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“AÑO DEL DIALOGO Y LA RECONCILIACION NACIONAL”

E.A.P DE INGENIERIA CIVIL

TEMA:

CURSO: DISEÑO DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE.

DOCENTE:  ING. HENRY AQUINO CONDEZO

INTEGRANTES:      

CASTRO BRAVO, JAIME D. MATIAS ALIAGA JOSEPH ALMONACID CALLUPE ERICK SUASNABAR LASTRA JOSE ROBLES GOMEZ ALFREDO TRINIDAD HURTADO, Maycol

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2018-I

INDICE I.

INTRODUCCION ................................................................................................................. 3

II.

MARCO TEORICO............................................................................................................... 5 2.1. Puentes: ............................................................................................................................. 5 2.2. Historias de los Puentes: .................................................................................................... 5 2.3. Características de los puentes ........................................................................................... 6 2.4. Datos necesarios para el proyecto de puentes ................................................................... 7 2.5. Tipos de Puentes ................................................................................................................ 8 2.5.1.

Puentes Isostáticos ................................................................................................ 8

2.5.2.

Puentes Hiperestáticos:.......................................................................................... 9

2.5.3.

En Arco. ............................................................................................................... 10

2.5.4.

Colgantes. ............................................................................................................ 10

2.5.5.

Atirantados:.......................................................................................................... 10

2.6.

Etapas para la elaboración del proyecto ....................................................................... 10

2.6.1.

Inspección Ocular................................................................................................. 10

2.6.2.

Anteproyecto. ....................................................................................................... 10

2.6.3.

Proyecto Definitivo. .............................................................................................. 10

2.7.

CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE SAN SEBASTIÁN ......................................................... 11

2.7.1.

Luz del Puente ...................................................................................................... 12

2.7.2.

Ancho de Vía y Vereda.......................................................................................... 12

2.7.3.

Superestructura.................................................................................................... 12

2.7.4.

Subestructuras ..................................................................................................... 24

2.7.5.

Detalles de la Superestructura .............................................................................. 24

2.7.6.

Acabados ............................................................................................................. 24

III.

CONCLUSIONES .............................................................................................................. 25

IV.

BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................. 25

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I. INTRODUCCION La presente monografía trata sobre el tema del puente “SAN SEBASTIAN” de Huánuco, la cual está dirigido al público en general, pero fundamentalmente a los estudiantes de Ing. civil quienes podrán conocer sobre los puentes y específicamente sobre el puente “SAN SEBASTIAN” de Huánuco, su estructura sus características y su ejecución. Los diferentes tipos de puentes que han sido inventados por los hombres fue por la necesidad de unir dos puntos separados ya sea por un río o pendientes grandes. La presente monografía contiene la definición del puente, su historia, evolución, y específicamente del puente “SAN SEBASTIAN” de Huánuco, características, normativas y diseño, temas que serán útiles para el conocimiento de las personas y conocer de una mejor manera sobre este sistema de transporte, que es muy útil ya que permite la unión del Distrito de Amarilis y de Huánuco, para facilitar el transporte, de esta manera el desarrollo de la población.

1.1. ANTECEDENTES: Desde la aparición del hombre ha tenido que adaptarse a su medio, por lo cual buscó soluciones a los problemas que se le presentaba, el ser humano a medida iba explorando el mundo se encontró con una dificultad, que era pasar un rio o un camino que era separado por un barranco, se vio en la necesidad de usar la inteligencia y que se sería posible cruzar si se uniría esos dos puntos con un árbol o un pedazo de este. Fue en ese entonces cuando el hombre invento una vía de transporte que llamaríamos puente. El primer puente que empleo el hombre antiguamente, fue posiblemente al intentar cruzar un rio y opto en utilizar un árbol, en ese momento daría un gran paso, puesto que ahora podría trasladarse más rápido, debido a que el puente permite acortar distancias largas por recorrer y fue desde luego un gran medio útil de transporté hasta nuestros días. Los puentes en la edad media se hicieron de piedra resistentes que hasta hoy se conservan algunos intactos, como el puente de piedra conservado asta nuestra actualidad EL PUENTE CALICANTO, ya en la edad contemporánea se crearon los puentes de cementos que en todos donde se requiere se construye y los más modernos son los puentes metálicos que unen grandes ciudades metrópolis y que además son de gran costo, pero resistentes. Los puentes son estructuras que proporcionan una vía de paso para saltar obstáculos sobre ríos, lagos quebradas, valles, carreteras, líneas carreteras, canalizaciones, etc., son diversos los materiales que se han ido empleando en la construcción de puentes de madera, piedra, hierro, hormigón, ladrillo, aluminio y actualmente se están empezado a utilizar materiales 3

