UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA DE INGENIERA CIVIL D DI IS SE E O O D DE EL L S SI IS ST TE EM MA A D DE E A AB BA AS ST TE EC CI IM MI IE EN NT TO O D DE E A AG GU UA A P PO OT TA AB BL LE E Y Y S SA AL L N N C CO OM MU UN NA AL L P PA AR RA A L LA A C CO OO OP PE ER RA AT TI IV VA A S SA AL LV VA AD DO OR R F FA AJ JA AR RD DO O, , M MU UN NI IC CI IP PI IO O D DE E L LA A L LI IB BE ER RT TA AD D, , D DE EP PA AR RT TA AM ME EN NT TO O D DE E P PE ET T N N. . J JU UA AN N M MA AN NU UE EL L M MA AZ ZA A T TR RU UJ JI IL LL LO O Asesorado por Ing. Luis Gregorio Alfaro Vliz Guatemala, julio de 2005 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERA D DI IS SE E O O D DE EL L S SI IS ST TE EM MA A D DE E A AB BA AS ST TE EC CI IM MI IE EN NT TO O D DE E A AG GU UA A P PO OT TA AB BL LE E Y Y S SA AL L N N C CO OM MU UN NA AL L P PA AR RA A L LA A C CO OO OP PE ER RA AT TI IV VA A S SA AL LV VA AD DO OR R F FA AJ JA AR RD DO O, , M MU UN NI IC CI IP PI IO O D DE E L LA A L LI IB BE ER RT TA AD D, , D DE EP PA AR RT TA AM ME EN NT TO O D DE E P PE ET T N N TRABAJO DE GRADUACIN PRESENTADO A JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERA POR J JU UA AN N M MA AN NU UE EL L M MA AZ ZA A T TR RU UJ JI IL LL LO O ASESORADO POR ING. LUIS GREGORIO ALFARO VLIZAL CONFERRSELE EL TTULO DE I IN NG GE EN NI IE ER RO O C CI IV VI IL L GUATEMALA, JULIO DE 2005 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERA NMINA DE JUNTA DIRECTIVA DECANOIng. Sydney Alexander Samuels Milson VOCAL IIng. Murphy Olympo Paiz Recinos VOCAL IILic. Amahn Snchez lvarez VOCAL IIIIng. Julio David Galicia Celada VOCAL IVBr.Kenneth Issur Estrada Ruiz VOCAL VBr.Elisa Yazminda Vides Leiva SECRETARIAInga. Marcia Ivonne Vliz Vargas TRIBUNAL QUE PRACTIC EL EXAMEN GENERAL PRIVADO DECANOIng. Sydney Alexander Samuels Milson EXAMINADORIng. ngel Roberto Sic GarcaEXAMINADORIng. Manuel Alfredo Arrivillaga Ochaeta EXAMINADORIng. Carlos Salvador Gordillo GarcaSECRETARIOIng. Carlos Humberto Prez Rodrguez HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR CumpliendoconlospreceptosqueestablecelaleydelaUniversidaddeSan CarlosdeGuatemala,presentoasuconsideracinmitrabajodegraduacin titulado: D DI IS SE E O O D DE EL L S SI IS ST TE EM MA A D DE E A AB BA AS ST TE EC CI IM MI IE EN NT TO O D DE E A AG GU UA A P PO OT TA AB BL LE E Y Y S SA AL L N N C CO OM MU UN NA AL L P PA AR RA A L LA A C CO OO OP PE ER RA AT TI IV VA A S SA AL LV VA AD DO OR R F FA AJ JA AR RD DO O, , M MU UN NI IC CI IP PI IO O D DE E L LA A L LI IB BE ER RT TA AD D, , D DE EP PA AR RT TA AM ME EN NT TO O D DE E P PE ET T N N, , tema que me fuera asignado por la Direccin de la Escuela de Ingeniera Civil con fecha 18 de abril de 2005. J Ju ua an n M Ma an nu ue el l M Ma az za a T Tr ru uj ji il ll lo o A AG GR RA AD DE EC CI IM MI IE EN NT TO OS S A A DiosPor su amor y misericordia. La Universidad de SanCentrodeenseanzaquemebrindlaoportunidad Carlos de Guatemalade superarme y dar una paso grande en mi vida. La Facultad de Por abrigarme en sus aulas y adquirir tan importantes Ingenieraconocimientos que me servirn en mi carrera. La MunicipalidadPorlaoportunidad,ayudayapoyoquemebrind de La Libertad, Petndurante mi ejercicio profesional supervisado. A AC CT TO O Q QU UE E D DE ED DI IC CO O A A Mis padresFranciscoRobertoMazaMoralesyOlgaMarina Trujillo Ochaeta por su paciencia y por brindarme su apoyo para lograr esta meta. Mis hermanosAna Lissette Maza Trujillo y Francisco Roberto Maza Trujillo, con mucho cario, desendoles que mi logro sirva de inspiracin para alcanzar sus metas. Mi familia en generalPor el apoyo que en algn momento me brind. Mis amigos yGracias por su amistad, apoyo y afecto a lo largo de compaeros de estudioestos aos. San Francisco, PetnLugar que me form y me ayud a ser el profesional y la persona que ahora soy. I NDICE GENERAL NDICE DE ILUSTRACIONESV LISTA DE SMBOLOSVII GLOSARIOIX RESUMENXI OBJETIVOSXIII INTRODUCCINXV 1.MONOGRAFADELACOOPERATIVASALVADOR FAJARDO 1.1. Ubicacin1 1.2. Localizacin1 1.3. Vas de acceso3 1.4. Aspectos climticos3 1.4.1. Temperatura4 1.4.2. Precipitacin pluvial4 1.4.3. Humedad relativa4 1.4.4. Evaporacin4 1.5. Topografa predominante4 1.6. Tipo de suelo5 1.7. Aspecto econmico5 1.8. Tipo de vivienda6 1.9. Poblacin6 1.10. Idioma7 II 1.11. Autoridades7 1.12. Servicios bsicos e infraestructura8 1.12.1. Sistema de letrinizacin y drenaje8 1.12.2. Energa elctrica8 1.12.3. Servicio de salud8 1.12.3.1. Principales enfermedades9 1.12.3.2. Mortalidad9 1.12.4. Abastecimiento de agua potable9 2.DISEO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUAPOTABLE 2.1. Descripcin general del sistema11 2.2. Levantamiento topogrfico11 2.3. Perodo de diseo12 2.4. Poblacin futura12 2.5. Especificaciones de diseo16 2.5.1. Dotacin de agua16 2.5.2. Factores de consumo17 2.5.3. Tanque de distribucin17 2.5.4. Volumen de almacenamiento18 2.6. Parmetros de diseo19 2.6.1. Caudal medio o consumo medio diario (Qm)20 2.6.2. Caudal de conduccin o caudal de da mximo (Qc)20 2.6.3. Caudal de distribucin o caudal de hora mximo (Qhm)21 2.6.4. Caudal de bombeo (Qb)21 2.7. Diseo de la lnea de bombeo22 2.7.1. Tubera de succin22 2.7.2. Tubera de descarga23 III 2.8. Diseo del tanque de distribucin26 2.8.1. Dimensiones del tanque26 2.8.2. Losa de techo27 2.8.3. Diseo de los muros del tanque31 2.9. Diseo de la red de distribucin35 2.10. Presupuesto36 3. CLCULO DE TARIFA 3.1. Sistemas de tarifa37 3.1.1. Sistema uniforme37 3.1.2. Sistema diferencial37 3.2. Gastos de administracin38 3.3. Gastos de operacin39 3.4. Gastos de mantenimiento39 3.5. Gastos de tratamiento40 3.6. Gastos de energa elctrica41 3.7. Inflacin41 3.8. Tarifa adoptada42 3.9. Tarifa por nueva conexin domiciliar43 3.10. Tarifa por reinstalacin del servicio43 4. DISEO DEL SALN COMUNAL 4.1. Diseo arquitectnico45 4.1.1. Ubicacin del edificio45 4.1.2. Dimensionamiento46 4.1.3. Altura del edificio46 4.1.4. Sistema estructural a utilizar47 IV4.2. Criterios de diseo47 4.3. Diseo de la estructura de techo48 4.3.1. Diseo de las costaneras51 4.3.2. Diseo de la armadura de madera57 4.3.3. Diseo de los miembros de la armadura de madera64 4.4. Diseo de la columna68 4.5. Diseo de la cimentacin76 4.6. Presupuesto82 5. EVALUACIN DE IMPACTO AMBIENTAL 5.1. Definicin del estudio83 5.2. Fines de la evaluacin de impacto ambiental85 5.3. Mitigacin y compensacin88 5.4. Reglamento de evaluacin, control y seguimiento ambiental89 CONCLUSIONES91 RECOMENDACIONES93 BIBLIOGRAFA95 ANEXO A97 ANEXO B101 ANEXO C107 APNDICE 1111 APNDICE 2123 V NDICE DE ILUSTRACIONES Figuras 1.Ubicacin de la Cooperativa Salvador Fajardo 2 2.Distribucin de reas tributarias27 3.Diagrama de momentos de la losa superior28 4.Dimensiones de los muros del tanque31 5.Diagrama para encontrar el ngulo de la pendiente51 6.Cargas actuantes en costanera53 7.Simetra de la armadura57 8.rea tributaria en los nudos de la cuerda superior60 9.Distribucin de cargas en los nudos de la cuerda superior61 10. Detalles de anclaje en la armadura68 11. Detalle de zapata77 12. Corte simple79 13. Corte punzonante80 14. Informacin del aforo del pozo mecnico109 15. Grfica de interaccin para columna rectangular110 16. Plano de conjunto y densidad de vivienda113 17. Plano de red de distribucin y detalle de cruceros114 18. Plano planta-perfil lnea de conduccin de E1 a E20115 19. Plano planta-perfil lnea de conduccin de E20 a E27116 20. Plano planta-perfil lnea principal117 21. Plano planta-perfil ramales 1,2,3 y 4118 22. Plano planta-perfil ramales 5,6,7 y 8119 23. Plano planta-perfil ramales 9 y 10120 24. Plano tanque de distribucin de 40 m3121 VI25. Plano conexin domiciliar, caja para contador y vlvula de paso122 26. Planta de distribucin de ambientes y secciones125 27. Planta acotada y elevaciones126 28. Planta de cimientos y detalles127 29. Planta de techos y detalles128 30. Planta de instalacin hidrulica y sanitaria129 31. Planta de instalacin elctrica130 Tablas I.Distancia entre poblaciones3 II.Momentos que produce el peso del muro33 III.Valores para Guatemala de registros de vientos59 IV.Fuerzas internas en la armadura63 V.Esfuerzos bsicos para maderas guatemaltecas aplicables a madera verde o poco sazonada y a madera seca al aire66 VI.Impactos ambientales negativos durante la ejecucin87 VII.Impactos ambientales negativos durante la operacin87 VIII.Medidas de mitigacin y compensacin en la ejecucin y operacin88 IX.Resumen del presupuesto del sistema de abastecimiento de agua potable99 X.Resumen del presupuesto del saln comunal100 XI.Clculo hidrulico de la red de distribucin106 VIILISTA DE SMBOLOS ACIInstituto Americano del Concreto FHAFondo de Hipotecas Aseguradas DotDotacin FHMFactor de hora mximo FDMFactor de da mximo Hf Prdida de carga por friccin CCoeficiente de la tubera PVC = 150 FVFactor de volumen del tanque de distribucin CMCarga muerta CVCarga viva CMuCarga muerta ltima Asrea o cuanta de acero Asmxrea o cuanta de acero mxima Asmnrea o cuanta de acero mnima SmxEspaciamiento mximo de la cuanta de aceroArea dPeralte efectivo de un elemento fc Esfuerzo de fluencia del concreto fy Esfuerzo de fluencia del acero h Altura total Kg/m2 Kilogramos sobre metro cuadrado lb/pie2 Libras sobre pie cuadrado m3/seg Metros cbicos por segundo PSI Libras sobre pulgada cuadrada PU Precio unitario VIIIplg Pulgada M (+)Momento positivo M (-)Momento negativo q Carga admisible del suelo R Rigidez t Peralte total de un elemento T, Ton Toneladas T/m2 Toneladas sobre metro cuadrado W Carga @ Indica a cada Dimetro Vs Valor soporte del suelo V Velocidad del viento msnm Metros sobre el nivel del mar IX GLOSARIO AforoMedicin del caudal. Agua potableAguasanitariamentesegurayagradablealos sentidos del ser humano. Caudal Volumen de agua que lleva una corriente por unidad de tiempo. Cimiento Elemento estructural que transmite las cargas de una superestructura, directamente al suelo. Conduccin Infraestructura utilizadaparaconducirelaguadesde la fuente al tanque de distribucin. Cota piezomtricaAlturadepresindeaguaquesetieneenunpunto dado del sistema. Esfuerzo Es la fuerza aplicada por unidad de rea, que soporta el material. EspecificacionesSonlasdisposicionesespecialesocualquierotro documentoqueseemitaantesodurantela construccin de un proyecto. X Impacto ambiental Conjuntodeposiblesefectosnegativosy/opositivos sobreelmedioambientedebidoaunamodificacin delentornonatural,comoconsecuenciadela ejecucin de una obra u otra actividad. Infraestructura Es toda construccin cuyos elementos se mantienen enreposoyequilibrio,permitiendoeldesarrollode una actividad. Losa Elementoestructuralhorizontal,quetransmite directamente las cargas vivas y muertas a los apoyos verticales de la estructura. Mampostera Esunsistemaconstructivoquesebasaen elementos que van unidos entre s, por medio de una mezcla conocida como mortero, para soportar cargas que se le apliquen. Precipitacin Sontodaslasaguasmetericasquecaenala superficie de la tierra, en forma liquida o slida. Presin Fuerza normal ejercida por un cuerpo sobre otro, por unidad de superficie. SIGAP Sistema Guatemalteco de reas Protegidas. XI RESUMEN La Cooperativa Salvador Fajardo, se encuentra ubicada al Sur-Oeste del departamentodePetnyaunadistanciade24kilmetrosdelacabecera departamental.Enlainvestigacinrealizada,paraefectos delpresentetrabajo degraduacin,selogrdeterminarqueunodelosproblemasprioritariosen esta comunidad es la escasez de agua potable que sufre la poblacin. En este trabajosedescribeelprocedimientonecesarioparadisearelsistemade abastecimiento de agua potable, en el cual se incluye el diseo de la bomba, la lneadebombeoutilizandotuberap.v.c.,adems,eldiseodeltanquede distribucin,elcualserabasedeconcretociclpeo,porltimo,sediseala reddedistribucinutilizando,tambin,tuberap.v.c.,tomandoencuentalas normas del Infom-Unepar. Asimismo,sedetectqueotrodelosproblemas,tambindemucha necesidadydegranprioridadparalacomunidad, esla faltadeinfraestructura paracelebrarreunionessociales,porlotanto,tambin,seorientaaplantear una solucin al respecto. Elpresentetrabajodegraduacinsedivideencincocaptulos,cuyo contenido,seexpresa,delasiguientemanera:captulouno:correspondeala fasedeinvestigacin,conteniendolamonografadellugar,ascomoun diagnsticorespectodenecesidadesdeserviciosbsicoseinfraestructura; captulodos:muestraelprocedimientoynormasutilizadasparaeldisedel sistemadeabastecimientodeaguapotable,tomandoencuentatodoslos parmetrosqueinfluyenenelproyecto,talescomo:poblacin,tasade crecimiento,caudaldedistribucin,presionesmximasymnimasdeservicio, XII velocidades mximas y mnimas en las tuberas, etc.; captulo tres: se establece unanlisisdelatarifaquecadausuariodebedepagar,paragarantizarel correcto funcionamiento del sistema; captulo cuatro: describe el procedimiento paraeldiseoarquitectnicoyestructuraldelsalncomunal,utilizandouna armadura de madera tipo Howe con cubierta de lamina de zinc y columnas de concreto reforzado, por ltimo, se presenta el captulo cinco, el cual contiene un estudio de impacto ambiental que determina los daos que tendr cada uno de losproyectosalmedioambiente,ascomolasmedidasdemitigaciny compensacin. Posteriormente, se elaboraron los planos de cada proyecto con los respectivos presupuestos para la ejecucin de los mismos. XIII OBJETIVOS General. Disearelsistemadeabastecimientodeaguapotableysalncomunal paralaCooperativaSalvadorFajardo, municipiodeLaLibertad,departamento de Petn. Especficos. 1.Determinarlatarifamensualnecesariaparaelcorrectofuncionamiento del sistema de abastecimiento de agua potable. 2.Determinarelimpactoambientalylasmedidasdemitigacinquese aplicarn al momento de construir estos proyectos. 