantamiento execivo de polvo. - No quemar a cielo abierto desperdicios, llantas, plásticos, vegetación u otros materiales

Atmosfera. Los principales componentes de la atmósfera son el nitrógeno molecular (78% en volumen) y oxígeno molecular (21% en volumen). El vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2), y otros elementos gaseosos de menor concentración ocupan el 1% restante

-No exederse de un ruido superior a 80 dB, según indica la norma de seguridad laboral.

Aire. Es esencial para la vida de los seres vivos. El Hombre

El ingeniero de seguridad laboral

inhala 14.000 litros de aire al día. MAE

verificara los debidos permisos y cumplimientos.

-Exigir la los obreros que usen el equipo de seguridad especialmente para oidos al momento de desempeñar trabajos con exceso de ruido.

- 168 -

El ingeniero de seguridad laboral verificara los debidos permisos y cumplimientos.

PLAZO (meses)

Produccion de residuos liquidos y solidos

Contaminación de aguas

-Una vez lleno el pozos ceptico se debera evacuar el mismo, tomando encuenta las respectivas medidas de precacucion. -Colocar basureros en la zona. -Asear frecuentemente los depositos de agua potable.

Medio Ambiente comprende un sistema global que considera elementos naturales y artificiales que se encuentran en permanente evolución y cambio por la intervención de las actividades humanas

Ministerio de salud.

-

Movimiento de tierras

Contaminación del paisaje

En el mejoramiento y estabilidad de taludes, se mantendra los rasgos naturales del entorno existente. -Se mantendra limpio y señalizado constantemente, todas las areas de la zona de construccion.

- 169 -

Se intenta con la Política Ambiental Nacional es conservar la biodiversidad y el uso correcto de los recursos naturales, respetando los límites intrínsecos de los ecosistemas.

El ingeniero de seguridad laboral verificara los debidos permisos y cumplimientos.

9.2.

Plan de Manejo de Desechos. PLAN DE MANEJO DE DESECHOS

OBJETIVOS: Planificar, regular, normar, limitar y supervisar los sistemas de recolección, transporte y disposición final de basuras en el medio urbano y rural. LUGAR DE APLICACIÓN: Inicio, construcción, finalización y abandono del proyecto. RESPONSABLE: Unidad de ambiente, seguridad Industrial y Salud Ocupacional de Prefectura del Azuay. ASPECTO

IMPACTO

AMBIENTAL

IDENTIFICADO

Produccion de residuos liquidos y solidos


Estoquiado de residuos (materiales petreos y biodegradables)

Contaminación del paisaje

MEDIDAS PROPUESTAS

Una vez lleno el pozo ceptico se debera evacuar el mismo, tomando encuenta las respectivas medidas de precacucion. -Colocar basureros en la zona. -Asear frecuentemente los depositos de agua potable.

Limitar areas, estrictamente para el deposito de estos desechos.

INDICADORES

- 170 -

MEDIO DE

PLAZO

VERIFICACIÓN

(meses)

Cuando la cantidad de agua servida pasa de cierto nivel, el aporte de oxígeno es insuficiente y los microorganismos ya no pueden degradar los desechos contenidos en ella

Ministerio de Salud

Se intenta con la Política Ambiental Nacional es conservar la biodiversidad y el uso correcto de los recursos naturales, respetando los

Ministerio de Salud

límites intrínsecos de los ecosistemas.

PMD-01

9.2

Plan de Comunicación, Capacitación y Educación Ambiental. PLAN DE COMUNICACIÓN, CAPACITACIÓN Y EDUCACIÓN AMBIENTAL

OBJETIVOS: Comunicar a los pobladores del lugar sobre el proyecto del puente peatonal, despejar sus dudas y conocer si están de acuerdo o no con la ejecución del proyecto. LUGAR DE APLICACIÓN: Inicio, construcción, finalización y abandono del proyecto.

PCC-01

RESPONSABLE: Unidad de ambiente, seguridad Industrial y Salud Ocupacional de Prefectura del Azuay. ASPECTO AMBIENTAL

Compensación por expropiaciones

IMPACTO IDENTIFICADO Afecciones a los márgenes del rio Gualaceo. Protestas de los propietarios de tierras.

MEDIDAS PROPUESTAS

INDICADORES

Ejecutar el proceso de expropiación en base a la información preparada.

Los pobladores deben conocer sobre el proyecto en todas sus etapas y estar dispuesto a colaborar cunado se requiera de su ayuda con el fin de reducir impactos al ambiente.

- 171 -


Prefectura del Azuay

PLAZO (meses)

9.3 .

