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• Sammy Daniel Velásquez Capcha

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G6 Staff de Ingenieros

EDIFICIO MULTIFAMILIAR PUNTA HERMOSA EMS según RNE E.050 - 2006

Informe de Estudio de Mecánica de Suelos Preparado por:

FLORES ALLEMANT, DIEGO ALONSO JOSE

Revisión:

(20130357)

HUAMAN PALOMINO, JUNIOR MIGUEL

(20134723)

MONROY DIAZ, LUIS AIRTON

(20134965)

PACHECO TARAZONA, ABEL ANDRÉ

(20125154)

VELASQUEZ CAPCHA, SAMMY DANIEL

(20125456)

VELASQUEZ RODRIGUEZ, CHRISTIAN DANIEL

(20132259)

Ing. Guillermo Zavala

1

G6 Staff de Ingenieros

Lima, 12 de abril de 2018

Ingeniero Guillermo Zavala Rosell Jefe del Laboratorio de Mecánica de Suelos Departamento de Ingeniería Civil Pontificia Universidad Católica del Perú De nuestra consideración: Nuestra organización promueve la construcción de edificios multifamiliares dirigidos hacia el nivel socioeconómico B para satisfacer el déficit de viviendas en nuestro país. El presente proyecto consta de un edificio multifamiliar de 5 pisos que cuenta con un área de 283.8 m2 emplazado en el distrito de Punta Hermosa; ubicado sobre un suelo arenoso medianamente denso hasta una profundidad de 50 metros. Nos dirigimos a usted para informarle que se adjunta el Informe de Mecánica de Suelos del proyecto habitacional “Punta Hermosa”. Asimismo, en base a los resultados obtenidos se pudo diseñar la cimentación de acuerdo con lo indicado en la Norma E.050 "Suelos y Cimentaciones" del Reglamento Nacional de Edificaciones. El análisis de clasificación de suelos SUCS y los diferentes cálculos realizados para el diseño de la cimentación se muestran en los documentos anexados. Sin más que agregar, agradeciendo su buena acogida, le saluda atentamente, nuestra organización.

Atentamente, Staff G6 de Ingenieros Punta Hermosa

FLORES ALLEMANT, DIEGO ALONSO JOSE

HUAMAN PALOMINO, JUNIOR MIGUEL

PACHECO TARAZONA, ABEL ANDRÉ

VELASQUEZ CAPCHA, SAMMY DANIEL

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MONROY DIAZ, LUIS AIRTON

VELASQUEZ RODRIGUEZ, CHRISTIAN DANIEL

G6 Staff de Ingenieros

ÍNDICE MEMORIA DESCRIPTIVA......................................................................................................... 4 1. Resumen................................................................................................................................ 4 2. Información Previa ............................................................................................................... 4 2.1. Introducción................................................................................................................... 4 2.2. Ubicación....................................................................................................................... 4 2.3. Geología Local .............................................................................................................. 5 2.4. Geomorfología Local..................................................................................................... 5 2.5. Hidrología Local............................................................................................................ 5 2.6. Descripción del anteproyecto ........................................................................................ 5 3. Exploración de campo........................................................................................................... 6 3.1. Perforaciones ................................................................................................................. 6 3.2.

Ensayo de Penetración Estándar (SPT) .................................................................. 6

4. Ensayos de laboratorio.......................................................................................................... 6 4.1 Ensayos para determinar las propiedades índices:.......................................................... 7 4.2 Ensayos químicos: .......................................................................................................... 7 5. Perfil de suelo ....................................................................................................................... 8 6. Nivel de la Napa Freática...................................................................................................... 8 7. Análisis de la cimentación .................................................................................................... 9 7.1 Características físico- mecánicas de los suelos .............................................................. 9 7.2 Tipo de cimentación ..................................................................................................... 10 7.3 Profundidad de cimentación ......................................................................................... 10 7.4 Cálculo de presión admisible........................................................................................ 10 8. Efecto del Sismo ................................................................................................................. 14 9. Referencias.......................................................................................................................... 15 ANEXOS 1. PLANOS DE UBICACIÓN DEL PROGRAMA DE EXPLORACIÓN 2. PERFILES DEL SUELO Perfil de perforación P-1 Perfil de perforación P-2 Perfil de perforación P-3 3. RESULTADOS DE LABORATORIO 4. HOJAS DE CALCULO Resultados ensayo SPT Método NAVFAC Diseño por asentamiento Verificación por corte

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MEMORIA DESCRIPTIVA 1. Resumen De acuerdo con la Norma Técnica de Edificaciones E.050 “Suelos y Cimentaciones”, la siguiente información deberá transcribirse a los planos de cimentación. Esta información deberá cumplirse con todo lo especificado en el presente Estudio de Suelos y en el Reglamento Nacional de Edificaciones. TIPO DE CIMENTACIÓN: Zapatas aisladas o continuas de concreto armado. ESTRATO DE APOYO DE LAS CIMENTACIONES: Arena mal gradada medianamente densa. PARAMETROS DE DISEÑO DE CIMENTACIÓN Profundidad de Cimentación: 1.2 m Presión Admisible: 1.00 Kg/cm2 Factor de Seguridad por Corte (Estático, Dinámico): 3 y 2.5 Asentamiento Diferencial Máximo Aceptable: 1.00 cm. Agresividad del suelo a la cimentación: No Detectada. Recomendaciones Adicionales: No debe cimentarse sobre turba, tierra vegetal, suelo orgánico, desmonte, relleno sanitario o relleno artificial. Por ello, estos materiales inadecuados deberán ser removidos en su totalidad, antes de la construcción de la edificación y deben ser reemplazados con materiales adecuados y debidamente compactados.