3.DesarrollarunainvestigacindetipomonogrficaenlaCooperativa Salvador Fajardo, municipio de La Libertad, Petn. XIV XV INTRODUCCIN Elpresentetrabajodegraduacin,eselresultadodelalaborrealizada dentrodelprogramadelEjercicioProfesionalSupervisadodelaFacultadde Ingeniera de la Universidad de San Carlos de Guatemala, en la municipalidad deLaLibertaddeldepartamentodePetn,dentrodelasactividades desarrolladas,seencuentralainvestigacindetipomonogrficayel diagnsticodelasnecesidadesdeserviciosbsicoseinfraestructuradela comunidad que permiti detectar los diferentes problemas que afronta la misma. Unavezdeterminadoslosproblemasynecesidadescomunales,selogr establecerelordendeprioridaddecadaunodedichosproblemasysus posibles soluciones. Elprimerproblemaasolucionareslaescasezdeaguapotableenla Cooperativa Salvador Fajardo planteando, para el efecto, el proyecto de diseo del sistema de abastecimiento de agua potable, el cual consiste en la utilizacin de un pozo existente que proporciona un caudal de 60 galones por minuto, con lo cual, se lograr dotar a la comunidad de el agua suficiente para satisfacer sus necesidades. Elsegundoproblemaasolucionarconsistienlacarenciade infraestructuraadecuadapararealizaractividadessocialesenlacomunidad, porloque,conanuenciayparticipacindelasautoridadeslocalese instituciones de apoyo, se planific, como segundo proyecto, el diseo del saln comunal. XVI Esimportantesealarque,tantoparaeldiseodelsistemade abastecimientodeaguapotablecomoparaeldiseodelsalncomunal,se utilizaronnormasaceptadasyutilizadasenelmedionacional.Alfinal,se presentan, tambin, los planos y presupuestos de cada uno de los proyectos. 1 1. MONOGRAFA DE LA COOPERATIVA SALVADOR FAJARDO 1.1. Ubicacin. ElMunicipiodeLaLibertad,tieneunaextensinterritorialde7,047 kilmetroscuadradosycuentaconuntotalde67,252habitantessegndatos delCensoNacionaldel2002.Ladistancia queexisteentreelMunicipiodeLa Libertad y la Ciudad de Guatemala es de 532 kilmetros. Su ubicacin es latitud 164715 y longitud 900700, con una altura de 190 metros sobre el nivel del mar (MSNM).En este municipio se localiza la Cooperativa Salvador Fajardo. La Cooperativa Salvador Fajardo cuenta con una extensin territorial de aproximadamente 74 caballeras, est ubicada a inmediaciones de la carretera queconducedelmunicipiodeFloreshaciaelmunicipiodeLaLibertad,se encuentra a aproximadamente 187 metros sobre el nivel del mar (MSNM) y las coordenadas geodsicas son: latitud 165037 y longitud 900345. 1.2. Localizacin. ElMunicipiodeLaLibertadselocalizaalOestedeldepartamentodePetn y al Norte de Guatemala, se encuentra localizado a una distancia de 32 kilmetros de la Cabecera Departamental, colinda al Norte con el municipio de SanAndrsyElEstadodeTabasco,Mxico.AlSurconelmunicipiode SayaxchyelEstadodeChiapas,Mxico.AlEsteconelmunicipiodeSan Benito,SanFranciscoySanAndrsyalOesteconelEstadodeChiapas, Mxico. La Cooperativa Salvador Fajardo est localizada a inmediaciones de la ruta que conduce de La Libertad hacia la Cabecera Departamental y est a una distancia de 8 kilmetros del municipio deLa Libertad y a 24 kilmetros de la 2 CabeceraDepartamental.AlNortecolindaconlafincadelseorManuel Monteagudo y con la carretera que comunica al municipio de San Francisco, al EsteconlasparcelasdelosseoresTomsPrez,GilbertoDaz,Miguel Romn y con el Municipio de San Francisco, al Sur con la Finca Blanquita y la FincaLosUlises,alOesteconlasFincasdelosseoresRegalado,Ramrez Cazo y con el ejido del municipio de La Libertad, Petn. Figura 1.Ubicacin de la Cooperativa Salvador Fajardo. Cooperativa Salvador Fajardo 3 1.3. Vas de acceso. LasCooperativaSalvadorFajardocuentacondosvasdeacceso vehicularquesontransitablesencualquierpocadelao.Desdelacabecera departamentalhacialacomunidadsepuedellegaratravsdelacarretera asfaltadaRD-13alaalturadelkilmetro590.8,pasandoporelmunicipiode SanFrancisco,tambin,sepuedellegarpormediodelacarreterabalastada proveniente del municipio de Flores, Petn. Tabla I. Distancia entre poblaciones. CarreteraDistanciaCondicin Flores-San Francisco-Coop. Salvador Fajardo24Asfaltada Flores-Cooperativa Salvador Fajardo17Balastada 1.4. Aspectos climticos. ElclimadelaCooperativaSalvadorFajardoesdeltipotropicalclidoy hmedo, tpico de tierras bajas en estas latitudes. Se caracteriza como tropical variable-hmedo con poca larga de lluvia y con poca seca desarrollada, pero de duracin variable entre diciembre y mayo, el inicio puede tardar hasta enero ofebrero,dependiendodelaubicacineneldepartamento.Segnla clasificacindeThornthwaiteseencuentranlosclimasBrAa,BrBbenla mayoradelterritorio.Laestacinhidrometeorolgicamscercanaala comunidadeslaestacinElPorvenir,ubicadaenelmunicipiodeLaLibertad, cuyosregistrosdetemperatura,precipitacin,humedadrelativayevaporacin son los que a continuacin se muestran. 4 1.4.1. Temperatura. La temperatura media es de 25.4C con una mxima de 31.5C durante la poca seca de marzo a mayo y la mnima es de 19.7 C durante los meses de diciembre a enero. 1.4.2. Precipitacin pluvial. LaCooperativaSalvadorFajardoseconsideradepocalluviaconun promedioanualdeprecipitacinaproximadode1,138mm,distribuidosenlos meses de junio a diciembre. 1.4.3. Humedad relativa. Porsuubicacingeogrficaylavegetacinexistente,lahumedad relativa media que se registra es de 81.5% con el valor mximo de 89% durante el mes de diciembre y mnimo de 38% en el mes de mayo. 1.4.4. Evaporacin. Laevaporacinmediaanualesde104.55mmalcanzandolamxima evaporacin de 153.5 mm en el mes de mayo y una mnima de 58.8 mm en el mes de diciembre. 1.5. Topografa predominante. El terreno sobre el cual se encuentra localizada la Cooperativa Salvador Fajardoesbsicamenteplanocondiferenciasdenivelnomayoresalos7 metros entre las casasbajas y las altas. 5 1.6. Tipo de suelo. La mayora de los suelos existentes en el municipio de La Libertad, Petn pertenecenalaserieQuinil,segnelmapadesuelosdeSimns,Tramoy Pinto,concaractersticasdeprofundos,biendrenadosydetexturaarcillosa, con estructura granular y moderado contenido de materia orgnica. En general, son suelos con altas facilidades de mecanizacin agrcola por su profundidad y topografa aunque es sabido que los suelos de El Petn son en su mayora de aptitud forestal, lo cual es evidente por el sistema radicular de los rboles. LaproblemticadelossuelosenlaCooperativaSalvadorFajardose enmarcaensualtocontenidodearcillasyporcentajesaltosdefijacinde fsforo, lo cual reduce la disponibilidad y aprovechamiento de los nutrientes. Es importantemencionarque,debidoalmalusodelossuelos,solopuede utilizarsepordosotresaosydespusdejarloendescansoobarbecho, durante cinco o seis aos, para que recobre su fertilidad natural. En la Cooperativa Salvador Fajardo el suelo es, principalmente, utilizado paraactividadesdesiembraycultivodemaz,frijolyotroscultivos,ascomo, tambin,paraactividadesdeganaderayenmenormedidasedesarrollan actividades de reforestacin. 1.7. Aspecto econmico. EnlaCooperativaSalvadorFajardo,laprincipalfuentedeingresos econmicosesproducidaporlaagricultura,principalactividadentrelos pobladores de la comunidad ya que las personas se dedican al cultivo de maz, frijl y otros, en menor medida, tambin, se dedican a la extraccin de pimienta y crianza de ganado bovino. 6 Atravsdelasorganizacionesnogubernamentalesenlaregin,la CooperativaSalvadorFajardocuentaconproyectosdemanejoforestal,enel cualsiembranespecies,talescomo:conacaste,cedro,cericote,melina,entre otras. Tambin, por medio de ayudanogubernamentalcuentanconproyectos ganaderos, el cual consiste en la compra, crianza y venta de ganado hacia otras regiones y dentro del departamento. Por su parte, las mujeres de la comunidad se encargan de la siembra y cultivo de hortalizas y de algunos tubrculos que les permiten complementar la alimentacindesusfamiliasy,as,contribuirconelcostoeconmicoensus hogares. 1.8. Tipo de vivienda. EnlaCooperativaSalvadorFajardoexisten65familias,segn informacinrecabada,lamayoradeviviendasenlacomunidadson construidas con madera, techo de lmina galvanizada y piso de tierra, aunque a travs de financiamientos para proyectos de vivienda existe un buen numero de casas construidas con block, techo de lmina galvanizada y piso de cemento. En la comunidad, la mayora de familias cocinan de la manera tradicional delaregin,utilizandocomocombustiblelaleaqueseadquiereenreas cercanas. 1.9. Poblacin. SegnlosdatosdelXICensoNacionaldePoblacinrealizadosporel InstitutoNacionaldeEstadstica(INE),lacantidadtotaldehabitantesdel municipio de La Libertad es de 67,252. 7 Para fines del presente trabajo y con datos recabados en la Cooperativa SalvadorFajardo,sepudodeterminarquelacomunidadsecomponede76 viviendas para un nmero de 65 familias que hacen un total aproximado de 315 habitantes, con una densidad de 4.85 personas/familia y 4.15 personas/casa. 1.10. Idioma. EntreloshabitantesdelaCooperativaSalvadorFajardoel60%son ladinosy40%deorigenindgena,sinembargo,elidiomaqueutilizanla mayoradeloshabitanteseselCastellanosiendounreducidogrupolosque hablan el Qeqchi. 1.11. Autoridades. LaCooperativaSalvadorFajardotieneunaorganizacinsocialbien estructurada, la cual est conformada de la siguiente forma. Asamblea General: es la mxima autoridad de la cooperativa y se integra conlosasociadosactivos.Sereneordinariamente4vecesalaoy extraordinariamentecuandolaJuntaDirectivaloconsideranecesarioobiena solicitud de por lo menos el 20% de los asociados activos. Junta Directiva: es el rgano ejecutivo y administrativo de la asociacin el cual es electo cada 2 aos, esta Junta se rene ordinariamente una vez al mes yseintegraconlossiguientescargos:Presidente,Vicepresidente,Secretario, Tesorero, Vocal I, Vocal II y Vocal III. Ademsdeestosdosrganos,existen,tambin,formadosvarios comitsycomisionesqueayudanamantenerunabuenaorganizacinenla 8 comunidad,loscualesson:comits:comitdemujeres,comitdejvenes, comit de prevencin de desastres, lascomisiones son: comisin de vigilancia, comisindeformacin,comisindeproyectos,comisindeadministraciny comercializacin, comisin de salud, comisin de educacin, comisin de agua, entre otras. 1.12. Servicios bsicos e infraestructura. 1.12.1. Sistema de letrinizacin y drenaje. Lacomunidadcarece,totalmente,deunsistemadedrenajeparalas aguasresiduales.Sinembargo,el100%delasviviendasquesonhabitadas cuentan con letrinas del tipo tradicional, es decir, pozo ciego con plancha y taza de cemento. 1.12.2. Energa elctrica. Con relacin al sistema de energa elctrica,todas las viviendas cuentan con energa elctrica y un adecuado sistema de alumbrado pblico suministrado por la empresa Deorsa que beneficia a todos los habitantes de la comunidad. 1.12.3. Servicio de salud. Respecto a la atencin de la salud, a nivel comunal, existe un puesto de salud dentro de la comunidad, el cual es atendido por enfermeros y promotores desalud,adems,peridicamente,serealizanconsultasporpartedeun mdico del Ministerio de Salud. 9 1.12.3.1. Principales enfermedades. Las enfermedades ms comunes que se manifiestan en los habitantes de la comunidad son: paludismo, gripe, problemas en las vas respiratorias, diarrea y en general trastornos gastrointestinales. De lo anterior, se puede deducir que la mayora de visitasal puesto de salud son a causa de la falta de un sistema adecuado de agua potable y un sistema de drenajes. 1.12.3.2. Mortalidad. Loshabitantesdelacomunidadaducenquelaspersonasadultas fallecencomnmenteporenfermedades,talescomo:infecciones,hepatitis, paludismo y a causa de vejez. Con relacin a los nios, generalmente, fallecen porenfermedades,talescomo:diarrea,hepatitis,pulmonayenfermedades infecciosas. Principales causas de mortalidad. Hepatitis25% Paludismo15% Pulmona 8% Enfermedades gastrointestinales20% Infecciones 20% Otras causas12% 1.12.4. Abastecimiento de agua potable. EnlaCooperativaSalvadorFajardoexisten65familias,lascuales cuentanconunsistemadeabastecimientodeaguapotable,elcualnoes suficienteparasatisfacerlademandadelapoblacindebidoaquesolamente 10 secuentaconalgunosllenacantaros.Adems,noexisteunsistemade desinfeccinparaelaguaquelosabastece,arazdeestoesquelas principales enfermedades de los habitantes de la comunidad son por la falta de un sistema adecuado de abastecimiento de agua que sea potable y, tambin, la falta de drenajes. 11 2.DISEO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE 2.1. Descripcin general del sistema. Elproyectoconstarenlacaptacindeaguapormediodeunpozoen existenciacapazdeproporcionaruncaudalde60galonesporminuto,ver anexoC,figura14.Elaguaserextradapormediodeunabombalacual impulsarelaguahaciaeltanquededistribucinelaboradoconparedesde concretociclpeoprotegidocon unalozadeconcretoreforzado. Tanto parala lnea de conduccin como para la de distribucin se utilizar tubera PVC. 2.2. Levantamiento topogrfico. Ellevantamientotopogrficosirveparadefinirlaubicacindelafuente deagua,lalneadeconduccin,lareddedistribuciny,engeneral,todos aquelloselementosqueconformanelsistemadeabastecimientodeagua potable. Se realiz el levantamiento topogrfico desde el pozo hasta el tanque de distribucin (lnea de conduccin); luego, desde el tanque de distribucin a los diferentes lugares donde pasar la red de distribucin. Atravsdellevantamientotopogrficodealtimetra,seobtienenlos datosparaidentificardiferentesnivelesdelterreno;paraellevantamiento topogrfico de planimetra, se obtiene la direccin a seguir para la construccin del sistema. 12 2.3. Perodo de diseo. SegnlasnormasdelInfom-Unepar,lossistemas de abastecimiento de agua potable se deben disear para un perodo de 20 aos, por lo cual se opt lautilizacindeesteperododediseoparanuestroproyecto;adems,se estimaunperodoadicionalde1aopararealizarlasdiferentesgestionesy bsqueda de financiamiento y 1 ao para la ejecucin del proyecto, dando, as, un perodo total de diseo de 22 aos. 2.4. Poblacin futura. Paraobtenerlainformacindelcrecimientodelapoblacin,sepueden usardistintosmtodos;cadaunodeloscualestieneciertasvariacionesal considerar algunos aspectos del lugar; estas variaciones son tolerables ya que elprincipio decualquierpronstico de poblacineslaproyeccin quese hace con base en datos estadsticos de censos de poblacin realizados en el pasado. Entre los mtodos que se basan en pronsticos se tienen: pronsticos que se basan en tendencias de distribucin geogrfica de la poblacin; pronsticosquesebasanenlasimilituddecrecimientoenla poblacin de un rea y de otra con caractersticas parecidas; pronsticos de migracin neta y de incremento natural. 13 Entre los mtodos puramente matemticosms utilizados para el clculo de la poblacin futura se tienen: Mtodo geomtrico: la frmula que se emplea para el clculo es: Pf=Pa (1+r)n Donde: Pf=Poblacin futura Pa =Poblacin actual r = Tasa de crecimiento poblacional n=Perodo de diseo Mtodo aritmtico: la frmula es: (t)t1P1 - PoPo Pf

