BACHILLER: DORA CAROLINA RIVAS MARCANO DISEÑO DE FUNDACIONES PARA LA CALDERA 720-B-8, UBICADA EN LA UNIDAD 700 SERVICIOS INDUSTRIALES CASO: PLANTA PRODUCTORA.

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1 BACHILLER: DORA CAROLINA RIVAS MARCANO DISEÑO DE FUNDACIONES PARA LA CALDERA 720-B-8, UBICADA EN LA UNIDAD 700 SERVICIOS INDUSTRIALES CASO: PLANTA PRODUCTORA DE MTBE SÚPER OCTANOS, C.A. MUNICIPIO SIMÓN BOLIVAR, ESTADO ANZOATEGUI, 2017 trabajo especial de grado presentado como requisito parcial para optar al título de ingeniero civil

2 CONTENIDO CAPÍTULO I. EL PROBLEMA PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA OBJETIVOS CAPÍTULO II. MARCO TEORICO BASES LEGALES CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO TIPO DE INVESTIGACION POBLACIÓN Y MUESTRA TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS CAPÍTULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

3 CAPÍTULO I EL PROBLEMA

4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA FUNDACIÓN La cimentación es aquella parte de la estructura que tiene como fin exclusivo trasmitir el peso de la misma al terreno natural. Terzaghi K. y Peck Ralph (1978) VENEZUELA Y EL MUNDO Depende de la superestructura y del suelo sobre el que se apoyará la misma, es decir, no se utiliza el mismo tipo de cimiento para un edificio de 30 plantas sobre un suelo rocoso, que para una construcción de Cuatro (4) pisos edificada en un suelo arenoso. INDUSTRIA PETROLERA Por la naturaleza de sus elementos y las normas que lo sustentan, ya que de lo contrario representarían un enorme riesgo a la población circundante de cada planta. CALDERA 720- B-8, SÚPER OCTANOS, C.A.

5 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ¿Cuál la situación actual del terreno donde serán ubicadas las fundaciones de la Caldera 720-B8, a fin de conocer el tipo de suelo y las características mecánicas donde serán ancladas las fundaciones? ¿Cuáles son las variables que determinarán el tipo de fundaciones y el diseño que se ajuste a las solicitaciones de carga a las que estará sometidas? ¿Cuál sería el cálculo estructural de las fundaciones mediante el Método de la American Concrete Institute (ACI) para comprobar su resistencia ante las combinaciones solicitadas? ¿Cuál sería la ingeniería de detalle, en función del diseño obtenido según la metodología descrita en el Reglamento del A.C.I.? ¿Cuál sería el costo de ejecución del proyecto mediante el uso de Análisis de Precios Unitarios (APU) de las partidas establecidas en la Norma COVENIN-MINDUR 2000/2 A-92?1

6 OBJETIVO GENERAL Diseñar las fundaciones para la Caldera 720-B-8, ubicada en la Unidad 700 Servicios Industriales. Caso: Planta Productora de MTBE Súper Octanos, Municipio Bolívar, Estado Anzoátegui, 2017.

7 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN Describir la situación actual del terreno donde serán ubicadas las fundaciones de la Caldera 720-B8, a fin de conocer el tipo y las características mecánicas del suelo donde serán ancladas las fundaciones. Definir las variables como el esfuerzo admisible, profundidad de anclaje, magnitud de cargas, que determinarán los tipos de fundaciones y el diseño que se ajuste a las solicitaciones a las que estarán sometidas. Realizar el cálculo estructural de las fundaciones mediante la metodología descrita en el reglamento del American Concrete Institute (ACI), con la finalidad de asegurar su resistencia ante las combinaciones de carga solicitadas. Elaborar la ingeniería de detalle, en función del diseño obtenido según la metodología descrita en el reglamento del American Concrete Institute (ACI). Estimar el costo de ejecución del proyecto mediante el uso de Análisis de Precios Unitarios (APU), tomando como referencia las partidas establecidas en la Norma COVENIN-MINDUR OBJETIVOS ESPECIFICOS

8 CAPÍTULO II MARCO TEORÍCO

9 BASES LEGALES Norma venezolana COVENIN 1753:2006 “Proyecto y Construcción de Obras en Concreto Estructural”. Parte 5 miembros o sistemas estructurales, Capítulo H-15 fundaciones. Norma Venezolana COVENIN 1756:2001 “Edificaciones Sismorresistentes”. Capítulo 11 fundaciones, muros de sostenimiento y terrenos en pendiente. Norma Venezolana COVENIN 2002: 88, “Criterios y Acciones Mínimas”. Capítulo 3: Criterios generales. Norma PDVSA JA-221, “Diseño Sismorresistentes de Instalaciones Industriales” Norma Venezolana COVENIN. 2000-2:1999. Sector Construcción. Mediciones Y Codificación De Partidas Para Estudios, Proyectos y Construcción.