2. Información Previa 2.1. Introducción A solicitud de G6 STAFF DE INGENIEROS, en el terreno ubicado en el distrito Punta Hermosa, provincia y departamento Lima, donde se ejecutará la obra el “Proyecto Habitacional Punta Hermosa”, se ha elaborado un Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) en el lugar del proyecto. 2.2. Ubicación El terreno del presente estudio se encuentra ubicado en el distrito de Punta Hermosa, provincia y departamento Lima, siendo una zona netamente urbana. Ubicada a 45 Km de la Ciudad de Lima. La topografía del terreno es plana, siendo su cota altimétrica de 20 m.s.n.m. El terreno es de forma regular de 283.80m² y tiene los siguientes linderos: Por el Frente.- Con la Calle S/N, 16.50m. Por el lado Derecho Entrando.- Con Propiedad de Terceros, 17.20m. Por el lado Izquierdo Entrando.- Con la Calle S/N, 17.20m. Por el Fondo.- Con Propiedad de Terceros, 16.50m. Encierra un perímetro de 67.40m.

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G6 Staff de Ingenieros 2.3. Geología Local Las unidades geológicas identificadas en el distrito de Punta Hermosa son la unidad de afloramientos rocosos de naturaleza volcánica (derrames andesíticos de la Fm. Chilca del Terciario Inferior) y depósitos cuaternarios conformados por materiales aluviales, marinos y eólicos, además de materiales fluviales y coluviales en menor proporción. (SIGRAD,2010) 2.4. Geomorfología Local Los rasgos geomorfológicos más resaltantes en el distrito de Punta Hermosa corresponden a las unidades de colinas con superficies onduladas por la intensa erosión eólica y marina que se emplazan al SO y Este del distrito, la llanura aluvial circunscrita en las inmediaciones de la quebrada con cauce seco que atraviesa el distrito en el sector norte y las terrazas marinas, marino-aluvial en la parte central, donde se asientan las principales edificaciones. (SIGRAD,2010) 2.5. Hidrología Local El distrito de Punta Hermosa colinda por el Oeste con el Océano Pacífico.

Figura 2.1. Imagen satelital de la zona de Punta Hermosa (SIGRAD,2010) 2.6. Descripción del anteproyecto El anteproyecto contempla principalmente la construcción de una edificación de cinco pisos, de uso vivienda multifamiliar. Se ha propuesto plantear una estructura mediante sistema estructural principalmente aporticado. Asimismo, se ha propuesto una cimentación por medio de zapatas, y de cimentación corrida.

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3. Exploración de campo 3.1. Perforaciones Como parte del programa de investigación geotécnica se realizaron 3 perforaciones distribuidas convenientemente, para el Proyecto Habitacional Punta Hermosa. Las perforaciones se ejecutaron mediante espiral mecánico, realizando en cada una de ellas una detallada descripción de los tipos de suelos encontrados. Asimismo, se realizó ensayos SPT en cada perforación lo cual permitió la extracción de las muestras alteradas. Dichas muestras fueron identificadas y almacenadas con la finalidad de efectuar ensayos posteriores de caracterización física y mecánica. En la Tabla 3.1 se resumen las características de las perforaciones realizadas, donde se muestra la profundidad alcanzada y cuyos registros se muestran en el Anexo 1.2 Tabla 3.1 Resumen de Perforaciones Ubicación

Perforació n

Nivel Freático (m)

Prof. Total (m)

Cota Inicial* (m)

Cota Final* (m)

Proyecto Habitacional Punta Hermosa

P-1

NE

5.20

0

-5.20

P-2

NE

5.20

0

-5.20

P-3

NE

5.20

0

-5.20

Abreviaturas: NE: No encontrado *: Cotas respecto al Nivel de Vereda 3.2. Ensayo de Penetración Estándar (SPT) Se realizó un ensayo SPT en cada uno de los tres puntos de investigación. La profundidad inicial de los ensayos SPT fueron de 0.6, 1.2, 2.2, 3.2, 4.2 y 5.2 metros. Para esto, primero se perforó hasta llegar cada profundidad, luego se realizó el ensayo; para posteriormente volver a perforar hasta llegar al siguiente punto de inicio de ensayo. Se obtienen valores en cada ensayo realizado para posteriormente ser utilizados en gabinete.

4. Ensayos de laboratorio Con las muestras obtenidas, se procedió a realizar una serie de ensayos según el procedimiento establecido por la Normas ASTM; los cuales, básicamente, se clasifican en dos grupos que son los siguientes:

6

G6 Staff de Ingenieros 4.1 Ensayos para determinar las propiedades índices: ● Análisis granulométrico por tamizado, ASTM D-422 ● Límites de Atterberg, ASTM D-4318 ● Peso específico de sólidos, ASTM D-854 ● Contenido natural de humedad, ASTM D-2216 Tabla 4.1. Ensayos de laboratorio realizados Ensayo

Cantidad

GM LL GS w

4 1 2 3

Norma ASTM D-422 D-4318 D-854 D-2216

Los reportes de los ensayos realizados se presentan en los anexos. A continuación, se presenta una descripción breve de los ensayos y comentarios acerca de los resultados obtenidos. Según los ensayos “in situ” se encontró que el perfil estratigráfico del suelo sigue una secuencia casi establecida para las tres perforaciones realizadas. Por ello, se trató que la cantidad de ensayos realizados se distribuyeran en todas las muestras de las perforaciones realizadas. Los ensayos se realizaron en el Laboratorio de Suelos de la Pontificia Universidad Católica del Perú. En la siguiente tabla, se resumen los resultados de los mismos y su respectiva clasificación SUCS: Tabla 4.2. Resultados de los ensayos de laboratorio