+ = Donde: Pf=Poblacin futura Po =Poblacin del ltimo censo P1 =Poblacin del penltimo censo t = Tiempo entre el ltimo censo y el ao correspondiente al final del perodode diseo t1= Tiempo transcurrido del ltimo censo al anterior 14 Mtodo exponencial: la frmula general es: bx) (ae Pf+= Donde: Pf=Poblacin futura a =Regresin lineal en a b =Regresin lineal en b aybseobtienendelmtododemnimoscuadradosyseobtienedelas siguientes frmulas. ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) X - X N Y ln X - X - X - Y lna222 =( ) ( ) ( )( ) ( ) X - X N Y ln X X - Y ln Nb22

= Donde: X =Ao del censo Y =Poblacin del censo realizado en el ao X N= Nmero de censos realizados. Debido a la recin formacin de la Cooperativa Salvador Fajardo, no se cuenta con la informacin necesaria para aplicar el mtodo exponencial. Por lo tanto,seanalizarelcrecimientodelapoblacinparalosdosmtodos restantes. 15 Latasadecrecimientopoblacionaldelacomunidadesde3%,la poblacin actual de la comunidad es de 315 habitantes. Mtodo geomtrico: Pf=315 (1+0.03)22 Pf=604 habitantes Mtodo aritmtico: Ao 2002 = 280 habitantes Ao 2005 = 315 habitantes (22)3280 - 315315 Pf

+ =Pf = 572 habitantes Comosepuedeobservarenlosresultados,laconfiabilidaddecada mtodoparaelpronsticodelapoblacinesrelativa,independientementedel mtodoqueseemplee,porquehaymuchosfactoresdecarcterpoltico, econmico y social que, en la mayora de las veces, son imprevisibles. Paraeldiseo,seutilizarelresultadodelMtodogeomtrico,cuya proyeccin de la poblacin es de 604 habitantes y es mayor que la del mtodo aritmtico cuyo valor proyectado es de 572 habitantes. 16 2.5. Especificaciones de diseo. 2.5.1. Dotacin de agua. Es necesario para determinar la dotacin en litros/habitante/da, tomar en cuentaalgunosparmetrosquesatisfacenlasnecesidadesdelosusuarios. Segn los criterios de la unidad ejecutora de proyectos para acueductos rurales UNEPAR y la OMS (Organizacin Mundial de la Salud) se tiene: clima; capacidad de la fuente; nivel de vida y caractersticas de la poblacin; tipo de sistema de abastecimiento; condiciones socioeconmicas de la poblacin; alfabetismo; recursos hidrolgicos Ademsdelconsumohumano,existenotrosusosdelvitallquidoque aumentanelconsumodeaguapotable,siempreesrecomendable considerarlos. Los usos adicionales ms comunes son: aseo personal; lavado de ropa; limpieza de la casa; bebida para animales; otros 17 Segn las normas del Infom-Unepar, la dotacin para una zona rural con clima clido es de 90 a 120 litros/habitante/da, en conexiones domiciliarias. Se determin que el diseo tendr una dotacin de 100 litros/habitante/da. 2.5.2. Factores de consumo. Sonfactoresqueindicanlavariacinenelconsumodelaguaenla poblacin, basndose en hora y da mximo. Elfactordedamximo(FDM)indicalavariacindelconsumodiario, respectodelconsumomediodiario,steseutilizaeneldiseodelalneade conduccin. Segn normas del Infom-Unepar, a falta de registro en el consumo dedamximo,ser elproductodemultiplicarelcaudalde damximoporel factor de da mximo, tomando como parmetros los siguientes valores: Poblaciones mayores de 1000 habitantes FDM = 1.2 Poblaciones menores de 1000 habitantes FDM = 1.2 a1.5 Elfactordehoramximo(FHM)indicalavariacinenelconsumode aguaqueocurrenenalgunashorasdelda,entonces,eselnmerodeveces que se incrementa el caudal medio diario para satisfacer la demanda, se utiliza en el diseo de redes de distribucin. Segn normas del Infom-Unepar el factor de hora mximo para una zona rural es de 1.5 a 2. 2.5.3. Tanque de distribucin. Debido a que el consumo de agua de la poblacin no es constante sino que, por el contrario, vara segn la hora del da y, dado que el suministro es un 18 caudal,tericamente,constante(caudalmximodiario),esnecesariala construccin de un tanque regulador que amortige las demandas horarias. Lafuncinbsicadeltanquededistribucinesalmacenaraguaenlos perodos,enloscualeslademandaesmenorqueelsuministro,detalforma queenlosperodosenlosquelademandaseamayorqueelsuministrose complete el dficit con el agua almacenada inicialmente. Engeneral,sepuedeestablecerquelasdimensionesdeuntanque regulador se determinan para cumplir las siguientes funciones. Compensar las variaciones en el consumo de agua durante el da. Tener una reserva de agua para atender los casos de incendios. Disponerdeunvolumenadicionalparacasosdeemergencia,accidentes, reparaciones o cortes de energa elctrica, cuando se trata de sistemas por bombeo. Dar una presin adecuada a la red de distribucin en la poblacin. Lostanquespuedenserconstruidossobreelterreno,superficial, semienterrado o enterrado, si se dispone de un desnivel topogrfico adecuado que permita el funcionamiento de la red de distribucin bajo normas adecuadas de presin. 2.5.4. Volumen de almacenamiento. Segn las caractersticas de la comunidad y el nmero de habitantes con los que cuenta, se determin que para cubrir la demanda de agua en las horas de mayor consumo, se disear un tanque con un volumen de almacenamiento 19 igual al 40% del caudal medio diario, tal y como lo recomiendan las normas del Infom-Unepar para proyectos de agua potable cuya conduccin es por bombeo. 2.6. Parmetros de diseo. Proyecto:introduccin de agua potable Comunidad:cooperativa Salvador Fajardo Municipio:La Libertad Departamento:Petn Clima: clido Tipo de fuente:pozo mecnico Aforo: 60 gal/min. = 3.785 l/s Tipo de sistema:por bombeo Tipo de servicio:conexin domiciliar Perodo de diseo:22 aos Ao:2005 Tasa de crecimiento poblacional: 3% Dotacin:100 l/h/d Viviendas actuales: 76 casas Viviendas futuras:146 casas Poblacin actual:315 habitantes Poblacin futura:604 habitantes Factor habitantes por vivienda:4.15 hab/casa Factor de da mximo:1.50 Factor de hora mximo:2 Factor de almacenamiento:40% de caudal medio diario Tubera a utilizar:P.V.C. (C=150) Frmula de diseo del sistema:Hazen-Williams 20 2.6.1. Caudal medio o consumo medio diario (Qm). Es el consumo durante veinticuatro horas obtenido como promedio de los consumos diarios en el perodo de un ao. Se calcula de la siguiente manera: 86400(Pf) (Dot)Qm= (l/s) Donde: Dot = Dotacin Pf=Poblacin futura Elsistemapropuestoabasteceraunnmerodepoblacinde604 habitantes dentro de 22 aos con una dotacin de 100 l/h/d. 86400(100)(604)Qm= =0.699 l/s 2.6.2. Caudal de conduccin o caudal de da mximo (Qc). Es el consumo durante veinticuatro horas observado durante un perodo de un ao. El caudal de conduccin se calcula con la siguiente frmula:

Qm)(FDM) Qc ( =Elfactordedamximoautilizaresde1.5.Secalculadelasiguiente forma: ) 0.699)(1.5 Qc ( = = 1.048 l/s 21 2.6.3. Caudal de distribucin o caudal de hora mximo (Qhm). Es conocido, tambin, como caudal de distribucin, es la hora de mximo consumo del da, el valor calculado se usar para disear la red de distribucin. Para determinar este caudal se debe multiplicar el caudal medio por el factor de hora mximo (FHM). La frmula para calcular este caudal es: Qm)(FHM) Qhm ( = Elfactordehoramximoautilizaresde2.Secalculadelasiguiente forma: 0.699)(2) Qhm ( = =1.398 l/s 2.6.4. Caudal de bombeo (Qb). Cuandoelsistemaexigeserdiseadoporbombeo,serequiere considerar un caudal de bombeo suficiente para abastecer el consumo mximo diario en un determinado perodo de bombeo. Paradeterminarelcaudaldebombeoesimportantedefinirantesel perododebombeo,elcualsedeterminaenfuncindelcaudalque proporcionarlafuente.Dichoperodoafectadirectamenteeldimetrodela tuberade descarga,lapotencia delabombaylasdimensionesdeltanque de alimentacin. Se recomienda que el perodo de bombeo sea de 8 a 12 horas. Es importante aclarar que el equipo de bombeo es el que se disea para un perodo de 5 a 10 aos, ms no el resto de los componentes del sistema; por 22 loquelatuberadedescargadebedisearsedetalmaneaqueseasuficiente para abastecer a la poblacin futura. Estecaudalserbombeadoatravsdetodalalneadeconduccin hasta el tanque de distribucin. Se calcula mediante la siguiente expresin: hb(Qc)(24)Qb= Con 8 horas de bombeo. La expresin queda de la siguiente forma: 8) (1.048)(24Qb= =3.144 l/s 2.7. Diseo de la lnea de bombeo. 2.7.1. Tubera de succin. Se llama as a la tubera que va conectada directamente a la entrada de la bomba, uniendo a la misma con el volumen de agua a elevarse. Paraminimizarlaresistenciaalpasodelaguayevitarentradasdeaire enestatubera,serecomiendatomarencuentaeneldiseoeinstalacinlos siguientes aspectos: a)se debe tender con una pendiente de elevacin continua hacia la bomba, sin puntos altos, par evitar la formacin de burbujas de aire; b)debe ser tan corta y tan directa como sea posible; 23 c)sudimetrodebeserigualomayoraldimetrodelatuberade descarga.Siserequiereunalneadesuccinlarga,eldimetrodela tubera debe aumentarse par reducir la resistencia al paso del agua; d)los reductores a utilizarse deben ser excntricos, con el lado recto hacia arriba par evitar tambin la formacin de burbujas de aire; e)loscodosinstaladosenlamismageneralmenteseprefierenderadio largoporqueofrecenmenosfriccinyproveenunadistribucinms uniforme del flujo que de los codos normales. 2.7.2. Tubera de descarga. La tubera de descarga es la que se coloca, inmediatamente, despus de labomba,generalmente,enabastecimientodeaguapotableenelrearural. Estatuberadescargalquidoauntanquedealmacenamiento,aunquese podra conectar directamente a la tubera de distribucin. Para minimizar la resistencia al paso del agua y eliminar formaciones de aire,esconvenienteconsiderareneldiseoeinstalacindelatuberade descarga las siguientes reglas: a)estatuberadebecolocarseenlarutamsdirectaposible,desdela bomba hasta el punto de descarga, lo que aminora la resistencia al paso del agua; b)cuando se usen vueltas o dobleces, su tipo deben ser de radio grande; lo que mantendr al mnimo la resistencia al paso del agua; 24 c)elnmerodecambiosdedireccin,vlvulasyaccesoriosdebenser mnimos,losnecesariosenestatubera,sinembargo,enlugaresbajos debeninstalarsevlvulasdelimpiezay,siesrequerido, enlospicosde la lnea debern colocarse vlvulas de aire; d)cuandosecontemplelaconexindemsdeunabombaaunamisma tubera de descarga, se recomienda el uso de accesorios que conduzcan elfluidoporlarutamsdirecta;usandoporejemplo:yeeocodosde mnimo ngulo. Luegodehabersedeterminadoelcaudaldebombeo,sepuededisear la tubera de descarga con la siguiente frmula: De =) Qb (1.8675)( De =) 3.144 (1.8675)(=3 .31 pulgadas Donde: De = Dimetro econmico en pulgadas Comoestedimetronoexistecomercialmente,entoncesseprocedea verificarlavelocidadylaprdidadecargaconlosdimetroscomerciales inmediato inferior e inmediato superior. 2De) (1.974)(QbV= Donde: V = Velocidad de flujo de la tubera 25 V(3)=23144) (1.974)(3.=0.689m/s V(4)=24144) (1.974)(3.=0.388m/s Verificacin de prdidas de carga con la ecuacin de Hazen-Williams ) )(C (D) 41)(L)(Qb (1743.8111Hf4.87 85 185 1

= Donde: Hf = Perdida de carga (metros) L = Longitud de la tubera (metros) Qb = Caudal de bombeo (l/s) D = dimetro interno de la tubera (pulgadas) C = Coeficiente de rugosidad de la tubera, para PVC C=150 De nuestro proyecto se tienen los siguientes datos: L = 1405.96 metros Qb = 3.144 l/s C =150 Para dimetro de 3 Hf =5.876 metros. Para el proyecto en estudio se utiliz tubera de 3 pulgadas de dimetro debido a que las prdidas no presentan mucha diferencia y nos proporciona la mejor velocidad en la lnea de conduccin, ver anexo B. 26 2.8. Diseo del tanque de distribucin. 2.8.1. Dimensiones del tanque. Paraelclculodelvolumendeltanquededistribucinseempleala siguiente frmula: Vol. Tanque =

1000in)(FDM) (Pf)(Dotac(FV) Donde: Vol. Tanque = Volumen del tanque (m3) FV = Factor de volumen del tanque (40%) Vol. Tanque =

1000(1.5) (604)(100)(0.4)= 36.24 m3 Se tomar un volumen de: Vol. Tanque =40 m3 Las dimensiones del tanque de distribucin de 40 m3 ser de: Altura= 2.50 metros Ancho = 4.00 metros Largo = 4.00 metros 27 .000.0/.000.0.00.0.000.0/.000.0.00.02AREA TRIBUTARIA = 4.OO mCICLOPEOMURO DE CONCRETOCICLOPEOMURO DE CONCRETOSOLERA 2.8.2. Losa de techo. Figura 2.Distribucin de reas tributarias. Espesor = 180perimetro = 1804)(2) (4)(2) ( += 0.089 m Se tomar un espesor de 10 centmetros ya que, segn el cdigo ACI, el mnimo recomendado es de 9 centmetros. Funcionamiento de la losa: m = ba =4.004.00= 1 > 0.5; entonces la losa trabajar en dos sentidos Integracin de cargas: Carga muerta CM = peso propio de losa + acabados CM = (2400 kg/m3)( 0.1) + 90 kg/m2 CM = 330 kg/m2 28 Carga viva CV = 100 kg/m2 , segn el cdigo ACICarga muerta ltima CMu = (1.4)(CM) = (1.4)(330 kg/m2) = 462 kg/m2 Carga viva ltima CVu = (1.7)(CV) = (1.7)(100 kg/m2) = 170 kg/m2 Carga ltima total CUt = CMu + CVu CUt = 462 kg/m2 + 170 kg/m2= 632 kg/m2 CUt = (632 kg/m2)(1 m) = 632 kg/m Figura 3.Diagrama de momentos de la losa superior. M- = 1/3 M+ M- = 1/3 M+ M + Ma+ = Mb+ = (Ca+)(CMu)(a2) + (Ca+)(CVu)(a2) Ma- = Mb- = (1/3)(Ma+) Donde: Ma+ = Momento positivo del lado a en kg-mMa- =Momento negativo del lado a en kg-mMb+ = Momento positivo del lado b en kg-m 29 Mb- = Momento negativo del lado b en kg-mCa+=Coeficienteparaelmomentopositivoaproducidoenlalosaporla carga muerta ltima (adimensional). CMu = Carga muerta ltima en Kg/m CVu = Carga viva ltima en kg/m Ma+ = Mb+ = (0.036)(462)(42) + (0.036)(170)(42) Ma+ = Mb+ = 364 kg-m Ma- = Mb- = (1/3)(364) = 121.33 kg-m Clculo del refuerzo. Para proteccin de la armadura contra la accin del clima y otros efectos sedisearconunrecubrimientode2.5centmetros,paraunafranjade1 metro. Peralte: d = t recubrimiento = 10 2.5 = 7.5 centmetros rea de acero mnimo: Asmn = (40%)(Asmn. en viga) Asmn = (40%) (b)(d)Fy14.1

Asmn = (0.4) (100)(7.5)281014.1

= 1.51 cm2 Espaciamiento mximo: Smx = (3)(t) = (3)(10) = 30 centmetros 30 Se calcula el espaciamiento, proponiendo varilla No. 3, grado 40 1.51 cm2 -------------------------- 100 cm 0.71 cm2 -------------------------- S S =(100)1.510.71

= 45 cm > Smx; entonces se tomar un espaciamiento de 30 centmetros. Clculo de la nueva rea de acero mnimo con el espaciamiento mximo. Asmn ----------------------------------- 100 cm 0.71 cm2 -------------------------------- 30 cm Asmin =(0.71)30100

= 2.37 cm2 Clculo del momento que resiste el rea de acero mnimo. Momento Asmn =

c)(b) (1.7)(f') (Asmn)(Fy- d y) )(Asmn)(F (Momento Asmn =

(100) (1.7)(210)0) (2.37)(2817.5 )(2810) (0.9)(2.37Momento Asmn = 438.35 kg-m Comosepuedeobservar,elmomentoqueresisteelreadeacero mnimoesmayorquelosmomentosqueactanenlalosa,porlotanto,se propone un armado con varillas No. 3 con un espaciamiento de 30 centmetros. 31 nivel del agua.0 0.00.00.02.800.200.0nivel de terrenosoleramuro de concretociclopeoLasparedesdelmurosedisearncomomurodecontencinpor gravedad. Como las dimensiones del tanque son iguales, los cuatro muros tendrn las mismas cargas. Muro A-B Carga total (Wt) == + 0)(2400) (0.30)(0.24.00) (4.00)(632776 kg/m =0.80 T/m 2.8.3. Diseo de los muros del tanque. El diseo de los muros del tanque ser de mampostera, especficamente con concreto ciclpeo y las dimensiones siguientes. Figura 4.Dimensiones de los muros del tanque. 32 Clculo: Datos: fc = Resistencia a compresin del concreto = 210 kg/cm2 Fy = Esfuerzo de fluencia del acero grado 40 = 2810 kg/cm2 yc = Peso especfico del concreto = 2.4 T/m3 ys = Peso especfico del suelo = 1.4 T/m3 Vs = Valor soporte del suelo = 15 T/m2 ya = Peso especfico del agua = 1 T/m3 = Coeficiente de rozamiento = 30 Los coeficientes activo y pasivo respectivamente sern: Ka = seno 1 seno 1+ = seno(30) 1seno(30) 1+ = 1/3 Kp = seno 1 seno 1+ = seno(30) 1seno(30) 1+ =3 Las presiones horizontales a una profundidad h del muro son: presin de la tierra = (Kp) (ys) (h) = (3) (1.4) (0.6) = 2.52 T/m2 presin del agua = (Ka) (ya) (H)= (1/3) (1) (2.50) = 0.83 T/m2 Las cargas totales de los diagramas de presin son: presin total de la tierra= 21(Presin de la tierra)(h)=(0.5)(2.52)(0.6) = 0.75 T/m2 presin total del agua = 21(Presin del agua)(H) = (0.5)(0.83)(2.50) = 1.03 T/m2 Los momentos al pe del muro sern: momento por la tierra = (Presin total de la tierra)(h/3)=(0.75)(0.6/3) = 0.15 T/m2 momento por el agua = (Presin total del agua)(H/3)= (1.03)(2.50/3) = 0.85 T/m2 33 Clculo del momento que produce el peso propio del muro. Tabla II. Momentos que produce el peso del muro. _ W =9.75 T/m _ =9.53 T-m/m Chequeo de estabilidad contra volteo. Fuerza volteo =

actuanteresistenteMM = aguatotal tierraMM M + = 0.859.53 0.15 + = 11.38 > 1.5 Comolafuerzadevolteoesmayorque1.5,entoncessichequeapor volteo. Chequeo de estabilidad contra deslizamiento. Fuerza por deslizamiento=

actuanteesistente rFF=aguatierraP(W) ) ( P+=1.030.4(9.75) 0.75 + =4.51 > 1.5 Lafuerzadedeslizamientoesmayorque1.5,entoncessichequeapor deslizamiento. Fig.rea (m2) Peso especfico (T/m3) Peso (T/m) Brazo (m) Momento(T-m/m) 10.842.402.011.152.31 21.402.403.360.672.25 30.302.400.720.500.36 40.572.401.360.951.29 51.501.001.501.602.40 60.801.150.92 34 Chequeo de presin mxima bajo la base del muro. LadistanciaXapartirdelaesquinainferiorizquierdadelmuro(a) donde actan las cargas verticales ser: X =

