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INGENIERIA MECANICA

DE INGENIERIA MECANICA

GESTION EMPRESARIAL DISEÑO ESTRUCTURAL TECHO PARABOLICO Y FACTIBILIDAD DE UNA CANCHA SINTETICA EN POMACANCHI-ACOMAYO-CUSCO Docente:

ING. HUAMAN GALLEGOS, Yury

Alumno:

CONDORI HUARACHI JAYME

Código:

151305

SEMESTRE 2019-1

CUSCO - PERU

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Contenido CAPITULO I: GENERALIDADES DEL ESTUDIO. .............................................................. 1 1.

Introducción. ................................................................................................................... 1

1.1.

Realidad problemática ........................................................................................... 1

1.2.

Problema................................................................................................................ 1

1.3.

Hipótesis. ............................................................................................................... 1

1.4.

Objetivos ............................................................................................................... 1

1.5.

Limitaciones. ......................................................................................................... 2

1.6.

Justificaciones ....................................................................................................... 2

CAPITULO II ............................................................................................................................ 3 2.

ANTECEDENTES Y MARCO TEORICO.................................................................... 3

2.1.

antecedentes. ......................................................................................................... 3

2.2.

Marco teórico ........................................................................................................ 4

2.2.3.3.2.

Armadura parabólica. ............................................................................................ 8

2.2.3.3.3.

Armadura parabólica. ............................................................................................ 8

CAPITULO III ......................................................................................................................... 19 3.

Estudio de factibilidad. ................................................................................................. 19

3.1.

Estudio de alternativas ........................................................................................ 19

3.2.

selección de la alternativa. .................................................................................. 21

3.3.

Diseño de estructura de alternativa seleccionada ................................................ 23

CAPITULO IV ......................................................................................................................... 35 4.

analisis de costos de la contruccion de la estructura –cubierta.Estudio económico y

financiero. ................................................................................................................................. 35 4.1.

Análisis de costos. ............................................................................................... 35

CAPITULO V. ESTUDIO ECONÓMICO Y FINANCIERO. ................................................ 39

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5.

INVERSION. ................................................................................................................ 39

5.1.

TERRENO. ......................................................................................................... 39

5.2.

CÉSPED SINTÉTICO ........................................................................................ 39

5.3.

MOBILIARIO ..................................................................................................... 40

5.4.

CAPITAL DE TRABAJO................................................................................... 40

5.5.

FINANCIAMIENTO. ......................................................................................... 41

5.6.

INGRESOS. ........................................................................................................ 41

5.7.

INGRESOS POR CAMPEONATOS. ................................................................ 42

5.8.

INGRESOS POR BAR. ...................................................................................... 42

5.9.

COSTOS DE VENTA. ........................................................................................ 42

5.10.

GASTOS OPERATIVOS. .................................................................................. 44

5.11.

FLUJO DE CAJA Y UTILIDAD NETA ............................................................ 46

6.

conclusiones. ................................................................................................................. 49

7.

Anexo A: Especificaciones técnicas de los materiales. ................................................ 50

8.

Anexo B: Propiedades del acero estructural A36 (Fuente SAP2000). ........................... 5

Bibliografía ................................................................................................................................ 6

TABLA DE FIGURAS figura 2.1 dimensiones de una cancha sintética ........................................................................ 3 figura 2.2 componentes de una cubierta (Bach. Lozano Oliva) ............................................... 7 figura 2.3Armadura en arco- Línea poligonal (PALOMARES, 2012 ) ..................................... 7 figura 2.4 Armadura parabólica ................................................................................................ 8 figura 2.5 Variación de las cargas muertas a través de la vida útil de la estructura.............. 13 figura 2.6 Variación de las cargas vivas a través de la vida útil de la estructura .................. 15 GESTION EMPRESARIAL

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figura3.1 Estructura a dos aguas en celosía. (Bach. Lozano Oliva) ....................................... 19 figura 3.2 Estructura parabólica en celosía con columnas metálicas (Bach. Lozano Oliva) . 20 figura 3.3 Componentes de la estructura a diseñar. ................................................................ 23 figura 3.4 Nomenclatura de la estructura para Cubierta. ....................................................... 24 figura 3.5 Arco seccionado (Bach. Lozano Oliva) ................................................................... 28 figura 3.6 carga muerta sobre la cobertura............................................................................. 31 figura 3.7 designación de elemento y Vista de arco en plano XZ fuente: (Bach. Lozano Oliva) ....................................................................................................................................................... 32 figura 3.8Elementos de viga principal o arco fuente. (Bach. Lozano Oliva) .......................... 34

TABLAS Tabla 2.1 factores de reducción (E.020) .................................................................................... 9 Tabla 2.2 fórmulas para cargas combinadas ASD (Bach. Lozano Oliva).............................. 10 Tabla 2.3 factores de resistencia (Bach. Lozano Oliva) .......................................................... 11 Tabla 2.4 fórmulas para cargas combinadas (Bach. Lozano Oliva) ....................................... 12 Tabla 2.5 factores de forma (C) fuente. (E.020) ..................................................................... 17 Tabla 2.6 Factores de forma para determinar cargas adicionales en elementos de cierre(C), fuente (Bach. Lozano Oliva) ......................................................................................................... 18 Tabla 3.1 Análisis de alternativas. fuente (propio).................................................................. 22 Tabla 3.2 Cargas muertas Fuente (propio) ............................................................................. 26 Tabla 3.3Valores X y Y de la parábola. fuente: (propio)......................................................... 29 Tabla 3.4 Ángulos de las secciones de la estructura fuente: (propio) ..................................... 30 Tabla 3.5 Valores de Nx con carga vertical Muerta fuente: (propio) .................................... 32 GESTION EMPRESARIAL

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Tabla 3.6 Elementos de viga principal o arco (anonimo) ....................................................... 34 Tabla 3.7 elementos de la vigueta (Bach. Lozano Oliva) ........................................................ 34 Tabla 4.1 gastos generales ....................................................................................................... 35 Tabla 4.2 detalles los materiales con sus costos...................................................................... 37 Tabla 4.3 costo total del proyecto ........................................................................................... 38 Tabla 5.1 inversión en el Proyecto .......................................................................................... 39 Tabla 5.2 precio total del césped sintético (propio) ................................................................ 39 Tabla 5.3 costo en el mobiliario (propio) ................................................................................ 40 Tabla 5.4 capital de trabajo. .................................................................................................... 40 Tabla 5.5 ingreso mensual del alquiler. Fuente: (propio) ....................................................... 41 Tabla 5.6 costos por alquiler de cancha anual (propio) ......................................................... 42 Tabla 5.7 Costos por campeonatos anual. (propio) ................................................................ 43 Tabla 5.8 costo de alquiler del bar (propio) ............................................................................ 43 Tabla 5.9 gastos administrativos (propio) ............................................................................... 44 Tabla 5.10 Sueldos y salarios (propio) .................................................................................... 44 Tabla 5.11 Servicios básicos. Fuente: (Garcia) ...................................................................... 45 Tabla 5.12 Depreciación. ......................................................................................................... 45 Tabla 5.13 flujo de caja. (propio) ............................................................................................ 47 Tabla 5.14 el VAN y el TIR..fuente (propio) ........................................................................... 48

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CAPITULO I: GENERALIDADES DEL ESTUDIO. 1. INTRODUCCIÓN. 1.1. Realidad problemática En la actualidad en el distrito de Pomacanchi, no cuenta con infraestructura, equipamiento y asistencia adecuada para las actividades deportivas, lo que impide cumplir con la función de un desarrollo deportivo llámese en fulbito o vóley ball de los habitantes de la localidad. El no tener una infraestructura de cancha sintética conlleva al desinterés deportiva de los habitantes y la nueva generación de jóvenes de dicha localidad y como consecuencia se tiene la incompetencia deportiva ya sea local y hasta distrital. 1.2. Problema. ¿Cómo diseñar la Estructura de Acero del Techo Parabólico de la cancha sintética en Pomacanchi-Acomayo-Cusco? 1.3. Hipótesis. Las características técnicas del techo parabólico la cancha sintética en el distrito de Pomacanchi se puede determinar usando el método de los factores de carga y resistencia (LFRD 1.4. Objetivos 1.4.1. Objetivo general. Diseñar la estructura de acero del techo parabólico tomando en cuenta los factores de carga y resistencia (LFRD) y la Selección de Cobertura por Catálogos para la localidad de Pomacanchi