4.2 Ensayos químicos: Debido a que el terreno presenta cercanía al mar, se obtuvo conveniente que se realicen ensayos que determinen la cantidad de sulfatos, cloruros y sales totales presentes en el suelo. Con los resultados de los mismos, se determinará si existe un ambiente de agresión química al concreto o acero empleado en las cimentaciones. Normativas empleadas en los ensayos: ● Determinación de sulfatos solubles - suelo, ASTM D-516 ● Determinación de sales solubles totales - suelo, SM - 2504 ● Determinación de cloruros solubles - suelo, ASTM D – 1411 7

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Tabla 4.3 Ensayos químicos realizados Ensayo

Cantidad

SSTS CSS SSS

2 2 2

Norma ASTM SM-2504 B D-1411 D - 516

Los reportes de los ensayos realizados se presentan en los anexos. A continuación, se presenta una descripción breve de los ensayos y comentarios acerca de los resultados obtenidos. Tabla 4.4. Resultado de los ensayos químicos

5. Perfil de suelo Según los ensayos “in situ” realizados se encontró que el perfil estratigráfico del suelo es el siguiente: En los primeros 0.2 – 0.3 m se encontró un estrato superficial compuesto por suelo arcilloso (topsoil). En la profundidad de 0.3 – 1.6 m, el estrato encontrado está formado por arena media mal gradada, ligeramente limosa, gris a marrón, ligeramente húmeda (SM). En el rango de 1.6 – 2.6m se encontró arena media mal gradada, gris, ligeramente húmeda (SP). Luego, en la profundidad de 2.6 – 3.8 m se encontró un estrato de arena gruesa a media, mal gradada, gris, húmeda (SP). Finalmente, a partir de los 3.8 m de profundidad hasta la profundidad final de exploración (5.65m) se encontró arena gruesa, mal gradada, marrón, muy húmeda (SP).

6. Nivel de la Napa Freática Los resultados de la exploración de campo indicaron que no existe la presencia de napa freática en el perfil de suelo. Para que exista licuefacción tiene que haber presencia de napa freática y normalmente se da en suelos granulares: 

Arenas limosas saturadas 8

G6 Staff de Ingenieros   

Arenas muy finas redondeadas (loess) Arenas limpias Rellenos mineros

En nuestro caso, al no haber napa freática y al tener una arena medianamente densa se podría concluir que hay no hay peligro de licuefacción.

7. Análisis de la cimentación 7.1 Características físico- mecánicas de los suelos Los resultados del ensayo SPT se muestran en la tabla 7.1 en la cual se muestra los valores de N en cada punto de investigación. En dicha tabla también se muestra la corrección por longitud de barras y los valores de N60 para cada profundidad. Tabla 7.1. Resultados de SPT Profundidad inicial de los ensayos SPT (m) 0.6 1.2 2.2 3.2 4.2 5.2

N prof +.30 (m) 0.9 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5

SUCS SM SP SP SP SP SP

P-1 15 19 20 20 24 25

P-2 15 20 21 22 23 26

P-3 17 17 16 25 23 23

Longitud de barras (m) 2.40 3.00 3.90 4.90 5.90 6.90

Cr 0.735 0.766 0.812 0.863 0.903 0.927

Correc. por long. de barras P-1 P-2 P-3 N60 N60 N60 11.02 11.02 12.49 14.55 15.31 13.02 16.23 17.05 12.99 17.26 18.98 21.57 21.68 20.77 20.77 23.19 24.11 21.33

A partir de estos valores se procedió a calcular la densidad de cada estrato de suelo. Para ello, se utilizó el gráfico de NAVFAC DM-7 el cual no permite correlacionar la densidad seca con la densidad relativa y la clasificación SUCS del suelo. Para ello, primero se determinó los espesores de los estratos del perfil de suelo promediando las profundidades de inicio y fin de los tres puntos de investigación. Luego, se procedió a calcular el N60 promedio para cada estrato. Para el último estrato no se calculó su densidad debido a que no se conoce su profundidad fin y porque se asume que la zona efectiva no llegará a tal profundidad. Los valores de los espesores y nos N 60 de los 3 primeros estratos se muestran la tabla 7.2. Tabla 7.2. Espesores y N60 de los estratos de suelo Estrato 1 2 3

Prof. Inicial (m) Prof. Fin (m) Espesor (m) 0.24 1.48 1.24 1.48 2.51 1.03 2.51 3.84 1.33

11.51 14.86 17.35

Las densidades de cada estrato se calcularon mediante iteraciones con la gráfica de NAVFAC utilizando los valores N60, el SUCS y las humedades que resultaron de los ensayos de laboratorio. Los valores de las densidades de cada estrato se muestran en la tabla 7.3: Tabla 7.3. Densidades de los estratos de suelo

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G6 Staff de Ingenieros Estrato 1 2 3

Prof. Inicial (m) Prof. Fin (m) Espesor (m) 0.24 1.48 1.24 1.48 2.51 1.03 2.51 3.84 1.33

SUCS SM SP SP

11.51 14.86 17.35

w% 6 8 9.8

Dr % 69.23 72.91 65.48

σ' (kg/cm2) ϒd (gr/cm3) ϒ (gr/cm3) 0.106 1.61 1.71 0.308 1.74 1.88 0.531 1.72 1.89

7.2 Tipo de cimentación Como la edificación no presenta sótanos y el número de pisos es bajo se optó por utilizar cimentaciones superficiales: zapatas y cimientos corridos.