Plan de Relaciones Comunitarias. PLAN DE RELACIONES COMUNITARIAS

OBJETIVOS: Llegar a un acuerdo con las comunidades cercanas (San Juan, Uzhar) para realizar mingas de mantenimiento, limpieza, corte de césped. LUGAR DE APLICACIÓN: Abandono del proyecto RESPONSABLE: Unidad de ambiente, seguridad Industrial y Salud Ocupacional de Prefectura del Azuay. ASPECTO

IMPACTO

AMBIENTAL

IDENTIFICADO

Produccion de residuos solidos (basura)


MEDIDAS PROPUESTAS

La junta parroquial de San Juan con su representante, se encargara de convocar a los pobladores a una minga de limpieza cada cierto tiempo.

- 172 -

INDICADORES

El mantenimiento del puente colgante peatonal, sus vías de acceso ayudan a no incrementar el impacto que el mismo produce principalmente al paisaje.

PRC-01

MEDIO DE

PLAZO

VERIFICACIÓN

(meses)

La Junta parroquial de San Juan informara a la prefectura del Azuay, sobre mingas realizadas.

9.4

Plan de Contingencias. PLAN DE CONTINGENCIAS OBJETIVOS: Preparar un plan de auxilio en caso de presentarse un accidente en la obra LUGAR DE APLICACIÓN: Construcción del Puente colgante peatonal Uzhar. RESPONSABLE: Unidad de ambiente, seguridad Industrial y Salud Ocupacional de Prefectura del Azuay. ASPECTO AMBIENTAL


Accidentes de obreros en obra

Incendio

PDC-01 MEDIO DE VERIFICACIÓN

MEDIDAS PROPUESTAS

INDICADORES

Social negativo

En el lugar de la obra se debe contar con paramédicos, ambulancia, que puedan socorrer inmediatamente al accidentado y trasladarle a una casa de salud si es necesario.

Una obra depende de todas las personas que laboran en el proyecto desde un conserje hasta el ingeniero contratista, cada uno de ellos deberá estar dotado con la protección necesaria según su trabajo que desempeñe.

Ministerio de Salud

Social negativo

Limitar un área estrictamente para combustibles y explosivos si fuere necesario. Distribuir estratégicamente extintores por todo el lugar de construcción.

Estas medidas se deben vigilar continuamente ya que una tragedia incontrolable dejaría graves daños, social, ambiental y económica.

Ministerio de Salud

- 173 -

PLAZO (meses)

9.5

Plan de Seguridad y Salud Ocupacional. PLAN DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL

OBJETIVOS: Evitar cualquier tipo de contaminación, accidentes y enfermedades contagiosas. LUGAR DE APLICACIÓN: Al inicio de actividad. RESPONSABLE: Unidad de ambiente, seguridad Industrial y Salud Ocupacional de Prefectura del Azuay. ASPECTO AMBIENTAL


Produccion de residuos liquidos

PSS-01 MEDIO DE VERIFICACIÓN

MEDIDAS PROPUESTAS

INDICADORES

Contaminación suelo del

Limitar áreas estrictamente para el mantenimiento de maquinaria pesada lavado y cambios de aceites, abastecimiento de combustible.

Es el depósito desechos degradables o nodedegradables que se convierten en fuentes contaminantes del suelo.

Ministerio de Salud

Accidentes de obreros en obra

Social

Proporcionar equipos de protección para obreros al momento de operar máquinas y trabajar en alturas

Una obra depende de todas las personas que laboran en el proyecto desde un conserje hasta el ingeniero contratista, cada uno de ellos rendirá al máximo al encontrarse seguro

Ingeniero de Seguridad Industrial

Enfermedades

Social

Exámenes médicos a todo el personal

Es necesario que cada trabajador cuente con su historial clínico actualizado

Departamento medico

- 174 -

PLAZO (meses)

9.6 Plan de Monitoreo y Seguimiento. PLAN DE MONITOREO Y SEGUIMIENTO OBJETIVOS: Controlar y realizar seguimiento a las actividades del proyecto y aplicación de las medidas ambientales. LUGAR DE APLICACIÓN: Etapas de construcción, operación, mantenimiento y retiro. RESPONSABLE: Unidad de ambiente, seguridad Industrial y Salud Ocupacional de Prefectura del Azuay.

ASPECTO AMBIENTAL


PMS-01

MEDIDAS PROPUESTAS

INDICADORES



Contaminación acústica (aire)

se realizará mediante medición alrededor de la fuente o en el área de la construcción o desmantelamiento, según sea la fase, con un sonómetro (< 80 DB)

Reducción del grado o intensidad de la contaminación antes de su emisión, esto se realiza entre otras formas, adicionando equipos de control de emisiones.