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1.4.2. Objetivos específicos. Calcular las cargas muertas y vivas. Diseñar y seleccionar los elementos de la estructura metálica (columnas, vigas principales, viguetas, placas base). Diseñar y seleccionar la cubierta. Realizar un análisis de costos. 1.5. Limitaciones. No se hará un análisis profundo como lo que indica los métodos de diseño LFRD tanto el Método de diseño por esfuerzos admisibles (ASD). Ya que es un curso de de gestión (que tiene que ver más con el dinero o movimiento económico) 1.6. Justificaciones 1.6.1. En lo teórico. Los cálculos y los costos que se obtendrán servirán para la ejecución de dicho proyecto, además será como base para desarrollo de otros proyectos relacionados a techos parabólicos de diferentes dimensiones. 1.6.2. En lo económico. El proyecto se justifica por cuanto se garantiza un mejor servicio. De antemano constituye un atractivo más de la oferta y ha de generar rentabilidad económica a la comunidad. Al no contar con ingresos económicos suficientes para el desarrollo de la comunidad en otras áreas.

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1.6.3. En lo social. La presente investigación beneficiara a toda la comunidad de San Juan, del mismo modo a toda la población aledañas, quienes harán uso de dicha instalación en las diferentes actividades de índoles deportivo que pudieran desarrollarse. CAPITULO II 2. ANTECEDENTES Y MARCO TEORICO 2.1. antecedentes. DISEÑO ESTRUCTURAL DE ACERO DEL TECHO PARABOLICOPARA CANCHA SINTETICA EN SAN JUAN-POMACANCHI-ACOMAYO-CUSCO. En este proyecto los techos diseñados llegaran a cubrir un área de 27.5 metros de ancho y 40 metros de largo teniendo un área de 1100 metros cuadrados cubiertos. Con características geométricas de la cobertura metálica basadas en una luz mayor de 27.5 metros, y una altura total mayor de 15 metros. Desde luego mencionar que la cancha sintética tendrá las dimensiones de 22.5 metros y 35 metros de largo y aparte de ello se incrementará más 5 metros de largo y ancho para las tribunas, es por ello se cubrirá con un techo de las dimensiones ya mencionadas anteriormente. [1]

figura 2.1 dimensiones de una cancha sintética 3 GESTION EMPRESARIAL

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DISEÑO ESTRUCTURAL DE ACERO DEL TECHO PARABOLICO DEL COLISEO POLIDEPORTIVO CIUDAD UNIVERSITARIA DE PATURPAMPA – UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA. Cesar Félix Quinto Palomares. Facultad de Ingeniería Mecánica. Universidad Nacional del Centro del Perú. Huancayo – Perú. 2012. En esta tesis los techos diseñados cubren áreas de: 37.78 metros de ancho por 44.55 metros de largo haciendo un área de 1683.10 metros cuadrados y 25.02 metros de ancho por 47.55 metros de largo haciendo un área de 1189.70 metros cuadrados. Con características geométricas de la cobertura metálica basadas en una luz mayor de 35.60 m, y una altura total mayor de 17.28 m. Concluyendo en una estructura compuesta por cuatro vigas o arcos principales (A, B, C y D), y dos cerchas principales. El software SAP2000 sirvió para obtener el tipo de material realizando el modelamiento de la estructura mediante el enfoque estático. fuente [ (Bach. Lozano Oliva)]

2.2. Marco teórico 2.2.1. introducción en el presente capitulo nos enfocaremos al desarrollo de aspectos referentes de análisis estructurales. Mencionando los códigos existentes para el diseño de la estructura, el análisis de acciones y reacciones, condiciones de equilibrio estático y los métodos de diseño y procedimientos aplicables. Aparte de ello se estudia también las cargas impuestas sobre la estructura, así como también los esfuerzos que están sometidos sus componentes como son tensión, compresión, flexión y corte.

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2.2.2. Códigos, normas y especificaciones del diseño estructural [2] Los códigos, normas y especificaciones son documentos que rigen y regulan actividades industriales. Son contenidos de caracteres técnicos y expresados generalmente de forma cualitativa, y en algunos casos cuantitativamente.

2.2.2.1. Origen de las normas Las normas son desarrolladas, publicadas y actualizadas por organizaciones y entidades gubernamentales y privadas con el propósito de aplicarlas a las áreas y campos particulares de sus intereses. Algunas de las entidades que generan las normas relacionadas con el diseño de estructuras metálicas son: America Institute of Steel Construction – AISC (Instituto Americano de Construcción de Aceros). American Iron and Steel Institute – AISI (Instituto Americano del Hierro y Acero). American National Standards Institute – ANSI (Instituto Nacional Americano de Normas). American Welding Society – AWS (Sociedad Americana de Soldadura). ASTM, anteriormente The Society for Testing and Materials (Sociedad Americana de Pruebas y Materiales). International Organization for Standarization – ISO (Organización Internacional para la Normalización). Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE).

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2.2.3. Cubiertas. 2.2.3.1. Función. La cubierta es la parte de una construcción que soporta el tejado estas estructuras cumplen una importante función dentro de los ámbitos deportivos, industriales, sociales y también pueden ser tomados como una solución en el campo habitacional. 2.2.3.2. Elementos de una cubierta. Los elementos que componen una cubierta metálica son conocidos en el campo industrial con algunos sinónimos que dependen del tipo de estructura y los materiales utilizados. En la figura se ilustra los componentes de una cubierta elaborada mediante perfiles estructurales. Los miembros 1, 2, 3 y 4 componen la estructura principal, cubren un claro a la vez que soportan a las cargas muertas y vivas. El miembro 5 transmite las cargas de la cubierta a la estructura principal y trabaja a flexión. El miembro 6 es el que cubre toda la estructura. El miembro 7 o arriostramiento de la rigidez y soporta las cargas laterales de viento y/o sismo.

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figura 2.2 componentes de una cubierta (Bach. Lozano Oliva) 2.2.3.3. Tipos de armaduras o cerchas. 2.2.3.3.1. Armadura en Arco. El arco es una viga cuyo eje neutro toma la forma de una curva o una línea poligonal. La hipótesis de cálculo de estas vigas es que la distancia entre los apoyos ha de ser siempre la misma.

figura 2.3Armadura en arco- Línea poligonal (PALOMARES, 2012 )

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2.2.3.3.2. Armadura parabólica. Son Armaduras construidas por arcos reticulados de sección variable las que permiten construir grandes luces y bajar el peso de la estructura con relación a una viga a dos vertientes. (PALOMARES, 2012 ) 2.2.3.3.3. Armadura parabólica. Son Armaduras construidas por arcos reticulados de sección variable las que permiten construir grandes luces y bajar el peso de la estructura con relación a una viga a dos vertientes. (PALOMARES, 2012 )

figura 2.4 Armadura parabólica

2.2.4. Enfoques de diseño. Los métodos actualmente aprobados y más utilizados por las diferentes especificaciones de diseño son: Método de diseño por esfuerzos admisibles (ASD) igualmente por sus siglas en ingles) Método de diseño por factores de carga y resistencia (LRFD) por sus siglas en ingles).