7.3 Profundidad de cimentación Se optó por una profundidad de cimentación de 1.20 m la cual cumple con la restricción de 0.8 m como mínimo para zapatas y cimientos corridos. Además a 1.20 de profundidad se encuentra una arena medianamente densa y mal graduada SP y debajo de ella se encuentran otros estratos de suelos granulares SP.

7.4 Cálculo de presión admisible Como las zapatas se apoyan sobre suelos granulares se diseñará por asentamiento y se verificará por corte. Diseño por asentamiento El cálculo del asentamiento se realizará para la cimentación correspondiente a la columna con la máxima carga vertical (carga muerta + carga viva + sismo) la cual se muestra en la figura 7.1.

Imagen 7.1. Ubicación de la zapata con la mayor carga vertical Las cargas de la columna más cargada son las siguientes: 10

G6 Staff de Ingenieros = 83.95

= 2.05

−

ℎ =0.98 ton

Se trabajará con una relación L/B=1.2 el cual me dará volados aproximadamente iguales. Para el diseño se consideró una distorsión angular = 1/300 el cual corresponde a un límite seguro para edificios en los que no se permiten grietas. La distancia entre columnas se toma la mayor distancia pues es el caso más desfavorable que en este caso es de 2.65 metros. Por motivos de cálculo, se utilizará una distancia de 3 metros. El asentamiento diferencial se calcula de la siguiente manera:

Asentamiento total:

=

300 = 1.00 300

= =

Factor de corrección por asentamiento:

0.75

=

= 1.33

1.6

= 0.83

Para la primera iteración se asume un N60 = 12 y se calcula la carga admisible: = 0.1 ×

×

= 1.25

/

Luego se iguala este valor a la carga aplicada, como la excentricidad es muy pequeña se puede asumir que B’=B y L=L’: =

=

129.53 = 1.08 1.2

=

= 2.39

= 2.87 .

= 1.90

Con este valor de Zi se vuelve a calcular un N60=15 y se calcula la carga admisible: = 0.0035 ×

.

×

×

= 1.08

Con este valor se vuelve a calcular un B y se repite el proceso hasta que la diferencia entre los B calculados sea menor que 5 cm. Luego de realizar las iteraciones resultan los siguientes valores: = 2.70 11

G6 Staff de Ingenieros = 3.20

= 2.08

= 0.99

= 1.00

Asentamiento en la arena:

= 16.67 ×

.

/

/

×

×

= 0.83

Verificación por corte Con las dimensiones finales de la zapata se calcula el valor de N 60 en la zona efectiva. Luego se calcula una densidad promedio ponderada en la zona efectiva. A partir de este valor se calculó el esfuerzo promedio del suelo en la mitad de la zona efectiva. Tabla 7.4. Cálculo de la densidad ponderada en la zona efectiva de la zapata Zona a b c d

Inicial (m) 0.24 1.20 1.48 2.51

Final (m) 1.20 1.48 2.51 3.28

h (m) 1.0 0.3 1.0 0.8 Y2ponderado (gr/cm3) σ'o (Z1/2)

ϒ (gr/cm3) 1.71 1.88 1.88 1.89 1.88 0.359

Con el esfuerzo de la zona efectiva se calcula la densidad relativa con la fórmula de Skempton y con la gráfica de NAVFAC se calcula el ángulo de fricción. A este ángulo se le resta dos grados para tomar en cuenta los efectos del sismo. También se calcula el ángulo de fricción corresponde a un N=5. Tabla 7.5. Cálculo del ángulo de fricción del suelo en la zona efectiva de la zapata N60 = 13 Dr = 66.02 φ' = 35 φ' - 2°= 33 φ = 23.41

Para calcular la capacidad de carga de la zapata se utiliza la siguiente fórmula. En este caso, como el suelo granular la cohesión se puede asumir como cero y el primer término de la ecuación se anula.

12

G6 Staff de Ingenieros A partir de los valores del ángulo de fricción se calculan los valores de Nq y Ny. Como el N60=13 está entre 5 y 30 se interpola entre los valores extremos: Tabla 7.6. Valores de Nq y Ny N 30 5 13

φ' 33 23.41 -

Nq 26.09 9.03 14.00

Ny 26.16 5.17 12.00

Como los signos de la carga horizontal y el momento son iguales se debe calcular la capacidad de carga por excentricidad y por inclinación. Con los valores de la carga y las dimensiones de la zapata se procede a calcular las siguientes propiedades: Tabla 7.7. Propiedades para calcular la capacidad de carga de la zapata α= ic = iq = iy = Sy e = Sy i =

0.67 0.99 0.99 0.96 0.83 0.83

Aplicando la fórmula de capacidad de corte se obtiene: Capacidad de carga por excentricidad: qde = qape =

Capacidad de carga por inclinación:

5.36 0.99

=

qdi = qapi =

5.36 = 5.41 0.99 5.26 0.97

=

kg/cm2 kg/cm2

kg/cm2 kg/cm2

5.36 = 5.41 0.99

Con estos valores se obtiene un factor de seguridad de 5.4 el cual es mayor al mínimo exigido por la norma en caso de sismo (2.5). Por lo tanto, el diseño de la zapata cumple con la verificación por corte. Finalmente, de los resultados obtenidos la capacidad admisible del suelo resulta de 1.00 kg/cm2.