Wa M =

+ +WM M M agua peso tierra = 9.750.85 9.53 0.15 + += 0.90 metros 3X = (3)(0.90)= 2.70 metros > L= 1.90 metros Como 2.70 metros es mayor que la longitud de la base del muro (L=1.90 metros), no existen presiones negativas. La excentricidad s = 2L- X = 21.90- 0.90 = 0.05 metros Por tanto, las presiones en el terreno son: ) ( (W)LWq

= Donde: W = Peso en T/m L = Longitud de la base s = Excentricidad = Mdulo de seccin por metro lineal =)2(L61 35 Sustituyendo los valores, se tiene: 2(0.60)615) (9.75)(0.01.909.75q =qmx = 5.94 T/m2 qmn = 4.32 T/m2 Comonospodemosdarcuenta,qmx=5.94T/m2, noexcedeelvalor soportedelsueloVs=15T/m2,portantosichequealapresinmximabajoel suelo.Elvalordeqmn=4.32T/m2>0,loquesignificaquenoexisten presiones negativas. El resultado final se presenta en el apndice 1, figura 24. 2.9. Diseo de la red de distribucin. Lareddedistribucinestconstituidaportodoelsistemadetuberas, desdeeltanquededistribucinhastaaquellaslneasdelascualespartenlas conexiones domiciliares. El propsito fundamental de la red de distribucin es el deproporcionarlascantidadesadecuadasdeaguaatodoslosusuarios,para satisfacertodaslasnecesidadesencualquiermomentoyaunapresin razonable.Paralaejecucindelareddedistribucinseconsideranlas siguientesobras:cajadevlvulasdepasopararegularelcaudal,cajasde vlvulas de compuerta, instalacin de tubera PVC. Paraunalneadedistribucinsedebentomarencuentalossiguientes criterios: cargadisponibleodiferenciadealturaentreeltanquededistribucinyla ltima casa de la red de distribucin; 36 capacidad para transportar el caudal hora mximo; tipo de tubera capaz de soportar las presiones hidrostticas; considerar los dimetros econmicos para la economa del proyecto. El diseo de las lneas de distribucin se realiz con la ayuda del programa CIVILCAD,elcualutilizalafrmuladeHazen-Williamspararealizarlos clculos. Los clculos se presentan en el anexo B, tabla XI. 2.10. Presupuesto. El presupuesto es un documento que debe incluirse en el diseo de todo proyectodeingenierayaquedaaconoceralpropietario,sielmismoes rentable,posibleyconvenienteensuejecucin.Loscostosdecadaelemento delaconstruccinsededucendelosplanosydelasespecificacionesy condicionesquesedeterminanenlamemoriadescriptivadelaobra.El presupuesto del proyecto de agua potable se describe en el anexo A, tabla IX. 37 3. CLCULO DE TARIFA 3.1. Sistemas de tarifa. Para el correcto funcionamiento del sistema de agua potable y asegurar elcumplimientodelavidatildelproyecto,sedebedeestablecerunacuota mensual por el servicio de agua potable que se presta. Para establecer la tarifa msadecuada,existendiversospuntosdevista,entreestosestnlastarifas segn las variaciones en los precios establecidos. Segn este criterio las tarifas se pueden clasificar de la siguiente manera. 3.1.1. Sistema uniforme. Estesistemaserefiereacuandoseestableceunsolopreciounitario, cualesquieraquesealaclasedeconsumooelvolumendelmismo.Enel sistema uniforme, el volumen de agua consumida se cobrar mensualmente por cuotageneralalapoblacin,debidoaquenoseinstalarnmedidoresde volumen de consumo y el cobro mensual se calcula dividiendo el total del gasto en el total de servicios. 3.1.2. Sistema diferencial. Sedicequeseaplicaestesistemacuandolatarifaincluyeprecios unitariosvariablesparalasdiferentesclasesdeservicio.Ladiferenciacinse efecta tomando en cuenta diversos aspectos, por ejemplo: segn las clases de consumo; 38 de acuerdo con el volumen de agua consumida; segn el avalo catastral de la propiedad; de acuerdo con zonas de presin o bombeo. Lastarifasdiferencialespuedenserdirectas,silospreciosunitarios aumentanconformeaumentaelconsumooinversas,silospreciosunitarios disminuyencuandoelconsumoaumenta.Elpropsitoprincipaldelastarifas diferencialesdirectasesdendolesocial,parafavoreceralospequeos consumidores.Lastarifasdiferencialesinversastomanencuentaquepara grandes servicios el costo es menor que para pequeos consumidores. Existen, tambin, sistemas diferenciales combinados, en los cuales, para algunosconsumoslatarifa,suelesercreciente;paraotros,generalmentelos grandes consumidores, la tarifa es decreciente. 3.2. Gastos de administracin. Estafuncincorreracargodelcomitdeagua,elcualserel encargadodelacontratacindeunfontaneroquienserelquetrabajepara conseguirlacorrectaoperacindelsistema.Elcomit,tambin,serel encargadodelarecoleccindelatarifaenformamensualpormediodeun tesorero, ste tendr derecho de percibir una comisin correspondiente al 10% de lo recaudado. Elcomitdeagua,tambin,debercubrirgastosdevisitasperidicas porlosmiembrosdelcomitodealgunapersonaquetengaquerealizar trmitesrelacionadosconelsistema,ascomogastosdesello,papeleray otros,sesuponequeestosgastosserndelordendel5%delorecaudado durantecadames.Porlotanto,losgastosdeadministracin,segnla 39 metodologadetarifasdelInfom-Unepar,secubrirnaplicandolasiguiente frmula: G.A.=(15%) (Total de ingresos) Donde: G.A.=Gastos de administracin 3.3. Gastos de operacin. Paralacorrectaoperacindeunsistemadeaguapotablesehace necesarialacontratacindeunfontaneroquerealiceestasfunciones.Aeste fontaneroseleatribuirlafuncindevelarporunaadecuadaoperacindel sistema;seestimaundaalasemana,52dasalao,paramantenimiento preventivoycorrectivoconunsalariodeQ75.00,pordacontratado,por servicios personales, por lo que no se aplican prestaciones laborales, el salario anual es de Q 3,900.00. 3.4. Gastos de mantenimiento. Elmantenimiento,comoeslgicosuponer,y,comosemencion anteriormente, es previsible, nicamente, el mantenimiento preventivo, pero es muydifcilestimarelmantenimientocorrectivo.Elmantenimientoincluyela compradeherramientayequiponecesariopararealizarreparacionesal sistema. SegnlametodologadelInfom-Unepar,paradeterminarelcostode obtencindemantenimientodebemosconsiderarelperododevidatildel 40 sistemayaquesehaestimadoque,mensualmente,serequerirunmonto equivalente al 0.75% del costo total del proyecto. G.M.=12T) (0.0075)(C Donde: G.M.=Gastos por mantenimiento mensual CT = Costo total del proyecto. 3.5. Gastos de tratamiento. Comotratamientoseentenderenestecasoaladesinfeccinquese aplicaalagua eneltanquededistribucinyaquelostratamientosadicionales sern contemplados en el costo total del proyecto. La desinfeccin ms frecuente en los acueductos rurales es la realizada con hipoclorito de calcio. La presentacin del hipoclorito de calcio en el mercado esmscomnenformadepolvoconunadeterminadaconcentracin,porlo que los gastos ocasionados por el tratamiento, estarn en funcin del caudal de entrada al tanque, de la concentracin que presente el hipoclorito de calcio y de su costo. Continuando con los criterios para el clculo de tarifas del Infom-Unepar, el clculo del costo del hipoclorito de calcio es de la siguiente manera: G.T. = Cc)C (Qc)(Rac)(C H)( 400 , 45 () 30 )( 400 , 86 )( 41 Donde: G.T.=Gastos por tratamiento mensual Qc =Caudal de conduccin da mximo CHC =Costo de hipoclorito por gramo Rac =Relacin agua cloro en un parte por millar Cc = Concentracin de cloro al 65% 3.6. Gastos de energa elctrica. Elcostodelconsumodeenergamensualdependedeltipodeenerga queseutilizar,paranuestrocasoseutilizarenergaelctricayel procedimientoparacalcularelgastomensualesmediantelasiguiente expresin: G.E. = (CKW/HR)(0.746 KW/HR/HP)(Pot)(HB)(30) Donde: G.E. = Gastos por el consumo de energa elctrica Pot = Potencia de la bomba en HP CKW/HR = Costo de kilovatios por hora HB = Horas diarias de operacin de la bomba 3.7. Inflacin. La inflacin est determinada por el aumento de los precios de todos los materiales, accesorios y otros elementos utilizados para darle un buen servicio alsistema.Elvalordelainflacinestardadocomoun porcentajeaplicado al totaldeingresos,estosetomarcomounareservaquetendrelcomitde aguaaparapoderabsorberelalzaquepudieraexistirenloselementos 42 necesariosparalaoperacinmantenimientodelsistema.Elporcentajede inflacin que se utilizar ser del 10% del total de los ingresos. 3.8. Tarifa adoptada. Considerandolascaractersticaseconmicasysocioculturalesdela CooperativaSalvadorFajardoseoptarporaplicarelsistemadetarifa uniforme.Enelclculodelatarifasesumanlosgastosocasionadosenel sistema y se divide por el numero de conexiones domiciliares. Gastos de operacinQ325.00 Gastos de mantenimientoQ251.10 Gastos de tratamientoQ92.05 Gastos de energaQ 1,596.58 Gastos de administracinQ373.68 InflacinQ226.47 TotalQ2864.88 Nmero de conexiones = 76 Se establece que la tarifa mensual por concepto de consumo de agua es de treinta y siete con 70/100 quetzales (Q.37.70), esta tarifa se aplica para los primeros5aosdeservicio.Laproyeccindelatarifamensualparalos siguientes perodos es la siguiente: Perodo No. de ConexionesTarifa mensual 1 a 5 aos 76 Q 37.70 6 a 10 aos88 Q 48.28 11 a 15 aos102 Q 67.09 15 a 20 aos119 Q 92.61 43 Es importante tener en cuenta que la tarifa se calcul asumiendo que no existirunaescaladafueradeloprevistodelosfactoresqueinfluyenenla operacin, mantenimiento y tratamiento del sistema. 3.9. Tarifa por nueva conexin domiciliar. Unanuevaconexinalsistemadeaguapotable,producirgastosde instalacin en concepto de pago a fontanero y administracin. Lacuotaporlanuevainstalacinserdetrescientosquetzales(Q 300.00)queserrecaudadoporelcomitdeaguaconlasalvedaddequeel nuevobeneficiariodelsistemadesarrollarlostrabajospreviosalaconexin, esdecir,excavacinycompradematerialesdesdelalneadetuberams cercanaasucasayautomticamenteefectuarpagosmensualesdelatarifa establecida. 3.10. Tarifa por reinstalacin del servicio. Losbeneficiariosdelserviciodelsistemadeaguapotablequeno efecten sus pagos mensuales de la tarifa durante 3 meses consecutivos se les cortar el servicio, con previo aviso verbal y escrito al segundo mes de no haber efectuado el pago. Al momento de la reinstalacin del servicio de agua potable sepagarunacuota decienquetzales(Q100.00)porconcepto decorteyde instalacin ms los meses no pagados. 44 45 4. DISEO DEL SALN COMUNAL 4.1. Diseo arquitectnico. Conladeterminacindeldiseoarquitectnicosedefineladistribucin delosdiferentesambientesqueformanpartedelsalncomunal.Esta distribucindebehacerseconelfindeproporcionarunlugarcmodoy funcional para su uso. Para ser efectivo este objetivo se tomaron como gua las Normasdela AsociacinGuatemaltecadeIngenierosEstructurales(AGIES)y el cdigo ACI. Eledificiodelsalncomunalsehadiseadodeacuerdoconlas necesidadesquelacomunidadtiene.Latipologaarquitectnicaseelegir basndose en el criterio del diseador y aportes de la comunidad. Para el caso del saln comunal se ha logrado concluir que se necesita un escenario, un rea para taquilla, tienda y baos,el resto de espacio se destinar para uso pblico. Los resultados del diseo arquitectnico, sobre la base de los criterios de las normas utilizadas, se presentan en el apndice 2, figura 26. 4.1.1. Ubicacin del edificio. El rea destinada para el edificio del saln comunal cubre todo el terreno, paraaprovecharalmximoelreadisponibleparasuconstruccinylograr albergarlamximacantidaddepersonas.Elterrenodondeseconstruirel edificioseencuentralocalizadoenelcentrodelacomunidad,locualse considera como la mejor opcin por facilidad de construccin y acceso. 46 4.1.2. Dimensionamiento. Laformaydistribucindelosambientesdentrodeledificiosehacedel modotradicional,esdecir;considerandolaformaquemasseadaptadaala necesidaddelacomunidad.Eldiseodeledificiocontarconlossiguientes ambientes: escenario, tienda-taquilla, baos y el resto del rea para el pblico. Eldimensionamientosehardelamejormaneraposible,parabrindar comodidad, seguridad y cubrir las necesidades que la comunidad ha planteado con la realizacin de este proyecto. Lasdimensionesqueseledarnacadareadeberncumplirconlos siguientes objetivos. Garantizar que cada ambiente est provisto de todas aquellas facilidades que se consideren indispensables. Garantizarqueladimensindelosambientespermitalacolocacin correctadeloselementosquesernpartedeellos,sinmenoscabode una fcil circulacin y de los espacios de acomodamiento adecuados. 4.1.3. Altura del edificio. El saln comunal ser de un solo nivel y tendr una altura de 4.00 metros en todos los ambientes considerando que la regin donde se encuentra ubicada la comunidad es una zona calificada como calurosa. 47 4.1.4. Sistema estructural a utilizar. Elsistemaestructuralautilizareneldiseodelsalncomunalser tomandoencuentafactorestalescomo:economa,esttica,materiales disponibles en el rea. El resultado debe comprender el tipo estructural, formas ydimensiones,los materialesa utilizaryelproceso de ejecucin quesedebe de seguir. Paraestecasoenespecficosehatomadoladecisindeutilizarun sistema estructural con estructura de techo hecha a base de madera y cubierta conlminadezinc,estaestructuraestarsoportadaporcolumnasque transmitirn las cargas hacia el cimiento. 4.2. Criterios de diseo. Los criterios de diseo a utilizar sern los indicados en las Normas de la Asociacin Guatemalteca de Ingenieros Estructurales (AGIES) y el cdigo ACI. Eneldiseodelascostaneras,ascomodelaarmaduradetechose usar madera, que abunda en la comunidad. Para este caso en especfico, se usar la madera del tipo Conacaste cuyas propiedades son muy buenas para esta regin y brinda una alta resistencia a la tensin como a la compresin. Enlascolumnas,seutilizarconcretoconunaresistenciafc=210 kg/cm2 y un acero estructural de grado 40 (fy = 2,810 kg/cm2). El valor soporte del suelo a considerar es de 15 Ton/m2. 48 Loselementosdemamposteraausarsern:blockpmezconlas dimensiones siguientes: 20 x 20 x 40 centmetros. 4.3. Diseo de la estructura de techo. Amenudo,sedeseaconstruirtechossobreedificiosquenotienen soportes intermedios, es, entonces, por motivos econmicos, utilizar un sistema estructuralconformadodevarioselementosqueunoconformadoconvigas simplemente apoyadas. La configuracin estructural que se usa para este propsito se denomina armadura de techo. Por lo tanto, una armadura es una configuracin estructural deelementos,generalmente,soportadasloensusextremosyformadapor unaseriedemiembrosrectosarregladosyconectadosunosaotros.Deesta manera,losesfuerzostransmitidosdeunmiembroaotroson,nicamente, axiales; de tensin o de compresin. Es recomendable disear una armadura de techo a base de tringulos, el tringulo es el nico polgono cuya forma geomtrica no es posible modificarse, sincambiarlalongituddeunoomsdesuslados;enconsecuencia,la armaduraquesedisearestarcompuestaesencialmenteabasedeun sistema de tringulos. Las armaduras pueden ser de cuerdas paralelas o de dos aguas. El tipo dearmaduradetechoseleccionadaparaunedificiodeterminado,dependeen granpartedelapendienterequeridadeltechoydelascondicionesde iluminacin. 49 Engeneral,unaarmaduraestcompuestaporcuerdassuperiorese inferiores y por los miembros del alma. La cuerda superior consta de la lnea de miembrosmsaltaqueseextiendedeunapoyoaotropasandoporla cumbrera.Paraarmadurastriangulares,elesfuerzomximoenlacuerda superiorocurre,generalmente,enelmiembrocontiguoalapoyo.Lacuerda inferiordeunaarmaduraestcompuestaporlalneademiembrosmasbaja que va de un apoyo a otro. Como en la cuerda superior, el esfuerzo mximo en lacuerdainferiordelasarmadurastriangularesseestableceenelmiembro adyacente al apoyo. Los miembros que unen las juntas de las cuerdas superior e inferior son los miembros del alma y dependiendo de sus posiciones se llaman verticales y diagonales.Enbasealtipodeesfuerzos,losmiembrosacompresindeuna armadura se llaman puntales, mientras que los miembros que estn sometidos a esfuerzos de tensin se llaman tirantes. La junta en el apoyo de una armadura triangular se llama junta de taln y la junta en el pico mas alto se le denomina cumbrera. Unpanelesaquellaporcindeunaarmaduraqueseencuentra comprendidaentredosjuntasconsecutivasdelacuerdasuperior.Lavigaque vadeunaarmaduraaotra,descansandoenlacuerdasuperior,sellama larguero o costanera. La porcin comprendida entre dos armaduras se conoce comotablerootramo.Puestoqueloslarguerosdeltechoseextiendende armadura a otra armadura, la longitud del tablero corresponde a la longitud de una costanera. Loslarguerosocostanerassonvigasquecubrenelclaroentrelas armaduras para transmitirles las cargas que provienen de la cubierta de techo. Secolocanconseparacionesentre0.60y1.50metros,inclusopueden 50 colocarse a separaciones mayores de 1.50 metros segn el material de cubierta a usar. Las armaduras simples pueden ser divididas en dos tipos o clases, basado en la manera de apoyo de las mismas, estos son: 1.armadurassoportadaspormurosdemampostera.Abarcalas armaduras que estn apoyadas o soportadas por muros de mampostera u otro material que forma la pared, el cual resiste la fuerza lateral sin el uso de arriostramiento; 2.armadurassoportadasporcolumnas.Estesistemaserefierecuando la armadura est apoyada en columnas ya sean de concreto o de hacer. Laconstruccindeestascolumnasnoayudaynoofrececonsiderable resistencia a las fuerzas laterales. Debidoalanlisisanteriorseoptporutilizarelsistemadearmaduras soportadasporcolumnasyaqueseconsiderapuedabrindarmayores beneficios que el otro sistema, adems es el sistema que mas se aplica a este proyecto.Tambin,paraelpresenteproyecto,sediseayconstruyeuna armaduratipoHowe,tomandoencuentaelanlisiseconmico,ascomo aprovechar los recursos forestales con los que cuenta la comunidad. Parmetros de diseo. Tipo de madera =Conacaste Propiedades de la madera =ver tabla V Separacin de costaneras=1.00 metro Pendiente del techo =30% 51 .b0b.00HIPOTENUSA4.3.1. Diseo de las costaneras. Asumimos una seccin de costanera de 3 por 3 Integracin de cargas. Carga viva=75Kg/m2 Lamina + traslapes =8Kg/m2 Peso propio de costanera (0.0762)( 0.0762)(420)=2.43Kg/m2 CARGA TOTAL EN COSTANERA85.43Kg/m2 Carga total sobre costanera (P). P = (85.43 Kg/m2)( 1.00 m)= 85.5Kg/m Figura 5.Diagrama para encontrar el ngulo de la pendiente. 0 Pendiente del techo = 30% 0 = tan-1 (1.5/5) = 16.699Hipotenusa = 2 21.5 5 += 5.22 metros 52 Proyeccin horizontal (Ph): Ph = (85.5 Kg/m)(5.22/5) = 89.26 Kg/m Componentes: Carga perpendicular (Cp): Cp = (89.26)(cos 0) =85.50Kg/m Carga normal (Cn): Cn = (89.26)(sen 0) =25.64Kg/m Corte perpendicular (Vp): Vp =2) (85.5)(1.8=76.95Kg Corte normal (Vn): Vn =28) (25.64)(1.=23.08Kg Momento perpendicular (Mp): Mp = 8(85.5)(1.82) =34.63Kg-m Momento normal (Mn): Mn =88 (25.64)(1.2)=10.38Kg-m 53 b.00.b025.64 kg/m2289.26 kg/m85.5 kg/m2Figura 6.Cargas actuantes en costanera.