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2.2.4.1. Método de diseño por esfuerzos admisibles (ASD) es un método para calcular componentes estructurales de manera tal que, cuando la estructura está sometida a todas las combinaciones de cargas nominales aplicables, no se supere el valor de cálculo admisible (tensión, fuerza o momento) permitido. (jhonny) El método de esfuerzos admisibles ASD puede ser representado de manera matemática como: ( 2.1) Donde: Ra: Es la resistencia requerida determinado por medio del análisis de una serie de combinaciones de carga, Rn: Es el esfuerzo nominal de los materiales, los cuales son estandarizados y propuestos por los proveedores y/o comprobados en base a diferentes pruebas de materiales. Ω: Es el factor de seguridad el cual hace que los materiales trabajen dentro de sus estados límites, estos factores de seguridad son estandarizados por el AISC. 2.2.4.1.1. Factores de reducción de resistencia para el método de esfuerzos admisibles

Tabla 2.1 factores de reducción (E.020) 9 GESTION EMPRESARIAL

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2.2.4.1.2. Cargas combinadas usadas en diseño ASD En función de la zona donde vaya a construirse una estructura metálica para edificio, y según las necesidades o características que se crean necesarias, las cargas totales pueden estar definidas por las ecuaciones mostradas.

Tabla 2.2 fórmulas para cargas combinadas ASD (Bach. Lozano Oliva) 2.2.4.2. Método de Diseño por factores de carga y resistencia (LRFD) Es un método que se utiliza para el diseño de estructuras de acero de manera tal que, cuando la estructura está sometida a todas las combinaciones de cargas aplicables, no se supere el estado límite aplicable y emplea como criterios de análisis y diseño los de la teoría plástica o una combinación de análisis y diseño plástico. El método LRFD puede ser expresado mediante ( 2.2)

Donde: Ru: Es la carga factorizada, lo cual es la suma de todas las cargas de servicio que resistirá los miembros, cada una de estas cargas es multiplicada por su propio factor de carga los cuales son

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valores mayores que la unidad (a excepción de la combinación de carga seis donde relacionan la carga muerta con la sísmica o de viento. Rn: Es la resistencia nominal de los materiales, las cuales son estandarizadas por sus proveedores y verificada por pruebas de materiales. Φ: Es el factor de resistencia dado por las especificaciones para cada estado límite, los cuales son generalmente valores inferiores a la unidad. De manera general este método trata de que los miembros resistan como cargas máximas cargas que no hagan alcanzar sus estados límites de falla. El objetivo principal de este método es proveer una confiabilidad uniforme a la estructura bajo varias consideraciones de carga. 2.2.4.2.1. Factores de reducción de resistencia para el método de factores de carga y resistencia

Tabla 2.3 factores de resistencia (Bach. Lozano Oliva) 11 GESTION EMPRESARIAL

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2.2.4.2.2. Cargas combinadas usadas en diseño LRFD En función de la zona donde vaya a construirse una estructura metálica para edificio, y según las necesidades o características que se crean necesarias, las cargas totales pueden estar definidas por las ecuaciones mostradas.

Tabla 2.4 fórmulas para cargas combinadas (Bach. Lozano Oliva) Donde: D = carga muerta de la estructura L = carga viva de piso, incluyendo el impacto Lr = carga viva de techo de la estructura A = cargas provenientes de grúas y sistemas de manejo de materiales S = carga de techo de nieve, granizo, ceniza R = carga de lluvia W = cargas de viento E = carga sísmica T = cargas de restricción sobre la estructura. 2.2.5. Calculo de cargas. En esta sección se detalla el análisis de las cargas que existen en la estructura metálica de la cobertura.

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2.2.5.1. Cargas muertas. Las cargas muertas son cargas de magnitud constante que permanecen fijas en un mismo lugar. Se considerará el peso real de los materiales que conforman y los que deberán soportar la edificación, calculados en base a los pesos unitarios.

figura 2.5 Variación de las cargas muertas a través de la vida útil de la estructura. 2.2.5.1.1. Peso de la cubierta. La carga 𝑊𝐶 total en kg debido al peso de la cubierta se determina con la siguiente formula: 𝑊𝐶 = (𝐩)(𝐬)(𝐝)

( 2.3)

Donde: 𝑾𝑪 : Carga total de la cubierta (kgf) 𝑝: Peso estimado de la cubierta (𝑘𝑔/ 𝑚2) dado por el fabricante 𝑠: Longitud del arco de cubierta (m) 𝑑: Separación entre arcos (m)

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La carga correspondiente 𝑤𝑐 vertical uniformemente repartida sobre la luz del pórtico se determina como: 𝑾𝒄 =

𝑾𝑪 𝑳

𝑘𝑔 ( ⁄𝑚)

( 2.4)

2.2.5.1.2. Peso del arco o viga principal. Para determinar el peso del pórtico 𝑊𝐴 se estima las secciones a utilizarse y sus dimensiones. 𝑾𝑨 = 𝐩. 𝑳𝑨

( 2.5)

Donde: 𝑾𝑨 : Carga total del arco (kgf) 𝑝: Peso estimado de los perfiles (𝑘𝑔/ 𝑚) dado por el fabricante 𝑳𝑨 : Longitud estimada de los perfiles (m) La carga correspondiente 𝑤𝐴 vertical uniformemente repartida sobre la luz del arco se determina como: 𝑾𝑨 =

𝑾𝑨 𝑘𝑔 ( ⁄𝑚) 𝑳

( 2.6)

2.2.5.1.3. Peso de las viguetas o correas La carga 𝑊𝐺 total en kg debido al peso de las correas se determina: 𝑾𝑮 = 𝐩. 𝑳𝑮

( 2.7)

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Donde: 𝑾𝑮 : Carga total de las correas (kgf) 𝑝: Peso estimado de los perfiles (𝑘𝑔/ 𝑚) dado por el fabricante 𝑳𝑮 : Longitud estimada de las correas (m) La carga correspondiente 𝑤𝐺 vertical uniformemente repartida sobre la luz del arco se determina como: 𝑾𝑮 =

𝑾𝑮 𝑘𝑔 ( ⁄𝑚) 𝑳

( 2.8)

2.2.5.2. Cargas vivas Las cargas vivas son aquellas que pueden cambiar de lugar y magnitud. Son causadas cuando una estructura se ocupa, se usa y se mantiene. Dicho simplemente, todas las cargas que no son muertas, causadas al construir, viento, lluvia, voladuras, suelos y cambios de temperatura.

figura 2.6 Variación de las cargas vivas a través de la vida útil de la estructura 2.2.5.2.1. Carga viva del techo. Las cargas vivas mínimas serán las siguientes: a) Para techos curvos, 0.50 kPa (50 kgf/m2).

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b) Para techos con coberturas livianas de planchas onduladas o plegadas, calaminas, fibrocemento, material platico, etc., cualquiera sea su pendiente, 0.30 kPa (30 kgf/m2), excepto cuando en el techo puede haber acumulación de nieve. 2.2.5.3. Carga de nieve. la mayoría de las estructuras se construyen en zonas donde la nieve no es significativa, es recomendable que los techos de las estructuras que se encuentran a una altitud de más de 3000 m.s.n.m. sean diseñados para una sobrecarga de nieve de un peso específico de 150 kg/m3, y un espesor no menor de 30 cm. fuente: (Bach. Lozano Oliva) 2.2.5.4. Cargas de viento.

2.2.5.4.1. Velocidad de diseño. La velocidad de diseño del viento hasta 10 m de altura será la velocidad máxima adecuada a la zona de ubicación de la estructura, pero no menos de 75 km/h. la velocidad de diseño del viento en cada altura de la edificación se obtendrá de la siguiente expresión: 𝟎.𝟐𝟐

𝑽𝒉 = 𝑽(𝒉⁄𝟏𝟎)

( 2.9)

Donde: 𝑽𝒉 : Es la velocidad de diseño en la altura h en km/h 𝑉: Es la velocidad de diseño hasta 10 m de altura en km/h ℎ: Es la altura sobre el terreno en metros.