13

G6 Staff de Ingenieros

8. Efecto del Sismo De acuerdo al artículo 2.3 de la norma E.030 los perfiles de suelo granulares se pueden clasificar de acuerdo al promedio ponderado de los N60 obtenidos de un ensayo SPT. El valor de se calculará en los estratos en los 30 m superiores del perfil a partir de Df con la siguiente fórmula: =

∑

∑

donde di es el espesor de cada uno de los m estratos con suelo granular. De acuerdo con el perfil estratigráfico se tiene los valores de profundidades y espesores correspondientes a cada estrato. Los datos de los espesores y N60 de cada estrato a partir de “Df” se muestran en la tabla 7.1. Para el estrato 4 no se tiene información de donde termina por lo que se asume que termina a una profundidad de 5.8 metros. Además, como no se dispone de las propiedades de suelo hasta una profundidad de 30 metros se toma los estratos siguientes como un gran estrato que llega hasta 30 m de profundidad y se asume un N60 promedio de 25 lo cual es razonable debido a que el N60 del estrato 4 es de aprox. 20 y el N60 para arenas medianamente densas están en un rango de 10-30. Tabla 8.1. Espesores y N60 de cada estrato Cálculo de N60 según la E.030 Estrato 1 2 3 4 5

Prof. Inicial (m) Prof. Fin (m) Espesor (m) 0.24 1.48 1.24 1.48 2.51 1.03 2.51 3.84 1.33 3.84 5.8 1.96 5.8 30 24.2

11.51 14.86 17.35 21.98 25.00

Aplicando la fórmula anterior se obtiene: =

1.24 + 1.03 + 1.33 + 1.96 + 24.35 1.24 1.03 1.33 1.96 24.35 11.33 + 14.60 + 16.99 + 19.83 + 25 = 22.70

De acuerdo con la tabla N°2 de la norma E.030, un perfil del tipo S2.

entre 15 a 50 le corresponde un

Este resultado va de acorde a lo esperado ya que según la descripción de un perfil de suelo de tipo S2 “Suelos Intermedios” le corresponde a arenas medianamente densas. De acuerdo a la tabla N°3 a un perfil de Suelo S2 en la zona 4 le corresponde un factor de suelo S=1.02. De acuerdo a la tabla N°4 a un suelo S2 le corresponde un TP=0.6 seg y un TL=2.0 seg. 14

G6 Staff de Ingenieros Como los estratos de suelo no están saturados no es necesario realizar un análisis del potencial de licuación.

9. Referencias 1. Terzaghi, K., Peck, R. B., & Mesri, G. (1996). Soil mechanics in engineering practice. New York: John Wiley & Sons, Inc. 2. Reglamento Nacional de Edificaciones (2017), Norma Técnica de Edificaciones E.030 “Diseño Sismorresistente”, Lima - Perú. 3. Reglamento Nacional de Edificaciones (1997), Norma Técnica de Edificaciones E.050 “Suelos y Cimentaciones”, Lima- Perú. 4. SIGRAD (2010) Investigación sobre el peligro símico en el área metropolitana de Lima y Callao, Lima – Perú. 5. Naval Facilites Engineering Comand (1986) Desing manual: soil mechanics, foundations and earth structures (NAVFAC DM-7). New York: Department of the Navy.

15

ANEXOS

1. PLANO DE UBICACIÓN DEL PROGRAMA DE EXPLORACIÓN El edificio es parte de un proyecto habitacional ubicado en el distrito Punta Hermosa. En el siguiente plano se observa la ubicación del terreno, la forma de la planta del edificio con las medidas de frente y fondo, las ubicaciones de cada uno de los tres puntos de investigación y los ensayos in situ que realizaron en cada punto.

2. PERFILES DEL SUELO En las siguientes tablas se incluye los tipos y la profundidad de las muestras extraídas, los resultados del ensayo SPT. Además se presenta la profundidad, descripción, SUCS y el símbolo de cada estrato del perfil del suelo para cada punto de investigación.

Pontificia Universidad Católica del Perú

Proyecto: Edificación Multif. De 5 pisos Ciudad: Cliente: Grupo 6 Prov/ Dpto: PI2018-1-G6 Altura (msnm): Expediente: Comentarios: Martillo de seguridad/malacate Napa Freática: Muestra No.

Prof (m) Tipo

1

2

3

4

5

6

Pag 1 de 1

0.6 -1.05

1.2 -1.65

2.2-2.65

3.2-3.65

4.2-4.65

5.2-5.65

Mab

Mab

Mab

Mab

Mab

Mab

Ensayo de Penetración Estándar (NTP 339.133) Golpes por 15cm N Altura 1er 2do 3er campo Cabezal

7

3

7

5

9

11

10

11

9

10

12

13

5

8

11

10

12

12

1.8

1.8

1.7

1.7

1.7

1.7

REGISTRO DE PERFORACIÓN

Perforación: Prof. Total: Punta Hermosa Fecha de Inicio: Lima, Lima Fecha de Fin: N/A Perforista: No encontrada Tipo de Perf:

P-1 5.65 m 27/03/2018 27/03/2018 G. Zavala Esp/SPT (Φ=10cm)

Descripción del Suelo (SUCS) Prof (m) _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _

SÍMBOLOS Suelo superficial (topsoil) compuesto de limo arcilloso

ARENA media mal gradada, ligeramente limosa, gris, ligeramente húmeda (SM) 1.0

Dr = 69.23% (Arena Densa)

2.0

ARENA media mal gradada, gris, ligeramente húmeda (SP)

Dr = 72.91% (Arena Densa)

3.0

ARENA gruesa a media, mal gradada, gris, húmeda (SP)

Dr = 65.48% (Arena Densa)

4.0

5.0

ARENA gruesa, mal gradada, marron, muy húmeda (SP)

Fin de perforación

Pontificia Universidad Católica del Perú

Proyecto: Edificación Multif. De 5 pisos Ciudad: Cliente: Grupo 6 Prov/ Dpto: Expediente: PI2018-1-G6 Altura (msnm): Comentarios: Martillo de seguridad/malacate Napa Freática: Muestra No.