compuestos formados por fibras de materiales muy resistentes incluidos en una matriz de resina porque es la resistencia específica del material la que determina en mayor medida las posibilidades de las estructuras. El Puente SAN SEBASTIAN, ha sido una de las primeras construcciones grandes dentro del ámbito regional de Huánuco, se dio debido a la necesidad de transporte, facilidad de movilización, acortar el tiempo de traslado. El puente “SAN SEBASTIAN” de Huánuco, desde su construcción fue un desarrollo para la población de Huánuco, fue una de las principales construcciones civiles ejecutadas, que con el tiempo se fue modernizando su estructura debido al incremento de las necesidades de la población, y el desarrollo de la tecnología.

1.2. OBJETIVOS:  Conocer sobre la historia, construcción, estructura, características y la ejecución del puente San Sebastián.

1.3. JUSTIFICACIÓN: El presente trabajo se realizó con la finalidad de investigar y conocer todo lo relacionado con la construcción del puente San Sebastián ya que es una vía de transporte muy importante, ya que une y acorta el traslado de un punto a otro, además de ello que une al centro del país.

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II. MARCO TEORICO PUENTE SAN SEBASTIAN – HUANUCO 2.1. Puentes: Un puente es una construcción que permite salvar un accidente geográfico o cualquier otro obstáculo físico como un río, un cañón, un valle. El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y la naturaleza del terreno sobre el que el puente es construido. Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo numerosos los tipos de diseños que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros factores. Los puentes pueden clasificarse en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos como el tipo de material utilizado en su construcción, el sistema estructural predominante, el sistema constructivo utilizado, el uso del puente, la ubicación de la calzada en la estructura del puente, etc. 2.2. Historias de los Puentes: La necesidad humana de cruzar pequeños arroyos y ríos fue el comienzo de la historia de los puentes. Hasta el día de hoy la técnica ha pasado desde una simple losa hasta grandes puentes colgantes que miden varios kilómetros y que cruzan bahías.

Los puentes se han convertido a lo largo de la historia no solo en un elemento muy básico para una sociedad sino en símbolo de su capacidad tecnológica. Los puentes tienen su origen en la misma prehistoria. Fue esta insuficiencia la que llevó al desarrollo de mejores puentes. El arco fue usado por primera vez por el Imperio romano para puentes y acueductos, algunos de los cuales todavía se mantienen en pie. Los puentes basados en arcos podían soportar condiciones que antes habrían destruido a cualquier puente. Un ejemplo de esto es el Puente de Alcántara, construido sobre el Río Tajo, cerca de Portugal. La mayoría de los puentes anteriores habrían sido barridos por la fuerte corriente. Los romanos también usaban cemento, que reducía la variación de la fuerza que tenía la piedra natural. Un tipo de cemento, llamado puzolana, consistía en agua, lima, arena y roca volcánica.