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2.2.5.4.2. Carga exterior del viento. La carga exterior (presión o succión) ejercida por el viento se supondrá estática y perpendicular a la superficie sobre la cual actúa. Se calculará mediante la expresión: 𝑷𝒉 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟓𝑪(𝑽𝒉 )𝟐 Donde:

( 2.10)

𝑷𝒉 : Presión o succión del viento a una altura h en kg/m2 𝐶: Factor de forma adimensional indicada en la tabla 2.1. 𝑽𝒉 : Velocidad de diseño a la altura h, en km/h

CONSTRUCCIÓN Superficies verticales de edificios Anuncios, muros aislados, elementos con una

BARLOVENTO

SOTAVENTO

+0.8

-0.6

+1.5

dimensión corta en la dirección del viento Tanques de agua, chimeneas y otros de

+0.7

sección circular o elíptica Tanques de agua, chimeneas, y otros de

+2.0

sección cuadrada o rectangular Arcos y cubiertas cilíndricas con un ángulo de

+0.8; -0.8

-0.5

Superficies inclinadas a 15° o menos

+0.3

-0.6

Superficies inclinadas entre 15° y 60°

+0.7; -0.3

-0.6

+0.8

-0.7

-0.7

-0.7

inclinación que no exceda 45°

Superficies inclinadas entre 60° y la vertical Superficies verticales o inclinadas (planas o curvas) paralelas a la dirección del viento

Tabla 2.5 factores de forma (C) fuente. (E.020) 17 GESTION EMPRESARIAL

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2.2.5.4.3. Carga interior de viento. Para el diseño de los elementos de cierre, incluyendo sus fijaciones y anclajes, que limitan en cualquier dirección el nivel que se analiza, tales como paneles de vidrio, coberturas, alfeizares y elementos de cerramiento, se adicionara a las cargas exteriores calculadas, las cargas interiores (presiones y succiones) calculadas con los factores de forma para presión interior de la tabla 2.2. ABERTURAS Uniforme en lados a barlovento y sotavento +0.3; -0.3

Principales a lado de

Principales en lado de

barlovento

sotavento o en los costados

+0.8

+0.6

Tabla 2.6 Factores de forma para determinar cargas adicionales en elementos de cierre(C), fuente (Bach. Lozano Oliva)

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CAPITULO III 3. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD. 3.1. Estudio de alternativas En el siguiente apartado se presentarán diferentes alternativas que se consideran para el estudio de la cubierta. 3.1.1.

La primera alternativa.

Este tipo de estructuras está formado por vigas y columnas cuyas secciones se integran por dos perfiles “C” en sus miembros principales y perfiles “L” en los miembros secundarios. Los elementos se hallan ligados mediante cordones de soldadura, también se utiliza un sistema de empernado en las columnas para su anclaje al piso. La altura de las columnas suele ser de cuatro a seis metros y el ángulo de inclinación de las vigas que oscilan entre 15 y 20 grados para cubierta, en general este tipo de estructura se emplea en naves de uso múltiples para cubrir luces desde 15m a 25m. Esta cubierta a dos aguas es liviana, económica y segura. Su altura máxima permite que sea una cubierta funcional para las actividades que se van a desarrollar en el lugar.

figura3.1 Estructura a dos aguas en celosía. (Bach. Lozano Oliva) 19 GESTION EMPRESARIAL

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3.1.2.

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Segunda alternativa.

Esta estructura es muy empleada para cubrir medianas y grandes luces. Los elementos que componen la estructura están formados por barras redondas lisas, perfiles “H”, perfiles “C” y perfiles “L”. Todos los elementos se hallan unidos mediante cordones de soldadura y pernos en el sistema de anclaje. La altura de las columnas suele ser de cuatro a seis metros. En general este tipo de estructuras se pueden emplear para cubrir coliseos, piscinas, cubiertas, galpones y otros, por su forma geométrica permite el aprovechamiento de la altura máxima de la cubierta para el desarrollo de actividades deportivas sin obstáculo alguno, también este tipo de estructuras son aplicadas por la ventaja de que trabajan sus miembros solo en compresión y tensión y esto es un factor importante para optimizar la estructura (Fig. 4.2).

figura 3.2 Estructura parabólica en celosía con columnas metálicas (Bach. Lozano Oliva)

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3.2. selección de la alternativa. Una vez que se ha revisado las alternativas de cubiertas, sus elementos, las funciones que desempeñan, los materiales y secciones comunes para su construcción, así como las más usadas en el medio, se realiza la selección de la alternativa que más se ajuste a las condiciones y necesidades del proyecto. Para una mejor selección de la alternativa a construir, se utilizan algunos criterios importantes como: el económico, estético, funcionabilidad, peso de la estructura, construcción, obtención de materiales. 3.2.1. Criterio económico Es un factor importante ya que de él depende en gran medida la viabilidad del proyecto. Los materiales que se utilizan para estos tres tipos de estructura se encuentran disponibles en su totalidad en el mercado nacional. La cubierta de alternativa 02 es una estructura que tiene la ventaja de que gracias a su configuración está sometida a menores momentos y esfuerzos por lo que tiene un menor costo frente a la primera opción. 3.2.2.

Criterio estético

Con respecto a este criterio la dinámica constructiva que se está utilizando en la actualidad en cubiertas metálicas en general tiene una tendencia por las cubiertas parabólicas, su belleza lo hace más imponente que las cubiertas tradicionales. Además de esto, su espacio interior es óptimo para este tipo de construcciones, sin obstruir el espacio requerido ni por las vigas inferiores, ni por los tensores, lo que no ocurre en cubiertas de a dos aguas, en especial cuando se

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trata de la práctica de actividades deportivas y para este caso en particular donde la altura cumple un papel fundamental. 3.2.3. Funcionalidad Este criterio se refiere a la importancia de que la estructura cumpla con los requerimientos y necesidades para los cuales está destinado. Es un criterio imprescindible para el propósito del proyecto. De igual manera la alternativa 02 es la que mayores ventajas presenta con este criterio. 3.2.4. Peso de la estructura Es un factor importante porque está relacionado directamente con el costo y montaje de la estructura. Una estructura más pesada requiere para su montaje equipos de mayor capacidad lo que implica mayor costo de construcción. 3.2.5. Facilidad de construcción Determinada por la facilidad de elaboración tanto de los componentes de la estructura, como la cubierta en su conjunto. La selección basada en el método de calificación de alternativas de acuerdo a los criterios anteriormente mencionados en una escala del 1 al 10, además se asigna un factor de ponderación a cada parámetro de selección de acuerdo a la jerarquía que tiene cada criterio con respecto a las necesidades de la estructura. En la tabla 3.1 se indica la comparación de los distintos parámetros entre las dos alternativas propuestas: Factor

Criterio

10 8 9 8 8

Económico Estético Funcional Peso de la estructura Facilidad de construcción TOTAL

Alternativa 01 8 8 9 7 8 345

Alternativa 02 9 10 10 8 7 380

Tabla 3.1 Análisis de alternativas. fuente (propio) 22 GESTION EMPRESARIAL

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Finalmente concluimos después del análisis de los criterios para cada alternativa en nuestro proyecto procederemos al diseño de una cubierta parabólica como ya mencionado en el título. 3.3. Diseño de estructura de alternativa seleccionada

figura 3.3 Componentes de la estructura a diseñar.

3.3.1. Análisis y diseño estructural. El análisis comprende la determinación de los esfuerzos causados por las cargas en sus diferentes partes y miembros. El diseño, el dimensionamiento seguro y económico. Las dimensiones y geometría básica para la estructura a construir se presentan en la

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figura 3.4 Nomenclatura de la estructura para Cubierta. L: Luz del arco = 27.5 𝑚 H: Altura total de la cubierta = 13.7 𝑚 f: Altura de arco o flecha = 5.7 𝑚 h: Altura total de columna = 8 𝑚 hC: Altura de columna metálica = 7 𝑚 hP: Altura de pedestal de concreto = 1 𝑚 d: Separación entre arcos = 8 𝑚 D: Profundidad de la cubierta = 40 𝑚 s: Longitud del arco = 30.4854 𝑚