Prof (m) Tipo

1

2

3

4

5

6

Pag 1 de 1

0.6 -1.05

1.2 -1.65

2.2-2.65

3.2-3.65

4.2-4.65

5.2-5.65

Mab

Mab

Mab

Mab

Mab

Mab

Ensayo de Penetración Estándar (NTP 339.133) Golpes por 15cm N Altura 1er 2do 3er campo Cabezal

6

4

2

5

12

11

8

12

10

11

11

14

7

8

11

11

12

12

1.8

1.8

1.7

1.7

1.7

1.7

REGISTRO DE PERFORACIÓN

Perforación: Prof. Total: Punta Hermosa Fecha de Inicio: Lima, Lima Fecha de Fin: 0 Perforista: No encontrada Tipo de Perf:

P-2 5.65 m 27/03/2018 27/03/2018 G. Zavala Esp/SPT (Φ=10cm)

Descripción del Suelo (SUCS) Prof (m) _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _

SÍMBOLOS Suelo superficial (topsoil) compuesto de limo arcilloso

ARENA media mal gradada, ligeramente limosa, gris a marrón, ligeramente húmeda (SM) 1.0

Dr = 69.23% (Arena Densa)

2.0

ARENA media mal gradada, gris, ligeramente húmeda (SP)

Dr = 72.91% (Arena Densa)

3.0

ARENA gruesa a media, mal gradada, gris, húmeda (SP)

Dr = 65.48% (Arena Densa)

4.0

ARENA gruesa, mal gradada, marron, muy húmeda (SP) 5.0

Fin de perforación

Pontificia Universidad Católica del Perú

Proyecto: Edificación Multif. De 5 pisos Ciudad: Grupo 6 Prov/ Dpto: Cliente: PI2018-1-G6 Altura (msnm): Expediente: Comentarios: Martillo de seguridad/malacate Napa Freática: Muestra

No.

Prof (m) Tipo

1

2

3

4

5

6

Pag 1 de 1

0.6 -1.05

1.2 -1.65

2.2-2.65

3.2-3.65

4.2-4.65

5.2-5.65

Mab

Mab

Mab

Mab

Mab

Mab

Ensayo de Penetración Estándar (NTP 339.133) N Altura Golpes por 15cm 1er 2do 3er campo Cabezal

10

8

7

8

5

5

10

9

9

13

11

11

7

8

7

12

12

12

1.8

1.8

1.7

1.7

1.7

1.7

REGISTRO DE PERFORACIÓN

Perforación: Prof. Total: Punta Hermosa Fecha de Inicio: Lima, Lima Fecha de Fin: 0 Perforista: No encontrada Tipo de Perf:

P-3 5.65 m 27/03/2018 27/03/2018 G. Zavala Esp/SPT (Φ=10cm)

Descripción del Suelo (SUCS)

Prof (m) _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _

SÍMBOLOS Suelo superficial (topsoil) compuesto de limo arcilloso

ARENA media mal gradada, ligeramente limosa, gris a marrón, ligeramente húmeda (SM)

1.0

Dr = 69.23% (Arena Densa)

2.0

ARENA media mal gradada, gris, ligeramente húmeda (SP)

Dr = 72.91% (Arena Densa)

3.0

ARENA gruesa a media, mal gradada, gris, húmeda (SP)

Dr = 65.48% (Arena Densa)

4.0

5.0

ARENA gruesa, mal gradada, marron, muy húmeda (SP)

Fin de perforación

3. RESULTADOS DE LABORATORIO

ENSAYOS DE CLASIFICACIÓN NTP 339.127, 339.128, 339.129, 339.131 Solicitante : Grupo 6 Expediente

0.250

0.106

0.075

0.050

#60

#140

#200

0.050

0.001

0.426 #40

0.001

0.840 #20

0.002

2.000 #10

06-abr-2018

0.002

4.760 #4

:

0.005

9.525 3/8"

PI20181G6

0.005

19.050

Fecha

0.020

25.400 1"

Profundidad: 0.60-1.05 m

3/4"

50.800

38.100 1 ½"

P-1-Muestra 1

:

76.200

Muestra

2"

Proyecto Habitacional "Punta Hermosa"

3"

Proyecto :

100 90 80

PORCENTAJE QUE PASA

70 60 50 40 30 20 10

Tamiz

Porcentaje

Diámetro

Porcentaje

ASTM 3" 2" 1 ½" 1" 3/4"

que pasa 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

en mm --------------------------

que pasa --------------------------

3/8"

100.0

------

------

#4 #10 #20 #40 #60 #140 #200

95.8 89.6 59.8 30.2 21.0 15.5 14.3

------------------------------------

------------------------------------

LL = NP

0.020

0

w = 6%

LP = NP Gs = 2.65 IP = -------Ensayos químicos en muestras sólidas Unid. Resultado Cloruro mg/kg 196 Sulfato mg/kg 458 Sales Solubles totales

mg/kg

863

____________________________ Guillermo Zavala Rosell Lab. de Mecánica de Suelos Proyecto Integrador

PI20181G6/1/GM/1 de 1

ENSAYOS DE CLASIFICACIÓN NTP 339.127, 339.128, 339.129, 339.131 Solicitante : Grupo 6 Expediente Fecha

PI20181G6

:

0.005

0.002

0.001

0.002

0.001

06-abr-2018

0.005

0.020

0.050 0.050

0.426 #40

0.075

0.840 #20

0.106

2.000 #10

#200

4.760 #4

#140

9.525 3/8"

0.250

19.050

#60

25.400 1"

Profundidad: 1.20-1.65 m

3/4"