Los reportes ambientales se presentaran al GPA.

Producción de desechos solidos


El presente control se realizará mediante reporte de la producción y destino de desechos sólidos

Cuando la cantidad de agua servida pasa de cierto nivel, el aporte de oxígeno es insuficiente y los microorganismos ya no pueden degradar los desechos contenidos en ella


Movimiento de tierras y estoquiado de materiales.

Contaminación al paisaje.

El presente control consistirá en verificar el material estoqueado en áreas destinadas para ese uso.

Política Ambiental Nacional es conservar la biodiversidad y el uso correcto de los recursos naturales, respetando los límites


intrínsecos de los ecosistemas.

- 175 -

PLAZO (meses)

9.7

Plan de Rehabilitación.

PLAN DE REHABILITACIÓN OBJETIVOS: Recuperar espacios verdes afectados por movimientos de tierras y trabajos en general. LUGAR DE APLICACIÓN: Al terminar la etapa de construcción. RESPONSABLE: Unidad de ambiente, seguridad Industrial y Salud Ocupacional de Prefectura del Azuay. ASPECTO

IMPACTO

AMBIENTAL

IDENTIFICADO

Movimiento de tierras

Contaminación al paisaje

MEDIDAS PROPUESTAS Se deberá sembrar llano en las áreas afectadas, reforestación.

- 176 -

INDICADORES Política Ambiental Nacional es conservar la biodiversidad y el uso correcto de los recursos naturales, respetando los límites intrínsecos de los ecosistemas.

PRC-01 MEDIO DE

PLAZO

VERIFICACIÓN

(meses)


9.8

Plan de Cierre, abandono y entrega del área. PLAN DE CIERRE, ABANDONO Y ENTREGA DEL ÁREA

OBJETIVOS: Abandonar el proyecto cumpliendo con todas las especificaciones planteadas desde un inicio. LUGAR DE APLICACIÓN: Retiro. RESPONSABLE: Unidad de ambiente, seguridad Industrial y Salud Ocupacional de Prefectura del Azuay. ASPECTO AMBIENTAL


MEDIDAS PROPUESTAS

INDICADORES

Eliminación de residuos solidos

Contaminación al ambiente

Desalojo de materiales o residuos a escombreras calificadas.

Medio Ambiente comprende un sistema global que considera elementos naturales y artificiales que se encuentran en permanente evolución y cambio por la intervención de las actividades humanas.

- 177 -

PCA-01 MEDIO DE VERIFICACIÓN Los reportes ambientales se presentaran al GPA.

PLAZO (meses)

10. MEDIOS DE INFORMACIÓN SOCIAL. Los proyectos, obras o actividades clasificados en categoría II corresponden a actividades de impacto ambiental bajo, por lo cual se determina únicamente un proceso de información social. El objetivo de la información social será dar a conocer a la comunidad o habitantes del área cercana del proyecto. Se podrá realizar uno de los siguientes mecanismos de información social de acuerdo a los siguientes lineamientos:

- Charlas informativas - Entrega de trípticos y encuestas - Carteles informativos - Perifoneo local informativo - Página web del promotor - Redes sociales, de propiedad del promotor y verificable El mecanismo de información estará acorde a la naturaleza y tipo de proyecto, se deberá utilizar un lenguaje sencillo para garantizar la comprensión y asimilación de la información proporcionada; el promotor deberá presentar mediante un informe que contenga los antecedentes, objetivos, metodología, participantes y conclusiones, adjuntando la evidencia objetiva de la realización del mismo.

11. CRONOGRAMA DE CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DEL PROYECTO. ACTIVIDAD

MES 1

MES 2

MES 3

CONSTRUCCIÓN Campamento, abastecimiento de materiales y maquinaria

X

Movimiento de tierras, construcción de macizos de anclaje, construcción de torres.

X

Construcción de tablero y vías de acceso

X

X

X

OPERACIÓN Desalojo de residuos y materiales, reforestación y recuperación de áreas verdes, colocar recolectores de basura, monitoreo del comportamiento la estructura.