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3.3.1.1. método de diseño El método que usaremos será el método de diseño por factores de carga y resistencia o LRFD el cual expresa que la resistencia requerida con base en las combinaciones de carga factorizadas, no debe exceder la resistencia de diseño de cada componente estructural. 3.3.1.2. Calculo de las cargas. 3.3.1.2.1. Cargas vivas. Según RNE descrito en el capítulo III, artículo 7, 7.1-c: Para techos curvos: Carga viva = 50 kgf/m2. 3.3.1.2.2. Cargas muertas. El peso de la cobertura se estima 4.30 kg/m2 que corresponde a una plancha de Acero Zinc alum ASTMA792, AZ150 de 0.50 mm (Anexo1). De acuerdo a la ecuación 2.3: 𝑊𝐶 = (𝐩)(𝐬)(𝐝) = 𝟒. 𝟑 ∗30.4854 *8= 1048.512kg Con este resultado se aplica la ecuación 2.4 para obtener la carga lineal: 𝑾𝒄 =

𝟏𝟎𝟒𝟖. 𝟓𝟏𝟐 𝑘𝑔 = 𝟑𝟖. 𝟏𝟐𝟖 ( ⁄𝑚) 𝟐𝟕. 𝟓

El arco está constituido por barras redondas lisas, para determinar el peso escogemos barras de 1", 5/8" y de 1/2"y encontramos el peso a través del programa Solidworks: Fuente: (Bach. Lozano Oliva) 𝑾𝑨 = 𝟔𝟖𝟐. 𝟓𝟖𝟒 𝐤𝐠 A este valor se la incrementa 15% de soldadura: 𝑾𝑨 = 𝟔𝟖𝟐. 𝟓𝟖𝟒 𝑘𝑔 × 1.15 = 784.972 𝑘𝑔 25 GESTION EMPRESARIAL

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Luego se aplica la ecuación 2.6 para obtener la carga lineal:

𝑾𝑨 =

𝟕𝟖𝟒.𝟗𝟕𝟐 𝐤𝐠 𝟐𝟕.𝟓𝒎

𝑘𝑔⁄ 𝑚)

=28.544(

La vigueta está constituida por cuerda superior (canal U), cuerda inferior (barra redonda lisa ½”) y celosía de barra redonda lisa de 1/2”. El peso calculado en el programa Solidworks de una vigueta es: 88.35 𝑘𝑔 fuente: (Bach. Lozano Oliva) Aparte de ello en el arco se tendrá 21 viguetas. 𝑾𝑮 =21*88.35kg =1855.35kg Aplicamos la ecuación 2.8 para obtener la carga lineal: 𝑾𝑮 =

𝟏𝟖𝟓𝟓. 𝟑𝟓𝐤𝐠 𝑘𝑔 = 𝟔𝟕. 𝟒𝟔𝟕 ( ⁄𝑚) 𝟐𝟕. 𝟓

En la siguiente tabla se resume las cargas muertas a considerarse en la estructura: CARGA MUERTAS CARGAS PESO EN (kg/m) PESO EN(kg) COBERTURA 38.128 950.272 ARCO 28.544 711.408 VIGUETA 67.467 1681.5 TOTAL 136.662 3343.1794 Tabla 3.2 Cargas muertas Fuente (propio) La carga muerta por unidad por área será: 𝑾𝑻 =

3343.1794𝐤𝐠 𝟐𝟕.𝟓𝒎∗𝟖𝒎

𝑘𝑔⁄ 𝑚2 )

=15.196 (

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3.3.1.2.3. Cargas del viento. Datos: fuente: (https://es.weatherspark.com › Perú › Cusco, s.f.)

𝑉 = 9.9𝑘𝑚/ℎ H= 13.7 𝑚

(Altura total)

𝑆 = ±0.8

(barlovento, tabla 2.1)

𝑆 = −0.5

(sotavento, tabla 2.1)

Velocidad del viento a velocidad promedio del viento por hora en Cuzco tiene variaciones estacionales leves en el transcurso del año. La parte más ventosa del año dura 4,4 meses, del 12 de julio al 25 de noviembre, con velocidades promedio del viento de más de 8,6 kilómetros por hora. El día más ventoso del año en el 14 de septiembre, con una velocidad promedio del viento de 9,9 kilómetros por hora. El tiempo más calmado del año dura 7,6 meses, del 25 de noviembre al 12 de julio. El día más calmado del año es el 23 de abril, con una velocidad promedio del viento de 7,3 kilómetros por hora. Fuente: (https://es.weatherspark.com › Perú › Cusco, s.f.)

Ilustración 3.1 velocidades promedios del viento en cusco 27 GESTION EMPRESARIAL

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Fuente: (https://es.weatherspark.com › Perú › Cusco, s.f.)

De la ecuación 2.9 se calcula la velocidad de diseño del viento: 𝐕𝐡 = 𝐕(𝐡⁄𝟏𝟎)

𝟎.𝟐𝟐

= 𝟗. 𝟗 ∗ (𝟏𝟑. 𝟕⁄𝟏𝟎)

𝟎.𝟐𝟐

=10.61 (km/h)

Con la ecuación 2.10 calculamos la carga exterior del viento: 𝐏𝐡 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟓𝐂(𝐕𝐡 )𝟐 = 0.005*0.8* (𝟏𝟎. 𝟔𝟏)𝟐 𝑃ℎ = ± 0.45 𝑘𝑔/𝑚2 𝐵𝑎𝑟𝑙𝑜𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐏𝐡 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟓𝐂(𝐕𝐡 )𝟐 = 0.005*- 0.5* (𝟏𝟎. 𝟔𝟏)𝟐 𝑃ℎ = - 0.281 𝑘𝑔/𝑚2

sotavento

3.3.1.2.4. Calculo de momentos. Calculo de Reacciones, Momentos, Axiales y Cortantes Los datos para determinar esos valores son: L = 27.5 m f = 5.7 m

figura 3.5 Arco seccionado (Bach. Lozano Oliva)

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Es necesario calcular las coordenadas sobre el arco de diferentes secciones con la ecuación 3.1 y el ángulo φ que forman estas con la horizontal de acuerdo a la ecuación 3.2 x

𝑦 = 4𝑓 (1 – 𝐿 )*

tan 𝜑 =

x

4f

2x

𝐿

𝐿

(1 −

( 11)

𝐿

)

( 12)

X 0.01L 0.10L 0.20L 0.30L 0.40L 0.50L 0.60L 0.70L 0.80L 0.90L 0.99L 1.00L

Y 0.04f 0.36f 0.64f 0.84f 0.96f 1.00f 0.96f 0.84f 0.64f 0.36f 0.04f 0.00f

Tabla 3.3Valores X y Y de la parábola. fuente: (propio)

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SECCIONES 0

-

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𝜑 39.09417263

1

33.55523151

2

26.44825738

3

18.34739804

4

9.415015017

5

0

6

-9.415015017

7

-18.34739804

8

-26.44825738

9

-33.55523151

10

-39.66181854

Tabla 3.4 Ángulos de las secciones de la estructura fuente: (propio) 3.3.1.2.5. Carga muerta vertical uniformemente repartida. La carga muerta es una carga vertical uniformemente distribuida dirigida hacia abajo, y se asume constante a lo largo de toda la luz.

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figura 3.6 carga muerta sobre la cobertura

Datos WDL = carga muerta total =15.196 kg/m2 *27.5m*8 = 3343.1794 kg. Desarrollo: Para las cargas horizontales: 𝑨𝑿 = 𝑩𝑿 =

𝑨𝑿 = 𝑩𝑿 =

𝑾𝑻 ∗ 𝑳 𝟖∗𝒇

3343.1794 ∗ 𝟐𝟕. 𝟓 𝟖 ∗ 𝟓. 𝟕

𝑨𝑿 = 𝑩𝑿 =2016.1718 kgf. Para las cargas verticales: 𝑨𝒀 = 𝑩𝒀 =

𝑨𝒀 = 𝑩𝒀 =

𝑾𝑻 𝟐

𝟑𝟑𝟒𝟑. 𝟏𝟕𝟗𝟒 𝟐

𝑨𝒀 = 𝑩𝒀 = 1671. 5897 kgf. Los momentos flexionantes (M) y las fuerzas cortantes (Q) en cualquier sección del arco son cero. Las fuerzas Normales (N) en función a “x” se calculan con las siguientes ecuaciones

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Ilustración 2 fórmulas para el cálculo de cargas axiales fuente: (Bach. Lozano Oliva) segmento