50.800

38.100 1 ½"

P-1-Muestra 1

:

76.200

Muestra

2"

Proyecto Habitacional "Punta Hermosa"

3"

Proyecto :

100 90 80

PORCENTAJE QUE PASA

70 60 50 40 30 20 10

Tamiz

Porcentaje

Diámetro

Porcentaje

ASTM 3" 2" 1 ½" 1" 3/4"

que pasa 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

en mm --------------------------

que pasa --------------------------

3/8"

100.0

------

------

#4 #10 #20 #40 #60 #140 #200

95.8 89.6 59.8 20.4 10.1 3.9 1.8

------------------------------------

------------------------------------

------

0.020

0

w = 8%

-------------------Ensayos químicos en muestras sólidas Unid. Resultado Cloruro mg/kg 74 Sulfato mg/kg 228 Sales Solubles totales

mg/kg

656

____________________________ Guillermo Zavala Rosell Lab. de Mecánica de Suelos Proyecto Integrador

PI20181G6/1/GM/1 de 1

Av. Universitaria 1801, San Miguel . Teléfono 626 2000 Anexo 4651 . Fax 626 2837. [email protected]

ENSAYOS DE CLASIFICACIÓN NTP 339.127, 339.128, 339.129, 339.131 Solicitante : Grupo 6 Expediente

0.002

0.001 0.001

06-abr-2018

0.002

:

0.005

0.020 0.020

PI20181G6

0.005

0.050

Fecha

0.050

0.426 #40

0.075

0.840 #20

0.106

2.000 #10

#200

4.760 #4

#140

9.525 3/8"

0.250

19.050

#60

25.400 1"

Profundidad: 3.20-3.65 m

3/4"

50.800

38.100 1 ½"

P-1-Muestra 1

:

76.200

Muestra

2"

Proyecto Habitacional "Punta Hermosa"

3"

Proyecto :

100 90 80

PORCENTAJE QUE PASA

70 60 50 40 30 20 10 0

Tamiz

Porcentaje

Diámetro

Porcentaje

------

w = 9.8%

ASTM 3" 2" 1 ½" 1" 3/4"

que pasa 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

en mm --------------------------

que pasa --------------------------

-----------

Gs = 2.65 ------

3/8"

93.9

------

------

#4 #10 #20 #40 #60 #140 #200

83.7 67.5 41.8 17.8 10.2 4.7 2.4

------------------------------------

------------------------------------

____________________________ Guillermo Zavala Rosell Lab. de Mecánica de Suelos Proyecto Integrador

PI20181G6/1/GM/1 de 1

Av. Universitaria 1801, San Miguel . Teléfono 626 2000 Anexo 4651 . Fax 626 2837. [email protected]

ENSAYOS DE CLASIFICACIÓN NTP 339.127, 339.128, 339.129, 339.131 Solicitante : Grupo 6 Expediente

0.002

0.001 0.001

06-abr-2018

0.002

:

0.005

0.020 0.020

PI20181G6

0.005

0.050

0.426 #40

Fecha

0.050

0.840 #20

0.075

2.000 #10

0.106

4.760 #4

#140

9.525 3/8"

0.250

19.050

#60

25.400 1"

Profundidad: 4.20-4.65 m

3/4"

50.800

38.100 1 ½"

P-1-Muestra 1

:

76.200

Muestra

2"

Proyecto Habitacional "Punta Hermosa"

3"

Proyecto :

100 90 80

PORCENTAJE QUE PASA

70 60 50 40 30 20 10

#200

0

Tamiz

Porcentaje

Diámetro

Porcentaje

------

w = 12.1%

ASTM 3" 2" 1 ½" 1" 3/4"

que pasa 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

en mm --------------------------

que pasa --------------------------

-----------

----------

3/8"

93.9

------

------

#4 #10 #20 #40 #60 #140 #200

83.7 31.5 18.8 11.8 6.2 2.7 1.4

------------------------------------

------------------------------------

____________________________ Guillermo Zavala Rosell Lab. de Mecánica de Suelos Proyecto Integrador

PI20181G6/1/GM/1 de 1

Av. Universitaria 1801, San Miguel . Teléfono 626 2000 Anexo 4651 . Fax 626 2837. [email protected]

4. HOJAS DE CÁLCULO

Resultados ensayos SPT P-1 Muestra 1 2 3 4 5 6

Tramo de perforación (m) Inicial Final 0.6 1.05 1.2 1.65 2.2 2.65 3.2 3.65 4.2 4.65 5.2 5.65

N1 7 3 7 5 9 11

N2 10 11 9 10 12 13

N3 5 8 11 10 12 12

N 15 19 20 20 24 25

P-2 Muestra 1 2 3 4 5 6

Tramo de perforación (m) Inicial Final 0.6 1.05 1.2 1.65 2.2 2.65 3.2 3.65 4.2 4.65 5.2 5.65

N1 6 4 2 5 12 11

N2 8 12 10 11 11 14

N3 7 8 11 11 12 12

N 15 20 21 22 23 26

P-3 Muestra 1 2 3 4 5 6

Tramo de perforación (m) Inicial Final 0.6 1.05 1.2 1.65 2.2 2.65 3.2 3.65 4.2 4.65 5.2 5.65

N1 10 8 7 8 5 5

N2 10 9 9 13 11 11

N3 7 8 7 12 12 12

N 17 17 16 25 23 23

Método NAVFAC Altura promedio del cabezal

Profundidad inicial de los ensayos SPT (m) 0.6 1.2 2.2 3.2 4.2 5.2

Estrato 1 2 3 4

1.7 1.8

m m

N prof +.30 (m) 0.9 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5

Prof. Inicial (m) 0.24 1.48 2.51 3.84

Cálculo de N60 según la E.030 Estrato Prof. Inicial (m) 1 0.24 2 1.48 3 2.51 4 3.84 5 5.8 N60 (E.030)