10 CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO

11 TIPO DE INVESTIGACIÓN Investigación descriptiva SEGÚN EL NIVEL DE CONOCIMIENTO Investigación proyectiva SEGÚN LA ESTRATEGIA Investigación aplicada SEGÚN EL PROPOSITO

12 POBLACIÓN Y MUESTRA 9 POBLACIÓN 9 MUESTRA

13 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS TÉCNICAS Revisión DocumentalINSTRUMENTOS Entrevista no estructurada

14 TÉCNICAS DE ANALISIS DE RESULTADOS ANÁLISIS DESCRIPTIVO

15 CAPITULO IV PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

16 Realizar el cálculo estructural de las fundaciones mediante el Método de la American Concrete Institute (ACI), con la finalidad de comprobar su resistencia ante las combinaciones solicitadas. Fuente: La Autora (2017) FUNDACIÓN D4 DIMENSIONES DE LA FUNDACIÓN FALLA POR CORTE Y PUNZONADO ESFUERZO MÁXIMO TRANSMITIDO HACIA EL SUELO

17 Realizar el cálculo estructural de las fundaciones mediante el Método de la American Concrete Institute (ACI), con la finalidad de comprobar su resistencia ante las combinaciones solicitadas. DISEÑO DE ACERO DE FLEXIÓN Tabla 4.4. Acero de Refuerzo de la Fundación Tabla 4.5. Acero de Refuerzo del Pedestal FALLA POR CORTE Y PUNZONADO

18 Realizar el cálculo estructural de las fundaciones mediante el Método de la American Concrete Institute (ACI), con la finalidad de comprobar su resistencia ante las combinaciones solicitadas. Tabla. 4.9. Resumen de las fundaciones de la Caldera 720-B-8 Fuente: La Autora (2017)

19 Realizar la ingeniería de detalle a fin de documentar el diseño en cuanto a planos y a costos.

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21

22 Bsf. 71.001.948,21 PRESUPUESTO

23 ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS Realizar la ingeniería de detalle a fin de documentar el diseño en cuanto a planos y a costos.

24 CAPITULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

25 CONCLUSIONES Debido a las características planteadas en el estudio de suelos realizado por la empresa, se tiene un suelo con un peso específico de 1.92 ton/m 3, con una profundidad de apoyo de 1m y un nivel freático que varía entre los 5m y los 8m, con una capacidad portante de 15ton/m 2. Por lo que se entiende es un suelo de tipo vertisol, más específicamente un suelo arcilloso poco consolidado. Teniendo que las cargas permanentes van desde 4 ton hasta las 45 ton, las cargas variables están entre las 5 ton y 12 ton, y que las acciones sísmicas oscilan entre 6 y 41 Ton, el autor se decanta por el uso de fundaciones aisladas con una profundidad de 2,5m.

26 CONCLUSIONES Una vez realizado el diseño estructural de cada una de las fundaciones de la caldera 720-8-B, y siguiendo lo establecido en la norma COVENIN 1753:2006 donde explica que la dimensión de una fundación debe ser siempre en múltiplos de 5, se obtuvo finalmente dos diseños de cimientos que quedaron son iguales para algunos ejes, teniendo entonces para los ejes b3, b5 y d4 una fundación con base de 3 m y para los ejes restantes, la zapata tendrá una base de 2,5m. Alcanzando las dimensiones de las zapatas, se realizó el plano de detalles de cada una y un presupuesto que se constituye de 10 partidas detalladas, con un costo final de BsF. 51.750.780,70, el cual incluye desde el proceso de excavación y transporte de residuos hasta el vaciado del concreto a usar en las fundaciones.

27 RECOMENDACIONES Debido al tipo de suelo presente en el terreno, es necesario que se haga un debido proceso de compactación mecánica del suelo, ya que de hacerse de forma manual se corre el riesgo de que la fuerza ejercida por mano del hombre no sea suficiente para obtener los resultados necesarios. A pesar de que técnicamente se establece el uso de fundaciones a 1m de profundidad como medida estándar, se recomienda en este caso, profundizar 2.5m, es decir 1.5m más de lo estandarizado. Esto se plantea debido al nivel freático y al tipo de suelo trabajado.

28 RECOMENDACIONES Después de haber realizado los cálculos respectivos se plantea finalmente dos diseños estructurales relativamente uniformes que permitan mayor trabajabilidad y aprovechamiento del material. Teniendo en cuenta la inestabilidad económica actual del país, se sugiere a la empresa hacer una debida revisión de costos de mercado al momento de la ejecución del proyecto, ya que los costos variaran con el transcurrir del tiempo.

29 Quien obtiene el logro sin sacrificio, no es digno de merecerlo. Rivas M., Dora Carolina