X(m)

Y(m)

𝝋

0 0.275 0.22572 42.2 1 2.75 2.052 35.96 2 5.5 3.648 28.55 3 8.25 4.788 19.94 4 11 5.472 10.28 5 13.75 5.7 0 6 16.5 5.472 -10.28 7 19.25 4.788 -19.94 8 22 3.648 -28.55 9 24.75 2.052 -35.96 10 27.5 0 -42.2 Tabla 3.5 Valores de Nx con carga vertical Muerta

2593.976787 2417.219206 2250.344483 2123.332294 2043.469113 2016.1718 1924.148662 1667.287503 1291.695983 846.7130062 370.8044352 fuente: (propio)

3.3.2. Diseño del arco 3.3.2.1. Modelo estructural.

figura 3.7 designación de elemento y Vista de arco en plano XZ fuente: (Bach. Lozano Oliva)

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3.3.2.2. Elementos a tensión. Calculo de elemento 1 que está sometido a tensión. Datos: Barra redonda lisa de 5/8” (Anexo A)

Fuente: (Bach. Lozano Oliva) Ta= 171.300 𝑘𝑔𝑓 (𝑇𝑎𝑏𝑙𝑎 4.13) Fy = 2531.05 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2 (𝐴𝑛𝑒𝑥𝑜 𝐵) 𝜙𝑡 = 0.9 (𝐿𝑅𝐷𝐹)

𝑇 𝑎 = 𝜙𝑡 𝑇 𝑛 𝑇𝑛 = 𝑇𝑎 𝜙𝑡 = 171.300/0.9 = 190.333 𝑘𝑔𝑓 Para determinar el área: 𝑇𝑛 = 𝐴𝑛𝐹𝑦

An = 𝑇𝑛 𝐹𝑦 = 190.333/2531.05 = 0.075 𝑐𝑚2 𝐷𝑛 = 0.309 𝑐𝑚 𝑶𝑲 1.587 𝑐𝑚 > 0.319 𝑐𝑚 El diámetro del perfil seleccionado inicialmente es mayor al calculado por lo cual el elemento resiste el esfuerzo al que está sometido.

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Y también el elemento a compresión se obtendrá el mismo diámetro. Según (Bach. Lozano Oliva, págs. 100-101)

Según los resultados obtenidos la viga principal o arco queda formada por correas de barras redondas lisas de ø1 ½” (barras principales o bridas) y ø½” (conectores) y las diagonales o celosía de barra redonda lisa de ø5/8”. (Bach. Lozano Oliva, pág. 109) 3.3.2.3. Diseño final de los elementos de arco DENOMINACION DIMENSIONES CORREA SUPERIOR Barras principales Barra redonda lisade1 1/2"Acero ASTM A-36 Conectores Barra redonda lisa de 1/2" Acero ASTM A-36 CORREA INFERIOR Barras principales Barra redonda lisade1"Acero ASTM A-36 Conectores Barra redonda lisa de 1/2" Acero ASTM A-36 DIAGONALES O CELOSIA Barra redonda lisa de 5/8" Acero ASTM A-36 Tabla 3.6 Elementos de viga principal o arco (anonimo) 3.3.3.

Vigueta

3.3.3.1. Modelo estructural.

figura 3.8Elementos de viga principal o arco fuente. (Bach. Lozano Oliva)

3.3.3.2. Diseño final de elementos de vigueta

DENOMINACION

DIMENSIONES

CUERDA SUPERIOR Canal U 2x2.58 lbs/pie Acero ASTM A-36 Barra redonda lisa de 1/2" Acero ASTM A-36 CUERDA INFERIOR DIAGONALES O CELOSIA Barra redonda lisa de 1/2" Acero ASTM A-36 Tabla 3.7 elementos de la vigueta (Bach. Lozano Oliva) 34 GESTION EMPRESARIAL

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CAPITULO IV 4. ANALISIS DE COSTOS DE LA CONTRUCCION DE LA ESTRUCTURA – CUBIERTA.ESTUDIO ECONÓMICO Y FINANCIERO. 4.1. Análisis de costos. El siguiente análisis incluye los costos que demanda la fabricación estructural, montaje de sistemas estructurales y el equipamiento necesario para la construcción y utilización de la cubierta. Para esto se debe mostrar cuales son los recursos técnicos, humanos y económicos necesarios para poner en marcha la construcción del proyecto especificando las necesidades de inversión. En la tabla 4.1, se mencionan varios rubros que intervienen en el costo total del proyecto. N ° 1 2 3 4

GASTOS Costo de Materiales Costo de fabricación Costo de diseño Imprevistos

Tabla 4.1 gastos generales 4.1.1. Costo de los materiales. El costo total de los materiales para la construcción del techo parabólico asciende a un valor de S/. 115901.7259 soles UNID DESCRIPCION

ADES

CANTID AD

COSTO UNITARIO (S/)

ARCOS

COSTO TOTAL (S/)

8.82

10966.08 6350.4

864

3.32

2868.48

m

180

2.11

379.8

pza

4.00

215.01

860.04

Barra redonda lisa 1" (cuerdas)

m

Barra redonda lisa 5/8" (celosia)

m

Barra redonda lisa 1/2" (correa) Plancha comercial 3/16" (carteras)

720

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Plancha comercial 1/2" (Base donde asentara arco)

-

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pza

1.00

507.36

VIGUETA

507.36 52562.21

Canal U 2"x2.58 lbs/pie (cuerda superior) Barra redonda lisa 1/2" (cuerda inferior) Barra redonda lisa 1/2" (celosia)

m

730

67.52

49289.6

m

730

2.11

1540.3

m

821

2.11

1732.31

1510.13

18750.12 18121.56

COLUMNA Columna H

und

Plancha comercial 1/2" (Base donde

12

pza

1

507.36

507.36

PERNO HEX. 1 * 2 1/2" G-8

und

24

2.73

65.52

Tuerca Stop 1"

und

24

1.68

40.32

Anillo plano 1"

und

24

0.64

15.36

asentara arco)

1020.96

ANCLAJE Plancha comercial 1/2" (placa base)

pza

1.00

507.36

507.36

3

360

Pernos de anclaje (esparrago)

und

Tuerca Stop M22

und

120

0.85

102

Anillo plano 7/8"

und

120

0.28

33.6

Anillo presion 7/8"

und

120

0.15

18

120

ARRIOSTRAMIENTO Barra redonda lisa 1/2"

365.03 m

173.00

2.11

365.03 36

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COBERTURA

16020.00

Cobertura Tr4 curvo

mt2

890.00

18.00

OTROS

16020.00

Soldadura cellocor E6011 1/8

kg

250.00

14.00

7217.3259 2590.00

Soldadura supercito E7018 1/8

kg

150.00

13.90

1462.50

Disco de corte 3/32" * 14" * 1"

und

20

12.58412

251.68

Disco de corte 4.5

und

15

2.117742

31.77

Disco de corte 7" * 1/8" * 7/8"

und

30

3.752174

112.57

Disco de desbaste 7"

und

5

6.326429

26.63

Tornillo autoperforante 10 * 1

und

10000

0.05

541.71

Pintura anticorrosiva gris

gl

20

29.9

598

Oxigeno

mt3

6

5.08

30.48

Gas propano

kg

15

5.08

76.2

PEDESTALES

9000.00

TOTAL

S/. 115901.7259

Tabla 4.2 detalles los materiales con sus costos 4.1.2. Costo de fabricación. En este rubro el costo se le asocia con el área a techar o con el peso total de la estructura, en este caso el área es de 1100 m2 con un costo aproximado es de 25 soles/m2, es decir el costo de fabricación es 27500 soles. 4.1.3. Costo de diseño Este valor no se considera ya que el presente es un proyecto para un curso universitario por lo tanto no se considera este rubro para este propósito.