16.69 Diseo de la seccin: asumimos costanera de (3)( 3) = 58.06 cm2 Esf. Permisible, Vmx = Corte mx. actuante = 2cmkg8.5AVmax23

A=8.55) (1.5)(76.9= 13.58 cm2> 58.06 cm2 Comprobando seccin de costanera:

AVmax23 >8.5Kg/cm2(esfuerzo permisible) A =

2) (7.62)(7.676.9523=2.00 cm2 La seccin de 3 * 3es aceptable. 54 Chequeo de Corte: esfuerzo de corte ltimo:Vxu =

AVn23 Vyu =

AVp23 Donde: Vxu = Esfuerzo cortante horizontal Vyu = Esfuerzo cortante vertical A = rea Vn = Corte normal Vp = Corte perpendicular Vxu =

58.0623.0823=0.60 Kg/cm2 Vyu =

58.0676.9523=1.99 Kg/cm2 Vxu + Vyu Esfuerzo Permisible >102 kg/cm2 = 14.07 + 46.96 = 61.03 kg/cm2 61.03> 102 kg/cm2El chequeo a flexin es aceptable Chequeo de deflexin: D = Donde: C= carga L= longitud E= Mdulo de elasticidad I =Inercia de la seccin Deflexin mxima permisible= = =0.90 cm Clculo de inercias In =(1/12)(b)(h3) Ip =(1/12)(h)(b3) 200180 56 Donde: In = Inercia normal Ip = Inercia perpendicular In = (1/12)(7.62)(7.623)= 280.96 cm4 Ip = (1/12)(7.62)(7.623)

= 280.96 cm4 Clculo de Deflexiones Dn =

(En)(In)(Cn)(L38454) Dn =

(En)(Ip)(Cp)(L38454) Donde: Dn=deflexin normal Dp=deflexin perpendicular Dn=

) 96 . 280 )() 170 (10064 . 2543(0.56x10 3845 =0.17 cm Dp=

) 96 . 280 )() 170 (10043(0.56x1085.53845=0.59 cm 57 2 2Dp Dn +.7/.7/.7/b.22.b0b.00 . . .Deflexin resultante (Dr): Dr=>Deflexin mxima permisible= 0.90 cm Dr= 20.59 0.172+ =0.61 cm>0.90 cmdeflexin aceptable Los resultados del diseo de las costaneras se presentan en el apndice 2, figura 29. 4.3.2. Diseo de la armadura de madera. Parael diseodelaarmadurademaderasepresentan,acontinuacin, algunas especificaciones tcnicas que servirn para realizar un buen diseo: Paralaestructura,porcuestionesdediseoyeltipode maderaquese utilizar, se colocarn las armaduras a cada 1.80 metros. Figura 7.Simetra de la armadura.

58 Consideraciones sobre las cargas en la armadura. Las diferentes cargas que afectan a la armadura se presentar en distintas direcciones,porlocualesnecesariodeterminarsuscomponentesparasu correcta utilizacin. Tal es el caso del efecto del viento sobre una armadura que dependedeladensidadyvelocidaddelaire,delngulodelaincidenciadel viento, de la forma y rigidez de la estructura y de la rugosidad de la superficie. Parapropsitosdediseo,lacargadevientopuedetratarseusandoun procedimiento esttico o uno dinmico. En el procedimiento esttico, la fluctuacin de la presin causada por un vientosoplandocontinuamenteseaproximaporunapresinmediaqueactasobrelosladosdebarlvoventoysotaventodelaestructura.Estapresinqse defineporsuenergacinticaq=v2,dondepesladensidaddelaire.Si tomamos= 2.376 (10-3) slug/pie3 y especificamos la velocidad v del viento en millas por hora, tenemos despus de convertir unidades la formula siguiente: q=0.00256 v2 Donde: q=Carga de viento (lb/pie2) v=Velocidad mxima (mi/h) Loanterioreselresultadodediferentesinvestigacionesrealizadaspor reconocidasorganizacionescomolaAsociacinGuatemaltecadeIngenieros Estructurales(AGIES).Acontinuacinsepresentanalgunosvaloresdelviento para Guatemala. 59 Tabla III. Valores para Guatemala de registros de vientos. Integracin de cargas. Conelanlisisdescritoanteriormenteprocedemoscalcularlacargade viento considerando que nuestro proyecto se encuentra en la zona norte: v=57.46 km/h= 35.71 mi/hq=0.00256 ( 35.71)2=3.26 lb/pie2 Carga muerta. Lamina galvanizada1.5 lb/pie2 7.32kg/m2 Costaneras2 lb/pie2 9.76kg/m2 Peso propio de la armadura4lb/pie2 19.53kg/m2 Peso de reglilla2lb/pie2 9.76kg/m2 Carga de viento3.26lb/pie2 15.90kg/m2 Total carga muerta12.76lb/pie2 62.27kg/m2 Carga viva20.49lb/pie2 100kg/m2 TOTAL DE CARGA33.25lb/pie2162.27 kg/m2 ZONA MXIMAS RAFAGAS (km/h) PROM. ANUAL (km/h) Norte57.469.70 Centro59.319.10 Sur64.8717.40 Oriente 53.7510.20 Occidente57.4619.00 60 .7/0.00.80.80.80Anlisis estructural. El mtodo de anlisis estructural, usado para el presente proyecto, ser elmtododenudos,elcualesdeltipoanaltico,basadoenelprincipiodela armadura.Estemtodosedesarrollarealizandodiagramasdecuerpolibreen cadaunodelosnudosqueconformanlaarmadura.Lasecuacionesutilizadas en este mtodo son las ecuaciones de esttica, las cuales son: Fh = 0; Fv = 0; M = 0. Para poder realizar el anlisis estructural es necesario determinar el rea de influencia de las cargas, es decir, determinar el rea tributaria por nudo. rea tributaria por nudo: cuerda superior:(1.80 m)(1.74 m) = (3.132 m2)(162.27 kg/m2) =508 kg Figura 8.rea tributaria en los nudos de la cuerda superior. 61 254508508508508508254RA L RAC E I G KLBDFHJFigura 9.Distribucin de cargas en los nudos de la cuerda superior. Reacciones: MA =0+-(508)(1.666)-(508)(3.332)-(508)(5)-(508)(6.666)-(508)(8.332)-(254)(10)+(RL)(10) = 0 RL =1,523.80 kg FV =0 + RA+ RL (254+508+508+508+508+508+254) = 0 RA =1,524.20 kg Por simetra de cargasRA=RL=1,524.20 kg 62 Fuerzas internas: Diagramas de cuerpo libreNudo A: 254 kg FAB