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Los puentes de ladrillo y mortero fueron construidos después de la era romana, ya que la tecnología del cemento se perdió y más tarde fue redescubierta. Los puentes de cuerdas, un tipo sencillo de puentes suspendidos, fueron usados por la civilización Inca en los Andes de Sudamérica, justo antes de la colonización europea en el siglo XVI. Después de esto, la construcción de puentes no sufrió cambios sustanciales durante mucho tiempo. La piedra y la madera se utilizaban prácticamente de la misma manera durante la época napoleónica que durante el reinado de Julio César, incluso mucho tiempo antes. La construcción de los puentes fue evolucionando conforme la necesidad que de ellos se sentía. Cuando Roma empezó a conquistar la mayor parte del mundo conocido, iban levantando puentes de madera más o menos permanentes; cuando construyeron calzadas pavimentadas, alzaron puentes de piedra labrada. A la caída del Imperio romano el arte sufrió un gran retroceso, durante más de seis siglos. El hombre medieval veía en los ríos una defensa natural contra las invasiones, por lo que no consideraba necesario la construcción de los medios para salvarlos. El puente era un punto débil en el sistema defensivo feudal. Por lo tanto, muchos de los que estaban construidos fueron desmantelados, y los pocos que quedaron estaban protegidos con fortificaciones. La Edad Moderna en los puentes Durante el siglo XVIII hubo muchas innovaciones en el diseño de puentes con vigas por parte de Hans Ulrico, Johannes Grubenmann, y otros. El primer libro de ingeniería para la construcción de puentes fue escrito por Hubert Gautier en 1716. La revolución del acero y el hormigón Con la Revolución industrial en el siglo XIX, los sistemas de celosía de hierro forjado fueron desarrollados para puentes más grandes, pero el hierro no tenía la fuerza elástica para soportar grandes cargas. Con la llegada del acero, que tiene un alto límite

2.3. Características de los puentes Sistema de Superestructura. Comprende todos los elementos del puente que están por encima de los apoyos.  Losa de Calzada. Son de concreto armado, pueden ser también de planchas de acero o de entablado de madera. 6

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Miembros Principales. Distribuyen longitudinalmente las cargas rodantes a los apoyos a través de la losa de calzada, pueden ser de vigas de acero, de concreto normal o pre/postensadas, cerchas, etc. Miembros Secundarios. Son los separadores o arrastramientos de los miembros principales, evitan las deformaciones transversales y contribuyen en la distribución de las cargas a los miembros principales, Carpeta de rodamiento. Pueden ser de asfalto o de concreto. Iluminación y Señalamiento, Defensas y Sistema de Drenaje. Sistema de Infraestructura. Elementos del puente requeridos para apoyar la superestructura y trasmitir sus cargas al suelo. Estribos. Apoyos extremos del puente. Son los elementos que soportan verticalmente las reacciones de la superestructura y horizontalmente el empuje de tierra proveniente del terraplén de acceso. Pilas. Son las estructuras que sirven de apoyos intermedios del puente cuando este es continuo o tiene varias luces. Aparatos de Apoyo. Sistemas mecánicos que trasmiten las cargas de la superestructura a la infraestructura. Pueden ser fijos o móviles según su función. Muros Laterales. Tienen la función de proteger los terraplenes en los accesos. Losas de Acceso. Sirven de transición entre el puente y el terraplén de la vía y tienen la función de suavizar los posibles asentamientos diferenciales originados en el relleno del acceso.

2.4. Datos necesarios para el proyecto de puentes 

Datos Funcionales. Información que se relaciona con el futuro funcionamiento de la estructura a proyectarse. o Tipo de Obstáculo a salvar: curso de agua paso vial a dos niveles paso a dos niveles ferroviarios distribuidor de tránsito estructura elevada sobre depresión o Planta de Ubicación mostrando: geometría del eje vial coordenadas de puntos característicos representación del río o vía inferior situación geográfica edificaciones existentes o Perfil Longitudinal del terreno indicando: progresivas cotas de terreno cotas de rasante cotas de río o de la vía inferior obstáculos o restricciones topográficas o Perfil Transversal indicando: número y ancho de trochas número y ancho de aceras ancho y tipo de isla central ancho de barandas ó defensas trocha peatonal