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4.1.4. Costo total. DESIGNACION SUBTOTAL Costos de materiales 115901.7259 Costos de fabricación 27500.00 Costos de Diseño 0.00 Costos imprevistos 5000.00 SUBTOTAL S/. 148401.726 Gatos generales S/. 12,533.51 Utilidad S/. 12,533.51 COSTO TOTAL S/. 173468.746 Tabla 4.3 costo total del proyecto El costo final en la construcción de la estructura en cubierta será: $51781.72

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CAPITULO V. ESTUDIO ECONÓMICO Y FINANCIERO. 5. INVERSION. El objetivo de nuestro proyecto es la implementación de una cancha de césped sintético y para ello es necesaria una inversión de $119382.72; valor destinado a los siguientes rubros.

DESCRIPCIÓN

INVERSIÓN

TERRENO

$45000.00

CESPED SINTÉTICO

$19637.00 $ 51781.72

COSTOS DEL TECHO MOBILIARIO

$ 1364.00

CAPITAL DE TRABJO

$ 1550.00 $ 119382.72

TOTAL DE INVERSION

Tabla 5.1 inversión en el Proyecto

5.1.

TERRENO.

El terreno que adquiriremos será el área donde cimentaremos nuestro edificio, y está valorado en un precio promedio de $45000.00

5.2. CÉSPED SINTÉTICO VALOR TOTAL 40*25 787.5 $25,00 $19637.00 Tabla 5.2 precio total del césped sintético (propio)

MEDIDAD

TOTAL M2

PRECIO M2

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5.3. MOBILIARIO Es necesario tener equipada nuestras instalaciones, con todos los muebles necesarios para nuestras comodidades y la de los clientes

ESCRITORIO

1

COSTO UNITARIO $ 422,00

SILLAS DE OFICINA

2

$ 75,00

$ 150,00

ARCHIVADOR

1

$ 260,00

$ 260,00

FUTBOLIN MESAS Y SILLAS PLASTICAS TOTAL MOBILIARIO

1

$ 340,00

$ 340,00

4

$ 48,00

$ 192,00 $ 1364

UNIDAD

DESCRIPCIÓN

COSTO TOTAL $ 422,00

Tabla 5.3 costo en el mobiliario (propio) 5.4. CAPITAL DE TRABAJO Es la cantidad de recursos a corto plazo que requiere una empresa para la realización de las actividades. (Garcia)

DESCRIPCIÓN

VALOR TOTAL

GASTOS DE CONSTITUCIÓN

$ 900,00

CHALECOS

$ 120,00

BALONES

$ 180,00

SUMINISTROS

$ 50,00

CAJA CHICA

$ 300,00

TOTAL CAPITAL TRABAJO Tabla 5.4 capital de trabajo.

$ 1550,00

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5.5. FINANCIAMIENTO. Los recursos económicos que emplearemos para llevar a cabo nuestro proyecto, procederán de dos fuentes principales que son, los recursos propios y la realización de un préstamo. Dentro de los recursos propios, cada socio (3 socios) aportará con una suma de$20722.07que equivale aproximadamente al 51% de la inversión total, mientras que el 49%, es decir, $57215.07 será financiado mediante un préstamo por parte de la CFN, amortizado a 10 años, a una tasa de interés de 11.35%. 5.6. INGRESOS. 5.6.1. INGRESOS POR ALQUILER DE CANCHA. El alquiler de la cancha representa el principal ingreso. 5.6.1.1. PROYECCIÓN DE LA DEMANDA Ajustándonos a la información que se tiene la cancha sintética que se encuentra en el cantón, se proyecta que para cada año habrá en promedio un aumento de 1 hora por día, como lo proyectamos a continuación, obteniendo que para el segundo año la demanda crecerá en un 30%, el 3er año un 23%, para el 4to año en un 19% y finalmente llegando el 5to año con un aumento del 16%. (Garcia) En la tabla definimos el número de horas semanales y mensuales con sus respectivos ingresos, teniendo en cuenta que el costo fijado y promedio (mañana, tarde, noche) es de $35 por hora. PERIÓDO LUNES - VIERNES SABADOS Y DOMINGOS SEMANAL

HORAS

PRECIO

TOTAL

25

$ 15,00

$ 375

12

$ 15,00

$ 180

37

$ 15,00

$ 555

MENSUAL 148 $ 15,00 $ 2220 Tabla 5.5 ingreso mensual del alquiler. Fuente: (propio) Tenemos entonces que para el primer año nuestros ingresos totales ascienden a $26640 41 GESTION EMPRESARIAL

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5.7. INGRESOS POR CAMPEONATOS. Con el fin de obtener mayor ventaja de la cancha sintética y de las instalaciones que perseguimos cimentar, hemos pensado organizar campeonatos, que nos representarían un aumento en nuestros ingresos. Se realizará 5 campeonatos por año, cada uno estará conformado por un mínimo de 8 equipos o un máximo de 16 y proponemos un costo de (incluido la inscripción, la cancha y el arbitraje) $220 por cada equipo, consiguiendo así un ingreso neto para el primer año de$8800. campeonatos proyectamos que tendremos un aumento de 2 equipos por año, es decir que nuestro ingreso aumentará alrededor de un 25% en el 2do año, un 20% en el 3er año, para el 4to año un 17% y finalmente un 14% para el 5to año, llegando a conformar cada campeonato con 16 equipos. Se destinará 1 mes y medio para el desarrollo de cada campeonato. 5.8. INGRESOS POR BAR. Con la finalidad de darles una mejor atención a nuestros clientes, contaremos con el servicio de bar, espacio que alquilaremos a un tercero por un costo de $300 mensual, obteniendo como ingreso $3600, valor que irá aumentando en proporción a la demanda en los años posteriores, ya que se verá afectado por el consumo de energía eléctrica. 5.9.

COSTOS DE VENTA.

5.9.1. COSTOS POR ALQUILER DE CANCHA En la siguiente tabla detallaremos todos los costos en los que tendremos que incurrir para poder prestar el servicio de alquiler de cancha DESCRIPCIÓN

COSTOS

CONSUMOS DE ELECTRICIDAD

$ 312,00

BALONES

$ 2.160,00

MANTENIMIENTO DE CÉSPED SINTÉTICO

$ 3.600,00

$ 1968.7 DEPRECIACIÓN DE CÉSPED SINTÉTICO Tabla 5.6 costos por alquiler de cancha anual (propio) 42 GESTION EMPRESARIAL

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El costo por la depreciación del césped sintético asciende a $1968.7 anualmente durante los 10 años de su vida útil como lo muestra la tabla 5.12 5.9.2. COSTOS POR CAMPEONATOS Para brindar nuestro servicio complementario de la realización de campeonatos incurriremos en los siguientes costos DESCRIPCIÓN

COSTOS

ARBITRAJE

$ 750,00

BALON

$ 150,00

PREMIO

$ 300,00

TOTAL $ 1.200,00 Tabla 5.7 Costos por campeonatos anual. (propio) Nuestro costo por arbitraje asciende a una suma de $150 por campeonato, lo que nos representa al año un costo de $750 Los balones destinados para los campeonatos ascienden a un costo anual de $150, ya que con el estudio de la competencia se requiere aproximadamente de 1 balón por campeonato.

5.9.3. COSTOS POR ALQUILER DEL BAR El único costo que afecta a este ingreso, es el consumo de energía eléctrica, costo que irá aumentando con la demanda de clientes. DESCRIPCIÓN

MENSUAL

ANUAL

ELECTRICIDAD

$ 18,00

$ 216,00

Tabla 5.8 costo de alquiler del bar (propio)

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5.10. GASTOS OPERATIVOS. Los gastos administrativos como su nombre lo indica se refiere a todos los gastos relacionados con la administración del negocio, como sueldos, servicios básicos, entre otros. fuente: (Garcia) DESCRIPCIÓN

GASTO

GASTO POR SUELDOS Y SALARIOS

$ 1050

GASTO POR MANTENIMIENTO

$ 960,00

GASTO POR SUMINISTROS

$ 600,00

GASTO POR SERVICIOS BÁSICOS

$ 479,52

DEPRECIACION DE ACTIVOS FIJOS

$ 136.4

$ 3225.92 TOTAL, GASTOS ADMINISTRATIVOS Tabla 5.9 gastos administrativos (propio) Los sueldos y salarios son un gasto que debemos cancelar por el manejo de nuestro negocio En la tabla 5.10 podemos ver el sueldo mensual que percibirá cada miembro de nuestra empresa, que incluyendo las disposiciones dadas por la ley nos representará para el primer año un gasto administrativo de $12600.00

DESCRIPCIÓN

SUELDOS

ADMINISTRADOR

$ 400,.00

CONTADOR COORDINADOR OPERACIONES MANTENIMIENTO Y LIMPIEZA

$ 120.00

TOTAL

$ 280.00 $ 250.00

$ 1050.00 Tabla 5.10 Sueldos y salarios (propio)

Todos los activos fijos que se encuentren en nuestras instalaciones, necesitarán de un mantenimiento y limpieza constante, por lo que hemos ajustado un gasto de $960 al año.