0 = 16.699 A FAC

RA = 1,524.20 kg FV =0 + 1,524.20 254 (FAB)(sen 0) = 0 FAB =4,420.49 kg a Compresin FH =0 + FAC (FAB)(cos 0) = 0 FAC =4,234.07 kg a Tensin Nudo B:

508 kg FBD

B

FBE 254 kg

A

C

FCE 1,524.20 kg

63 MB =0+(254)(1.666) - (1,524.20)(1.666) + (FCE)(0.5) = 0 FCE =4,232.31 kg a Tensin Pormotivosprcticosyparaefectosdeldiseo,acontinuacinse presentaelresumendelosresultadosobtenidosalrealizarlosdiagramasde cuerpo libre en los nudos y elementos de la armadura: Tabla IV.Fuerzas internas en la armadura. FUERZARESULTADOESTADO FAB=FJL4,420.49 kgCompresin FAC=FKL4,234.07 kgTensin FBD=FHJ3535.07 kgCompresin FBC=FJK0 FBE=FIJ883.95 kgCompresin FCE=FKI4,232.31 kgTensinFDF=FFH2,653.26 kgCompresin FDG=FHG986.79 kgCompresin FDE=FHI254 kgTensin FEG=FIG3,386.00 kgTensin FFG1016.79 kgTensin Unmiembroentensinesunmiembrorecto,sujetoensusextremosa dos fuerzas que tratan de estirarlo. Si la carga que acta sobre un miembro en tensin es axial, esto es que coincide con su eje centroidal longitudinal, puede 64 suponersequeladistribucindeesfuerzosenelmiembroesuniformeyse define mediante la frmula siguiente: f=AP Donde: f=esfuerzo unitario de tensin P =carga total A =rea de la seccin transversal Un miembro en compresin es un elemento en el cual una fuerza tiende acomprimirlooacortarlo,sedicequelosesfuerzosproducidossonde compresin. Ladiferenciaqueexisteentrelosmiembrosatensinylosde compresin es que, en los primeros, la tensin tiende a mantener la pieza recta, yenlosmiembrosacompresintiendeapandearlosfueradelplanodelas cargas.Latendenciadeunmiembroapandearsesemideporsurelacinde esbeltezquesedefinecomolarelacinentresulongitudysumenorradio de giro. 4.3.3. Diseo de los miembros de la armadura de madera. LatablaIVmuestralosesfuerzosqueseusarneneldiseodelos miembrosdemaderadelaarmadura.Comosepuedeobservar,algunos miembrosestnsujetosaesfuerzosdecompresinyotrosaesfuerzosde 65 tensin.Losmiembros,bajoefectosdecompresin,sedisearanbajoel principio de columnas, recordando que su longitud es un factor importante. En el diseo de columnas de madera de seccin transversal rectangular, se utiliza la frmula siguiente: 2dl(0.3)(E)AP

= Donde: P = carga axial total en la columna (lbs) A = rea de la seccin transversal de la columna (plg2) =APEsfuerzo unitario permisible (lb/ plg2) E =mdulo de elasticidad de la madera (lb/ plg2) l=longitud sin apoyo en la columna (plg) d=dimensin del lado menor (plg) Parafacilitarlosclculoseneldiseodelosmiembrosdemadera,a continuacinsemuestranalgunosvaloresdeesfuerzosbsicosparaalgunas maderasguatemaltecasmasusadasenlaconstruccin,estosvaloresnos servirn para determinar la seccin adecuada de los elementos que trabajarn en la armadura del techo. 66 Tabla V.Esfuerzosbsicosparamaderasguatemaltecasaplicablesa madera verde o poco sazonada y a madera seca al aire. Clculos. Diseo a compresin. De la tabla IV y la tabla V obtenemos los siguientes valores: f=AP Especie Peso seco aparen-te gr/cm3 Flex. Est-tica kg/cm2 Mdulo de elasti-cidad kg/cm2 Comp. para-lela kg/cm2 Comp. perpen-dicular kg/cm2 Ten. para-lela kg/cm2 Ten. perpen-dicular kg/cm2 Corte para-lelo kg/cm2 Cliva-je kg/cm2 Dureza kg Extra. de clavo Kg 0.75*105225 Ciprs 0.51160 0.88*105 7023160778 321 19 0.80*105230 Pino 0.50120 0.94*105 703019081015 285 __ 0.70*105265 Caoba 0.48160 0.89*105 704512571016 312 30 1.00*105200 Canoj 0.65130 1.00*105 7020100101019 249 __ 0.46*105180 Cedro 0.4395 0.51*105 40358010716 227 19 0.72*105350 Cenicero 0.61130 0.84*105 6545100101011 471 30 0.56*105195 Conacaste 0.4295 0.56*105 3520901079 228 9 1.38*105450 Chichique 0.72245 1.53*105 120602357912 597 __ 1.20*105730 Chichipate 0.72210 1.48*105 10555160101525 1044 55 1.05*105430 Palo volador 0.62165 1.23*105 7535155101124 615 50 67 ObservandoenlatablaVelvalordecompresinparalelaalaveta (esfuerzounitario),utilizandolamaderaconacasteyelvalordelesfuerzo mximo de compresin paralela a la veta tenemos: f =35 kg/cm2 P =4,420.49 kg A = fP=354,420.49= 126.30cm2 Utilizando una seccin de 4 por 5,equivalente a: a =(4)(2.54)(5)(2.54) =129.03 cm2 como a = 129.03 cm2> A = 126.30 cm2La seccin es aceptable Diseo a tensin. De la tabla IV y la tabla V obtenemos los siguientes valores:f=AP Observando en la tabla V el valor de tensin paralela a la veta (esfuerzo unitario),utilizandolamaderaconacasteyelvalordelesfuerzomximode tensin paralela a la veta tenemos: f =90 kg/cm2 P =4,234.07 kg A = fP=904,234.07=47.05 cm2 68 pernos de 1/2"pernos de 1/2"Utilizando una seccin de 2 por 4,equivalente a: a =(2)(2.54)(4)(2.54) =51.61 cm2 como a = 51.61 cm2> A = 47.05 cm2La seccin es aceptable Figura 10.Detalle de anclajes en la armadura. detalle de anclajedetalle de anclaje en la cuerda superior en la cuerda inferior 4.4. Diseo de columna. Las columnas son elementos estructurales que estn sometidas a carga axialymomentosflexionantes.Paraeldiseo,lacargaaxialeselvalorde todaslascargasltimasverticalesquesoportalacolumna,estacargase determinaporreastributarias.Paraelclculodelosmomentosflexionantes tomaremosun12%delcorteltimoobtenidadelanlisisestructuraldela estructura de techo y un 12% de la sumatoria de el peso de la columna ms el peso de los muro. Paraestecasosediseanlacolumnacrtica,esdecir,lasqueestn sometidas a mayores esfuerzos. El diseo resultante para la columna analizada es aplicado a todas la columnas. En esta seccin se describe el procedimiento que se sigue para el diseo de la columna crtica de la edificacin. 69 Datos: seccin asumida = 25 cm por 25 cm Vc = corte ltimo = 1,500 kg Clculo del momento flexionante: para determinar el momento flexionante se calculanlasfuerzaslateralestomandoun12%delcorteltimoy12%dela sumatoriadeelpesodelacolumnamselpesodelmuroqueactaenesa columna. Pcolumna = (0.25 m)(0.25 m)(4.00 m)(2400 kg/m2) = 600 kg Pmuro = (1.50 m)(4.00 m)(13 block/ m2)(10 kg/block) = 780 kg Pcolumna + Pmuro = 600 kg+ 780 kg = 1,380 kg Momento = (0.12)(1500 kg)(4.00 m) + (0.12)(1380 kg)(2.00 m) = 1,051.20 kg-m Clculo de la carga ltima: Cu = 1.4CM + 1.7CV Cu = 1.4(62.27) + 1.7(100) = 257.18 kg/m2 Clculo de la carga axial ltima: Pu = (At)(Cu) Donde:At = rea tributaria de la columna. Pu =(257.18)2(1.80)(10)

= 2,314.62 kg 70 Clasificacindecolumnassegnsuesbeltez(E):unacolumnaes esbeltacuandolasdimensionesdesuseccintransversalsonpequeascon relacin a su longitud. Por el valor de su esbeltez (E), las columnas se clasifican en cortas (E < 21), columnas intermedias (21 > E > 100) y columnas largas (E > 100). Clculo de la esbeltez en la columna:

E =rkL

Donde: k = Factor de pandeo de la columna. L = Longitud de la columna. r = Radio de giro de su seccin transversal E =5) (0.25)(0.2(1)(4.80) =77 Por los valores obtenidos del calculo de la esbeltez (E = 77), la columna seclasificadentrodelasdenominadascolumnasintermedias,portanto,se deben de magnificar los momentos actuantes. Clculo del factor de flujo plstico: d =CuCMu = 257.1887.18= 0.34 71 Clculo del EI total del material: EI =d 12.5(Ec)(Ig)+

Donde: Ec = Mdulo del concreto = (15,000)(c f' )Ig = Inercia = 12(b)(h)2

EI =0.34 1(12)(2.5)) )(25 210 (15,0004+=1.28 x 1010 kg/cm2

Clculo de la carga crtica de pandeo de Euler: Pcr =22(kL))(EI) ( =22(4.80))(1280) ( = 548.31 Ton Clculo del magnificador de momento: =

PcrPu- 11 =

31) (0.7)(548.2.315- 11 =1.006 Donde: = 0.70 si se usan estribos = 0.76 si se usan zunchos 72 Clculo del momento de diseo: Md = ()(Mu) = (1.006)(1,051.20) = 1,057.51 kg-m Acero longitudinal: para calcular el acero longitudinal de las columnas, existen variosmtodos;losqueseaplicansegneltipodecargasalasqueest sometidalacolumna.Existencolumnassometidasacargaaxial,cargaaxialy momento uniaxial, carga axial y momento biaxial, carga axial y momento triaxial. Paraestecaso,todaslascolumnassondeltipocargaaxialymomento uniaxial.Eldiseoexactodeestetipodecolumnasrequiereunprocedimiento difcil,peroexistenmtodosaproximadosquedanbuenosresultados,unode estos mtodos es el de Bresler. Este mtodo consiste en que dado un sistema decargasactuantes,sedebecalcularelsistemadecargasresistentesy verificar si las condiciones de la columna cumplen. El procedimiento a seguir es el siguiente. Clculodelmitesdeacero:segnACI,elreadeaceroenuna columna debe estar dentro de los siguiente lmites 1% Ag > As > 6% Ag Asmn = 0.01 (25)(25) = 6.25 cm2 ; Asmax = 0.06 (25)(25) = 37.50 cm2 Se propondr un armado cerca con el rea de acero mnimo:Armado propuesto = 4 No. 5 = (4)(1.98) = 7.92 cm2 Paraestemtodoseusanlosdiagramasdeinteraccinparadiseode columnas,anexoC,figura15.Losvaloresautilizarenlosdiagramasde interaccin son los que a continuacin se describen. 73 Valor de la grfica: = COLUMNANUCLEOhh =25 . 0(2)(0.025) - 0.25 = 0.80 Valor de la curva: pt = c)(Ag) 0.85(f'(As)(fy)= ) 0.25)(0.25 0.85(210)(0) (7.92)(281 = 0.20 Excentricidades: e = PuMd = 2,314.621,057.51 = 0.45 Valor de la diagonal: he = 0.250.45 = 1.80 Conlosdatosobtenidosenlosltimoscuatropasos,sebuscaenel diagrama de interaccin el valor de K, para nuestro caso K = 0.07. Porltimo,secalculanlascargastantoexcntricascomoaxialesque resiste la columna: Carga que resiste la columna a una excentricidad (e): Pe = (K)()(fc)(b)(h) 74 Pe = (0.07)(0.70)(210)(25)(25) = 6,431.20 kg Carga axial que resiste la columna: Po = () [ ] As)(fy) As) - (Ag (0.85)(fc) ( +Po = (0.70) [ ] ) 7.92)(2810 7.92) - )(625 (0.85)(210 ( + = 92,628.79 kg Carga ltima que resiste la columna: Pu = o P'1e P'11= 92,628.7916,431.2511= 6,911.09 kg Chequeo de carga actuante y carga resistente de la columna: Carga actuante = Pu = 2,314.62 kg Carga resistente = Pu = 6,911.09 kg Como la carga que resiste la columna es mayor que la carga que acta enella(Pu>Pu),elarmadopropuestoylaseccindelacolumnason satisfactorios. Acero transversal (estribos): despus de calcular el acero longitudinal de las columnas, es necesario proveer refuerzo transversal por medio de estribos para resistirlosesfuerzosdecorte.Porotrolado,enzonasssmicascomo Guatemala, se debe de proveer suficiente ductibilidad a las columnas. Esto se logra por medio del confinamiento del refuerzo transversal en los extremos de la misma. El resultado del confinamiento es un aumento en el refuerzo de ruptura 75 delconcretoque,adems,permiteunadeformacinunitariamayordel elemento. Elprocedimientoparaproveerrefuerzotransversalalascolumnasse describe a continuacin: Refuerzo por corte: Se calcula el corte resistente: Vr = (0.85)(0.53)( c f' )(b)(d) Vr = (0.85)(0.53)( 210 )(25)(22.5) = 3,672.20 kg Comparar Vr con Vu, son los siguientes criterios: Si Vr < Vu se colocan estribos a d/2 Si Vr < Vu se disean los estribos por corte ComoVr=3,672.20kgesmayorqueVu=1,500kg,secolocaranlos estribos con refuerzo No. 3 con un espaciamiento de S = 25/2 = 12 cm. Refuerzo por confinamiento: La longitud de confinamiento se escoge entre la mayor de las siguientes opciones: Lc = L/6 = 4.80/6 = 0.80 m Lc = lado mayor de la columna = 0.25 m Por lo tanto, la longitud de confinamiento ser de 80 cm. 76 Luego calculamos la relacin volumtrica: ps = (0.45)

fyc 0.85f'AchAg1< fyc 0.12f' ps = (0.45)