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Datos Naturales. Son los provenientes de la naturaleza física del puente. o Información Hidráulica. - Topografía del lecho - Luz mínima hidráulica (lecho) - Nivel de aguas de estiaje - Nivel de aguas normales - Nivel de aguas máximas 7

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Tirante de aire Niveles de socavación Acción abrasiva de la corriente

o Información Geotécnica. - Reconocimiento visual del sitio - Profundidad del nivel Freático - Parámetros mecánicos de resistencia - Parámetros para asentamiento y fluencia - Densidad y permeabilidad - Inestabilidad, fallas. o Información Climática - Viento y su velocidad (pilas altas) - Temperaturas y sus efectos - Oxidación por proximidad al mar o Información Sismológica - Coeficiente de aceleración - Clasificación e importancia - Categoría de comportamiento sísmico - Factores de modificación de respuesta - Espectros de frecuencia

2.5. Tipos de Puentes 2.5.1. Puentes Isostáticos Son aquellos donde se aplican las condiciones de equilibrio (FH, FV, M) para calcular las solicitaciones internas y externas. o Ventajas: - Gran simplicidad de cálculo estructural - Métodos de construcción más sencillos. - Mejor adaptabilidad a suelos de mala calidad. o Desventajas: - Su gran peso propio. - Salvan luces considerablemente menores. - Comportamiento no tan adecuado ante eventos sísmicos. a) De un solo tramo Es el tipo de puente más elemental y de construcción más sencilla. Construcción en concreto armado vaciado en sitio, concreto pretensado, vigas de alma de acero. Luces entre 15 - 30 m. b) De varios tramos simples 8

Son los obtenidos uniendo varios tramos de vigas en una sola luz sin continuidad y con apoyos intermedios. Inconveniente de tener muchas juntas de dilatación. Son aptos para asentamientos diferenciales en terrenos de poca capacidad portante. c) De vigas articulada o Gerber Están compuestos de vigas simples, en cuyos extremos se articulan y apoyan tramos simples, resultando un sistema estáticamente determinado. Aptos para terreno de mala calidad. Requieren de mayor mantenimiento debido a las juntas de dilatación y las articulaciones indispensables. d) Con pilas tipo Consolas Aptos para puentes en curva, debido a que la consola puede tener un ancho radial, permitiendo construir puentes en curva con tramos rectos. 2.5.2. Puentes Hiperestáticos: Son aquellos donde para determinar las solicitaciones internas y externas se deben aplicar métodos de estructuras hiperestáticas. Diseños más elaborados y más complejos. Aptos en suelos de buena capacidad portante. o Ventajas: - Posibilidad de salvar luces considerablemente grandes. - Comportamiento estructural más efectivo. - Su uso permite un mayor aprovechamiento del material. - Disminución del peso propio en la sección central de las luces. (Secciones no uniformes) - Mayor seguridad ante fallas de un elemento portante por la colaboración de los elementos adyacentes. - Mayor esbeltez y mayor elegancia de formas. - Mejor comportamiento y seguridad ante las acciones sísmicas (mayor amortiguación dinámica) o Desventajas: - Procedimiento de diseño más laborioso. - Métodos de construcción más sofisticados. - Influencia destructiva de los asentamientos diferenciales. - Pueden presentar problemas ante descensos diferenciales de los apoyos. (por asentamientos desiguales en las fundaciones) - Dilatación por temperatura en luces muy grandes. a) Continuos: Pueden ser de losas macizas, vigas cajón celular de concreto, vigas palastro de acero, vigas cajón de acero. L= 35m. (Sección uniforme) L> 35 m. (Sección longitudinal variable)

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b) Aporticados: Superestructura e infraestructura unidas rígidamente en los nodos. Pueden ser de acero, Concreto Armado, Pretensado. Aptos para paso a dos niveles. L= 30m. (Sección uniforme) L> 30 m. (Sección longitudinal variable, postensados) 

Doblemente Articulado. Generalmente de sección variable. No trasmiten momentos flectores a las fundaciones.