SUCS SM SP SP SP SP SP

P-1 15 19 20 20 24 25

Prof. Fin (m) Espesor (m) 1.48 1.24 2.51 1.03 3.84 1.33 -

P-2 15 20 21 22 23 26

𝑁

11.51 14.86 17.35 -

P-3 17 17 16 25 23 23

SUCS SM SP SP SP

Longitud de barras (m)

Cr

2.40 3.00 3.90 4.90 5.90 6.90

0.735 0.766 0.812 0.863 0.903 0.927

w% 6 8 9.8 12.1

Dr % 69.23 72.91 65.48 -

Correc. por long. de barras P-1 P-2 P-3 N60 N60 N60 11.02 11.02 12.49 14.55 15.31 13.02 16.23 17.05 12.99 17.26 18.98 21.57 21.68 20.77 20.77 23.19 24.11 21.33

σ' (kg/cm2) 0.106 0.308 0.531 -

ϒd (gr/cm3) 1.61 1.74 1.72 -

ϒ (gr/cm3) 1.71 1.88 1.89 -

Iteración 1 2 3 4 5

22.70

𝑁 11.51 14.86 17.35 21.98 25.00

Asumiendo que el 4to estrato termina en 5.8 m Asumiendo un 5to estrato hasta 30 m con un N60 promedio de 25

-

σ0' 0.102 0.106 0.106

-

Iteración 1 2 3 4 5

Estrato 2 ϒd Dr % 50 1.67 73.02 1.74 72.91 1.74 72.91 1.74 -

0.304 0.309 0.308 0.308 -

Iteración 1 2 3 4

Estrato 3 ϒd Dr % 50 1.67 65.66 1.72 65.48 1.72 -

0.527 0.531 0.531 -

5 Prof. Fin (m) Espesor (m) 1.48 1.24 2.51 1.03 3.84 1.33 5.8 1.96 30 24.2

Estrato 1 ϒd Dr % 50 1.55 69.35 1.61 69.23 1.61

-

-

σ0'

σ0'

-

Diseño por asentamiento α= Dist. entre columnas (cm) = Df (m) = Qv (ton) = M (tn-m) = e (m) = L/B =

0.0033 δdif (cm) = 1.00 300 δT (cm) = 1.33 1.2 83.95 Carga vertical de la columna más cargada 2.04 El momento en la otra dirección es despreciable 0.02 1.2 Asumido

1ra Iteración

2da Iteración

Zi (m) = 2 qa0

1.25

B0

2.39

ff =

0.93 qa1 = B1 B2

3ra Iteración

ff =

0.93

B1 B2 ff =

qa2=

100% 1.33 0.83

15

kg/cm2 B (m) = B'o (m) =

2.39 2.35

1.90

L (m) = Zi (m) = N60 =

2.87 1.90

15

1.08 kg/cm2

Zi (m) =

B (m) = B'1 (m) =

2.57 2.53

2.01

L (m) = Zi (m) = N60 =

3.08 2.01 B1-Bo =

0.18

B2-B1 =

0.07

15

1.02 kg/cm2 2.64 -2.60

0.93

B1 B2

Zi (m) =

N60 =

2.57 -2.53

qa2=

4ta Iteración

% asent = δT corr (cm) = fδ =

Zi (m) =

B (m) = B'2 (m) =

2.64 2.60

2.05

L (m) = Zi (m) = N60 =

3.17 2.05

15

B= B' = L= Zi = ff =

1.00 kg/cm2 2.67 -2.63

B (m) = B'2 (m) =

2.67 2.63

L (m) = Zi (m) =

3.20 2.07 B2-B1 =

Dimensiones finales B (m) = B' (m) = L (m) = Zi (m) =

2.70 2.66 3.20 2.08

Resultados Carga aplicada qap Carga admisible qadm Asentamiento de la arena Sc

0.99 1.00 0.83

kg/cm2 kg/cm2 cm

0.03

2.70 2.66 3.20 2.08 0.93

Verificación por corte Estrato a b c d

Inicial (m) 0.24 1.20 1.48 2.51

Final (m) 1.20 1.48 2.51 3.28

h (m) 1.0 0.3 1.0 0.8 Y2ponderado (gr/cm3)

ϒ (gr/cm3) 1.71 1.88 1.88 1.89 1.88

σ'o (Z1/2) N 30 5 13

φ' 33 23.41 -

Nq 26.09 9.03 14.00

Dimensiones de zapata B (m) = 2.70 B' (m) = 2.66 L (m) = 3.20 Zi (m) = 2.08

Df = 1.2 m N60 = 13 Dr = 66.02 φ' = 35 φ' - 2°= 33 φ = 23.41

0.359

Ny 26.16 5.17 12.00

Como los signos de Qh y M son iguales se utiliza el caso no superpuesto No superpuesto

Cargas

Qv (ton) 83.95

Qh (ton) 0.98

M (ton-m) 2.05

Datos de zapata N60 = 13 B= 2.70 B' = 2.66 L= 3.20 Zi = 2.08

α= ic = iq = iy = Sy e = Sy i =

0.67 0.99 0.99 0.96 0.83 0.83

qde = qape =

5.36 0.99

kg/cm2 kg/cm2

F.S.e =

5.41

qdi = qapi =

5.26 0.97

kg/cm2 kg/cm2

F.S.i =

5.42

F.S.

5.4

m m m m

Cumple con el mínimo de la norma de 2.5