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El gasto por servicios básicos incluye luz, agua y teléfono; en nuestro gasto por electricidad solo afectará la energía eléctrica utilizada en la oficina, en el gasto por agua siempre será un mismo valor ya que en el Cantón Durán todos los habitantes pagan una tarifa base que es de $4,96; y en el caso del gasto por consumo de teléfono se reflejan las llamadas que se harán a los proveedores y clientes.

DESCRIPCIÓN

GASTO

ELECTRICIDAD

$ 180,00

AGUA

$ 59,52

TELEFONO

$ 240,00

TOTAL

$ 479,52

Tabla 5.11 Servicios básicos. Fuente: (Garcia) La depreciación de nuestros activos dependerá de sus años de vida útil, nosotros hemos utilizado el método de línea recta como lo presentamos a continuación, y en el caso de nuestros equipos de computación realizaremos reinversiones cada 3 años

VIDA DESCRIPCION COSTO

DEPRESIACION DEPRECIACION

VALORES

% UTIL

ANUAL

ACUMULADA

ENLIBROS

CESPED $19687

10

10%

$1968.7

$19687

$0.00

$1364

10

10%

$136.4

$1364

$0.00

SINTETICO MUEBLES

VALORES DE TOTAL

$1982.3

$21051 DESECHO

Tabla 5.12 Depreciación. 45 GESTION EMPRESARIAL

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5.11. FLUJO DE CAJA Y UTILIDAD NETA AÑOS INGRESOS POR CAMPEONATOS COSTO DE VENTA DE CAMPEONATOS ARBITRAJE BALONES PREMIO UTILIDAD BRUTA POR CAMPEONATOS INGRESOS POR ALQUILER DE BAR COSTO DE VENTA POR ALQUILER CONSUMO DE ELECTRICIDAD UTILIDAD BRUTA POR ALQUILER DEL BAR INGRESO POR ALQUILER DE CANCHA COSTO DE VENTA DE ALQUILER CONSUMOS DE ELECTRICIDAD BALONES MANTENIMIENTO DE CÉSPED SINTÉTICO DEPRECIACIÓN DE CÉSPED SINTÉTICO UTILIDAD BRUTA POR ALQUILER DE CANCHA UTILIDAD BRUTA TOTAL

1

2

3

4

5

8800

11000

13200

15444

17606.16

750 150 300

760 170 350

770 190 400

780 210 450

790 230 500

7600

9720

11840

14004

16086.16

3600

3700

3800

3900

4000

216

225

235

245

255

3384

3475

3565

3655

3745

34632 42597.36

50690.85

58801.39

26640

312

312

312

312

312

2160

2160

2160

2160

2160

3600

3600

3600

1968.7

1968.7

1968.7

1968.7

18599.3

26591.3

34556.66

42650.158

50760.696

29583.3

39786.3

49961.66

60309.158

70591.856

1968.7

3600

3600

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(-) GASTOS GASTOS OPERATIVOS GASTOS ADMINISTRATIVO S GASTO POR SUELDO GASTO POR MANTENIMIENTO GASTO POR SUMINISTROS GASTO POR SERVICIOS BÁSICOS DEPRECIACION DE ACTIVOS FIJOS TOTAL GASTOS OPERATIVOS UTILIDAD ANTES DE IMPUESTO A LA RENTA

DEPRECIACIÓN

FLUJO DE CAJA

1050

1050

1050

1050

1050

960

960

960

960

960

600

600

600

600

600

479.52

479.52

479.52

479.52

479.52

136.4

136.4

136.4

136.4

136.4

3225.92

3225.92

3225.92

3225.92

3225.92

36560.38 46735.74

2635.738

UTILIDAD NETA

CAPITAL DE TRABAJO AMORTIZACIÓN PRÉSTAMO VALOR DE DESECHO

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26357.38

10% IMPUESTO A LA RENTA

INVERSION

-

57083.23

67365.93

3656.

4673.

5708.3

6736.5

038

574

2384

936

23721.64

32904.

42062.16

51374.914

60629.342

1982.5

1982.6

1982.7

1982.8

1982.9

3364.66

3746.5

4171.7

4645.28

5172.52

56020.194

65801.862

119382.7 1550,00 57215,0

119382.7

27086.30

36650.89 46233.94

Tabla 5.13 flujo de caja. (propio)

5.11.1. TIR (TASA INTERNA DE RETORNO) 47 GESTION EMPRESARIAL

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La tasa interna de retorno de una inversión, está definida como la tasa de interés con la cual el valor actual neto o valor presente neto (VAN o VPN) es igual a cero. El VAN o VPN es calculado a partir del flujo de caja anual, trasladando todas las cantidades futuras al presente. Es un indicador de la rentabilidad de un proyecto, a mayor TIR, mayor rentabilidad. (Bach. Lozano Oliva) Se utiliza para decidir sobre la aceptación o rechazo de un proyecto de inversión y en este caso nuestra TIR ascendió alrededor de un 23%, lo cual indica que es un proyecto aceptable por que está por encima de nuestra TMAR 5.11.2. 4 VAN (VALOR ACTUAL NETO) El valor actual neto Es un procedimiento que permite calcular el valor presente de un determinado número de flujos de caja futuros, originados por una inversión. La metodología consiste en descontar al momento actual (es decir, actualizar mediante una tasa) todos los flujos de caja futuros del proyecto. A este valor se le resta la inversión inicial, de tal modo que el valor obtenido es el valor actual neto del proyecto, y nuestro proyecto obtuvo un VAN de $49387.76 como lo indica la tabla 5.14.

VAN

S/49,387.76

TIR 23% Tabla 5.14 el VAN y el TIR..fuente (propio) Y EL PERIODO DE RETORNO PAYBACK

PAYBACK= 3.203564282años.

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6. CONCLUSIONES. El proyecto de factibilidad de una construcción de cancha sintética en la municipalidad distrital de pomacanchi es buena ya que el VAN es mayor que cero El tiempo de recuperación de la inversión hecha será en un tiempo estimado de 3.2 años Se realizó un análisis de costo tomando en cuenta costo de materiales, fabricación, diseño respecto a la construcción de la estructura del techo. La cancha sintética beneficiara a la localidad de pomacanchi en el sentido de motivación deportiva a los ciudadanos de dicha localidad.

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7.ANEXO A: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS MATERIALES.

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8.ANEXO B: PROPIEDADES DEL ACERO ESTRUCTURAL A36 (FUENTE SAP2000).

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Bibliografía anonimo. (s.f.). NORMA E.020. Bach. Lozano Oliva, C. A. (s.f.). “DISEÑO ESTRUCTURAL DE ACERO DEL TECHO PARABOLICO PARA EL COLISEO POLIDEPORTIVO ACUDESI - TRUJILLO”. E.020, N. (s.f.). NORMA E.020 . https://es.weatherspark.com › Perú › Cusco. (s.f.). jhonny, p. (s.f.). metodos ASD Y LFRD. PALOMARES, C. F. (2012 ). DISEÑO ESTRUCTURAL DE ACERO DEL TECHO PARABÓLICO DEL COLISEO POLIDEPORTIVO CIUDAD UNIVERSITARIA DE PATURPAMPAUNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA . propio. (s.f.).

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