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Pórticos con soportes inclinados. Variedad de pórticos de 3 luces, soportes centrales inclinados. Mayor luz central. Fundados sobre sitios rocosos o en su defecto un buen sistema de fundación. 2.5.3. En Arco. Aptos en suelos rocosos y muy estables. Las secciones trabajan a compresión. 2.5.4. Colgantes. El tablero se sustenta por medio de tirantes verticales los cuales a su vez están unidos a los cables principales. Los cables principales tienen forma de catenaria y están apoyados en torres altas y atirantadas en los extremos por medio de macizos de anclajes (sometidos a tensión) 2.5.5. Atirantados: Los cables tienen la misma función que los puentes colgantes. Anclados en puntos de apoyo en la losa de calzada a distancias de 10 y 20 m.

2.6. Etapas para la elaboración del proyecto 2.6.1. Inspección Ocular. Es la visita al sitio de la obra con especialistas en vialidad, geotecnia e hidráulica para así obtener una imagen visual del sitio y sus características. Esta visita permitirá tomar las primeras decisiones sobre el tipo de puente más conveniente a ante-proyectar. El informe se debe acompañar de un reporte fotográfico de la zona. 2.6.2. Anteproyecto. Para la elaboración del anteproyecto se debe tener. El Estudio Preliminar tanto de geotecnia para poder tomar la decisión sobre el tipo de fundaciones, como Hidráulico para establecer luz mínima, niveles de socavación, etc. Una investigación de tipo económico, para establecer los costos primarios de las alternativas propuestas, así como la comparación económica de los mismos Basado en estas premisas es posible seleccionar los tipos de estructuras posibles que deberán ante proyectarse. Ello implica paralelamente la realización del pre-cálculo estructural de las alternativas. 2.6.3. Proyecto Definitivo. A partir de la etapa anterior la cual ha permitido la selección final de la estructura que en definitiva se realizará, se puede proceder a la elaboración de los cálculos definitivos 10

y sus correspondientes planos de detalles. Los cómputos métricos servirán para la evaluación final del costo del puente. El método de Construcción y Erección servirá de guía al constructor y al inspector de la obra para una mejor ejecución de la misma.

2.7. CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE SAN SEBASTIÁN Dentro del templo denominado San Sebastián se encuentra la imagen del patrón de Huánuco, San Sebastián, el cual es venerado con mucha devoción por la población local. Un detalle llama la atención ya que la imagen tiene manchas en el cuerpo, estas serían símbolo de la viruela, enfermedad que azotó la zona hace muchos años y que se dice, gracias a la ayuda del santo, un niño se pudo curar de ella. Después de que el milagro se hiciera conocido, la ciudad lo nombró su patrón, y por consiguiente denominaron al PUENTE “SAN SEBASTIAN”. Cambios del puente San Sebastián desde su construcción hasta el día de hoy construcción

Puente san Sebastián en siglo IXX - XX

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Puente san Sebastián en siglo XXI

2.7.1. Luz del Puente La Luz tentativa del Puente Peatonal será de 51.00 metros, para determinar su longitud se aplicará el manual de diseño de puentes aprobado con RM Nº 589-2003MTC/02 de fecha 31/07/2003, empleando los criterios de la hidrología y hidráulica como se detalla en los estudios básicos. 2.7.2. Ancho de Vía y Vereda El ancho de la plataforma será de 4 vías de 7.20 mts. en cada sitio de vía, sardinel central de 0.60 m, y veredas de 2.40 m a ambos lados y que dependerá del tráfico peatonal 2.7.3. Superestructura  Material La Superestructura es (Arco atirantado con tablero inferior) estará compuesto por arcos de concreto armado de: f¨c = 350 kg/cm2 vigas tirantes de sección, cajón de concreto postensado de f´c=350 kg/cm2, péndola de acero de alta resistencia, tablero de concreto armado f´c=280 kg/cm2 y la subestructura (Estribo) será de concreto armado de f´c=210 kg/cm2.  Sobrecarga de diseño La sobrecarga de diseño será HL-93 12