X

- 178 -

12. CRONOGRAMA VALORADO DEL PLAN DE MANEJO AMBIENTAL (PMA). MES 1 Plan de Mitigación y Prevención Programa de PMA

MES 2

MES 3

X

Presupuesto $ 300,00



Plan de Manejo de Desechos Programa de PMA

X



Plan de Comunicación Programa de PMA

800,00

X

250,00

X

300,00



Plan de Relaciones Comunitarias Programa de PMA 

Plan de Contingencias Programa de PMA Programa de PMA

X

400,00

X

500,00

X

700,00

 

Plan de Seguridad y Salud Programa de PMA Programa de PMA  

Plan de Monitoreo y Seguimiento Programa de PMA Programa de PMA  

Plan de Rehabilitación de Áreas Programa de PMA 

Plan de Cierre, Abandono y Entrega del área Programa de PMA

X

400,00

X

600,00



$ 4250,00

TOTAL

Estos montos aproximados deben ser ajustados previos a la respectiva consulta de un Ingeniero ambiental o especialista en el tema. 13. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 14. FIRMA DE RESPONSABILIDAD. Referencia del Certificado de intersección Archivo fotográfico Medios de verificación del proceso de información social: material impreso, anuncios, avisos, fotografías, encuestas, entre otros.   

- 179 -

ANEXO G PLANOS CONSTRUCTIVOS

- 180 -

Cota

8 5 . 4 7 2 2

3 8 5 . 4 7 2 2

0+000

7 1 . 4 7 2 2

1 7 1 . 4 7 2 2

0+020

4 8 . 3 7 2 2

1 4 8 . 3 7 2 2

0+040

9 7 . 3 7 2 2

2 9 7 . 3 7 2 2

0 8 . 3 7 2 2

0+060

1 0 8 . 3 7 2 2

0+080

3 8 . 3 7 2 2

0 3 8 . 3 7 2 2

0+100

SECCIÓN LONGITUDINAL DEL CAUCE

8 5 . 3 7 2 2

1 8 5 . 3 7 2 2

0+120

3 4 . 3 7 2 2

2 3 4 . 3 7 2 2

0+140

2 4 . 3 7 2 2

0 2 4 . 3 7 2 2

0+160

8 3 . 3 7 2 2

2 8 3 . 3 7 2 2

0+180

0+200

ESC. 1:400

2287 2285 2283 2281 2279 2277 2275 2273 2271

SECCIÓN TRANSVERSA-EMPLAZAMIENTO DEL PUENTE

DISEÑO DE UN PUENTE ESC.: LAS INDICADAS

NORT E

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO

UBICACIÓN ESC. 1:400

Contiene: LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO; SECCIÓN DEL CAUCE; SECCIÓN TRANSVERSAL- EMPLAZAMIENT DEL PUENT E.

VISTA LATERAL PUENTE

ESC. 1:125

G

G

H

VISTA FRONTAL ETAPA FINAL

H

VISTA FRONTAL ETAPA INTERMEDIA

VISTA FRONTAL ETAPA INICIAL

VISTA LATERAL IZQUIERDA ETAPA FINAL

TORRE-PLINTO DE CIMENTACIÓN

VISTA LATERAL IZQUIERDA ETAPA INTERMEDIA

VISTA LATERAL IZ ETAPA INICI

ESC. 1:50

DISEÑO DE UN PUENTE UBICACIÓN ESC.: Las indicadas

Contiene:

VISTA LATERAL PUENTE; TORRE-PLINTO DE CIMENTA FRONTAL Y LATERAL; COORDENADAS DE CABLE PRINCIPAL, TABLERO PEATONAL Y LONGITUD DE

PÉNDOLAS; TABLA DE ARMADURAS; SIMBOLOGÍA.

VISTA EN PLANTA PUENTE COLGANTE

A

E

F

E

F

B

C

C

D

D

A

MACIZO DE ANCLAJE

ESC. 1:125

B

ESC. 1:75

J

J

MACIZO DE ANCLAJE

DETALLE A TABLERO PEATONAL DEL PUENTE

ESC. 1:75

ESC. 1:25

DETALLE DE POLEA

CORTE G-G, SECCION DE VIGA, VER LAMINA 2/3

ESC. 1:10

ESC. 1:7.5

DETALLE DE PÉNDOLA

UNION DE CABLE A MACIZO DE ANCLAJE

ESC. 1:50

DISEÑO DE UN PUENTE CORTE H-H, VER LAMINA 2/3

ESC. 1:25

ESC.: Las indicadas

CORTE H-H, SECCION DE COLUMNA, ESC. 1:7.5 VER LAMINA 2/3

Contiene:

VISTA EN PLANTA; MACIZO DE ANCLAJE: VISTA FRONTAL VISTA LATERAL IZQUIERDA, CORTE A-A, CORTE B-B, CORTE C-C, CORTE D-D, CORTE E-E, CORTE F-F, ESTRUCTURA INTERNA MACIZO DE ANCLAJE; DETALLE

UNION DE CABLE A MACIZO DE ANCLAJE

ESC. 1:75

DETALLE DE POLEA; TABLAS DE ARMADURA; SIMBOLO

Tesis de Grado de Puente Peatonal de madera

Recommend Documents