2810) (0.85)(2102025221< 2810) (0.12)(210 ps = 0.016 < 0.0089, si cumple. Porltimocalculamoselespaciamientoentreestribosenlazona confinada, de la siguiente forma: Sc = ps(Ln)2(Av) = 0.016(20)2(0.71) = 5 cms.

Losresultadodeldiseodelacolumnatpica,sepresentanenel apndice 2, figura 28. 4.5. Diseo de la cimentacin. Loscimientossonelementosdelaestructura,destinadosarecibirlas cargaspropiasylasaplicadasexteriormenteenlamisma;estos,asuvez, transmitenlaaccindelascargashaciaelsuelo.Paraelegireltipode cimentacinautilizarsedebenconsiderar,principalmente,eltipode superestructura,lanaturalezadelascargasqueseaplicarn,lascondiciones del suelo y el costo de la misma. Para el presente proyecto se utilizarn un tipo de zapata y el cimiento corrido bajo los muros de mampostera. 77 .00Diseo de zapata. Figura 11.Detalle de zapata. Pu = 2,314.62 kg M = 1,057.51 kg-m fc = 210 kg/cm2 fy = 2810 kg/cm2 Vs = valor soporte del suelo = 15 T/m2 Psuelo = 1.4 T/ m3 Pconcreto = 2.4 T/ m3 CV = 100 kg Lalosadelazapatadebedimensionarseparasoportarlascargas aplicadasylasreaccionesinducidas.Enesteincisosecalculaelreadela losa; los clculos a efectuar son los siguientes. Clculo de cargas de trabajo: P = FCUPu = 1.402,314.62 = 1,653.30 kg M = FCUM = 1.401,057.51= 755.36 kg-m Predimensionamiento del rea de la zapata: Az = Vs) (1.5)(P'(= 15,0003.30) (1.5)(1,65 = 0.165 m2

Se propone usar la dimensiones Az = (0.80)(0.80) = 0.64 m2 78 Revisin de presin sobre el suelo: P = PPcolumna + PPsuelo + PPcimiento + P P = (4.80)(0.252)(2.4)+(0.64)(1.0)(1.4)+(0.64)(0.2)(2.4)+1.6533 P = 3.60 Ton. q = SMAzPS = 6(b)(h)2 = 6(0.8)(0.8)2= 0.09 q = SMAzP= 0.090.750.643.60 = qmx = 14 Ton, cumple no excede el Vs Presin ltima: Comoseobservaenlosclculosanteriores,lapresinestdistribuidaen formavariable,peroparaefectosdediseoestructuralsetomaunapresin ltima usando el criterio siguiente: qu = (qmx)(FCU) = (14)(1.40) = 19.60 T/m2 Dimensionandoelreaseprocedeadimensionarelespesordelazapata, basados en que el recubrimiento del refuerzo recomendado por el ACI es de 7.5 centmetros y que el peralte efectivo sea mayor de 15 centmetros, este espesor debe ser tal que resista los esfuerzos de corte. Alconsiderarloanterior,seproponeunespesorparalazapatade25 centmetros. Luego procedemos a realizar las siguientes revisiones. 79 A0.80d0.105Revisinporcortesimple:lafalladelazapataporesfuerzocortante ocurre a una distancia d, peralte efectivo, del borde de la columna, por tal razn, se debe comparar, en ese lmite, si el corte resistente es mayor que el actuante, esto se hace de la forma siguiente forma. Figura 12.Corte simple. Se usarn varillas No. 3d= t Recubrimiento /2 d= 25 7.5 0.95/2 d= 17.025 = 17 cm

Calcular Vr = corte resistente Vr = )(b)(d) c f' 3)( (0.85)(0.5 Vr =

1000(80)(17)) 210 3)( (0.85)(0.5Vr = 8.88 T 80 0.80A0.25+d0.25+dCalcular Vact = corte actuante Vact =(A)(qu) Vact = (0.80)(0.105)(19.60) Vact = 1.65 T Como Vr = 8.88 T>Vact = 1..65, entoncesel espesor t = 25 cm, s soporta el corte simple. Revisinporcortepunzonante:lacolumnatiendeahacerunefectode punzonamiento en la zapata debido a los esfuerzo de corte que se producen en el permetro de la columna; el lmite donde ocurre la falla se encuentra a unadistanciaigualad/2delpermetrodelacolumna.Larevisinquese realiza es: Figura 13.Corte punzonante. 81 Calcular Vr = corte resistente Vr =)(b)(d) c f' 6)( (0.85)(1.0 Vr =

1000) (42)(4)(17) 210 6)( (0.85)(1.0Vr = 37.29 T Calcular Vact = corte actuante Vact = (A)(qu) Vact = (0.802 0.422)(19.60) Vact =9.09 T ComoVr=37.29T>Vact=9.09,entonceselespesort=25cm,s soporta el corte punzonante. Diseo de refuerzo: el empuje hacia arriba del suelo produce un momento flectorenlazapata,portalrazn,esnecesarioreforzarlaconaceropara soportarlosesfuerzosinducidos.Paracalcularelmomentoltimooflector se calcula as: Mu = 2(qu)(L2) = 2275 (19.60)(0.2) = 0.74 Ton. El rea de acero se define por la siguiente frmula: As =

Fyc) (0.85)(f'c) (f' (0.003825)(Mu)(b)((b)(d)) (b)(d)2 As =

2810) (0.85)(210(210) (0.003825)(740)(100)) ((100)(17) (100)(17)2 = 1.74 cm2 82 Asmn =(b)(d)fy14.1 Asmn = 2810)(17) (14.1)(100 = 8.53 cm2 Como Asmn > As, usamos Asmn = 8.53 cm2 El espaciamiento entre varillas y la cantidad de varillas a utilizar se calcula de la siguiente manera: Si se usa varilla No. 5 se tiene: No. varillas = AvAs = 1.988.53 = 4.31 Espaciamiento = S =varillas No.rec - A = 4.317.5 - 80 = 16 cms Losresultadosdeldiseodelazapatasepresentanenelapndice2, figura 28 4.6. Presupuesto. El presupuesto es un documento que debe incluirse en el diseo de todo proyectodeingenierayaquedaaconoceralpropietariosielmismoes rentable,posibleyconvenienteensuejecucin.Loscostosdecadaelemento delaconstruccinsededucendelosplanosydelasespecificacionesy condicionesquesedeterminanenlamemoriadescriptivadelaobra.El presupuesto del proyecto del saln comunal se describe en el anexo A, tabla X. 83 5. EVALUACIN DE IMPACTO AMBIENTAL 5.1. Definicin del estudio.

Enlaconstruccindesistemasdeabastecimientodeaguapotable, edificiospblicosy,engeneral,todaslasactividadesrealizadasporelser humanoenlatierra,generaunimpactoenloscomponentesambientales, ambiente fsico, biolgico y social. Este impacto puede ser de carcter positivo, negativo irreversible, negativo con posibles mitigaciones o neutros. Deacuerdoconlasleyesactuales,sepuedenrealizardostiposde estudios de impacto ambiental: Impacto ambiental no significativo o evaluacin rpida. Impacto ambiental significativo o evaluacin general. Elestudiodeimpactoambientalnosignificativooevaluacinrpida,se llevaacabopormediodeunavisitadeobservacinalsitiopropuestoparael proyecto,porpartedetcnicosenlamateria,aprobadosporelMinisteriode Ambiente y Recursos Naturales y por cuenta del interesado, para determinar si laaccinpropuestanoafecta,significativamente,elambiente.Elcriteriodebe basarse en proyectos similares segn tamao, localizacin e indicadores que se crean pertinentes. 84 Elestudiodeimpactoambientalsignificativooevaluacingeneralse podr desarrollar en dos fases: Fase preliminar o de factibilidad Fase completa La fase preliminar o de factibilidad deber contener, datos de la persona interesada, descripcin del proyecto y escenario ambiental, principales impactos ymedidasdemitigacin,sistemadedisposicindedesechos,plande contingencia, plan de seguridad humana y otros que se consideren necesarios. Lafasecompleta,generalmente,seaplicaaproyectoscongrandes impactosydebeserunestudio,lomscompletoposibleque,ademsdelo establecido en la fase preliminar, deber responder a una serie de interrogantes necesarios para determinar el impacto que tendr el proyecto. a.Qusucederalmedioambientecomoresultadodelaejecucindel proyecto? b. Cul es el alcance de los cambios que sucedan? c. Qu importancia tienen los cambios? d. Qu puede hacerse para prevenirlos o mitigarlos? e. Qu opciones o posibilidades son factibles? f.Qu piensa la comunidad del proyecto? 85 5.2. Fines de la evaluacin de impacto ambiental. Tantoparalaconstruccindeunsistemadeabastecimientodeagua potablecomoparalaconstruccindeunsalncomunal,losimpactos generadosseconsideranpocosignificativosporloquesepuederealizaruna evaluacinrpida.Estaevaluacindebecontenerinformacinbsica, establecer con suficiente nivel de detalle los impactos negativos previstos y sus medidas de mitigacin propuestas. Evaluacin rpida. Informacin sobre el proyecto. a)Nombre de la comunidad: Cooperativa Salvador Fajardo b)Municipio: La Libertad c)Departamento: El Petn Tipo de el proyecto. Sistema de abastecimiento de agua potable y saln comunal. Consideraciones especiales. Consideraciones sobre reas protegidas. a.Seubicaelproyectodentrodeunreaprotegidalegalmente establecida? No b. Nombre del rea protegida: no aplica. 86 c. Categora de manejo del rea protegida: no aplica. d. Base legal de la declaratoria del rea protegida: no aplica. e. Ente administrador del rea protegida: no aplica. f. Ubicacin del proyecto dentro de la zonificacin del rea protegida: no se encuentra dentro de reas protegidas. g.PorlaubicacindelproyectodentrodereasdelSIGAP:El proyecto no requiere un estudio de impacto ambiental. Consideraciones sobre ecosistemas naturales. a. Cruza el proyecto un ecosistema terrestre natural? No b. Estado actual del ecosistema? no aplica. Otras consideraciones. Cruza el proyecto alguna de las siguientes zonas: a. Zona de alto valor escnico: no b. rea turstica: no c. Sitio ceremonial: no d. Sitio arqueolgico: no 87 e. rea de proteccin agrcola: no f. rea de asentamiento humano: no g. rea de produccin forestal: no h. rea de produccin pecuaria: no Los impactos ambientales negativos identificados durante la ejecucin de los proyectos son los siguientes. Tabla VI.Impactos ambientales negativos durante la ejecucin. Impacto ambiental previstoEl presente impacto ambiental negativo requiere de medidas de mitigacin especificas que debern ser implementadas por: ActividadEjecutorComunidadMunicipalidad Remocin de la cobertura vegetalX Movimiento de materialX Disposiciones inadecuadas de materiales de desperdicioX Alteracin y contaminacin de aguas superficialesX Contaminacin del aire por polvo generado en construccinX Alteracin del paisaje naturalX Cambios en la estructura del sueloX Generacin de desechos slidos X Losimpactosambientalesnegativosidentificadosdurantelaoperacin de los proyectos son: Tabla VII.Impactos ambientales negativos durante la operacin. Impacto ambiental previstoEl presente impacto ambiental negativo requiere de medidas de mitigacin especificas que debern ser implementadas por: ActividadComit Mantenimiento ComunidadMunicipalidad Disminucin del nivel del agua su