 Análisis y Diseño Se efectuará los cálculos necesarios para la determinación de las solicitaciones, desplazamientos y verificación de los estados límites en cado uno de los componentes del puente a ser presentados bajo una secuencia ordenada y con un desarrollo tal que fácilmente puedan ser entendidos interpretados y verificados. La memoria de cálculo debe proporcionar: - Descripción de la estructura - Hipótesis de Cálculo - Normas de referencias - Dimensionamiento - Cálculos de las solicitaciones - Croquis de detalles - Bibliografía  Muro de Encauzamiento 13

El consultor propondrá el diseño de muros de defensa ribereña y/o otras obras de arte sin son necesarias de acuerdo al criterio de diseño adoptado.

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Nota: Los cálculos de estructura que son efectuados con asistencia de computadora, estos deben ser presentados indicando los siguientes detalles:

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- Programas de cómputo utilizado, indicando método de cálculo, hipótesis básicas, manual de uso indicando los procedimientos de ingreso de datos e interpretación de resultados. - Los datos de entrada, modelo estructural, descripción detallada de la estructura acompañada de esquema con dimensiones, condiciones de apoyo, carga y sus combinaciones. 2.7.4. Subestructuras  Cimentaciones La cota de cimentación se fijará dé acuerdo con los estudios de mecánica de suelos y geológicos en una cota que proporcione una adecuada resistencia del subsuelo y garantice la estabilidad de las subestructuras El esfuerzo permisible se calculará con un factor de seguridad (F.S) de 3.00 por lo menos para cargas de larga duración y se podrá admitir sobreesfuerzos para las cargas de corta duración, de acuerdo al reglamento de la ASSHTO o similar (francesa). El fondo de la cimentación tomara en cuenta la máxima socavación estimada a fin de evitar problemas en la estabilidad de la subestructura. 2.7.5. Detalles de la Superestructura  Barandas Podrán ser metálicas “Acero” colocados sobre los sardineles y deberán ser capaces de resistir al impacto de los vehículos.  Tubos de Drenaje Se preverá la instalación de tubos de drenaje de acero con malla metálica. 2.7.6. Acabados  Concreto Las superficies expuestas de concreto deberán resistir la abrasión producida por un intensivo tránsito vehicular y peatonal, así como también los impactos de los vehículos.  Pintado de acero estructural La pintura en capas base, intermedia y de acabado será de acuerdo a las condiciones ambientales de la zona.  Losas de Aproximación Se preverá una losa de acceso de por lo menos 5.00 mts de longitud y sobre el relleno de los estribos con un espesor mínimo de 20.00 cm.  Canal de Regadío El consultor propondrá el diseño estructural del canal de regadío de acuerdo a las necesidades del proyecto.

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III.

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CONCLUSIONES

Los puentes desde su creación han jugado un papel importante dentro de la vida del ser humano, ya que ayudo a trasladarse de un lugar a otro separado ya sea por un río u otro. Los puentes comunican, unen pueblos y hasta países trayendo desarrollo y progreso. Puente es una estructura reticular que facilita las actividades de aquellas que pudieran encontrar dificultad en sortear un obstáculo natural o una vía de circulación terrestre o marítima. Soporta el tránsito de vehículo o de otro tipo sobre un cruce, que puede ser un rio, una barranca o bien otra línea de tránsito. Servir de forma segura y Ser económico.

IV. BIBLIOGRAFIA

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De Wikipedia, la enciclopedia libre  RUSSEL , K-CARTEL, P : CONOCIMIENTOS DE LOS INGENIEROS, Ediciones Robinbook. España, 1998  Roturó, Bruno (en portugués). Malha de estais. http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/132/artigo760895.asp. Consultado el 20 de noviembre de 2008.  Obtenido de «http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Puente&oldid=59344156»  Nueva enciclopedia autodidactica: leus, tomo I editores.  Ignativev, E.J : En el reino del ingeniero. Editores MIR. Moscú, 1967.

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V. ANEXOS

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