Perfil de proyecto de grado Vías de comunicación

1. UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO
XAVIER DE CHUQUISACA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
PROYECTO DE GRADO
“DISEÑO Y CÁLCULO ESTRUCTURAL DE PASARELA MIXTA MADERA
HORMIGÓN QUE ENLACE EL BARRIO PATACÓN CON LA AVENIDA JUANA
AZURDUY DE PADILLA Y LA AVENIDA CIRCUNVALACIÓN"
PROPONENTE: Univ. Nina Coa Silverio
MENCIÓN: Vías de Comunicación
DOCENTE: Ing. Alfredo Arancibia Chávez
SEMESTRE: 2/2017
FECHA: 06 de diciembre
SUCRE – BOLIVIA
2017

2. DISEÑO Y CÁLCULO ESTRUCTURAL DE PASARELA MIXTA MADERA HORMIGÓN
QUE ENLACE EL BARRIO PATACÓN CON LA AVENIDA JUANA AZURDUY DE
PADILLA Y LA AVENIDA CIRCUNVALACIÓN
1. ANTECEDENTES.-
Un puente peatonal o pasarela peatonal en una obra que permite la separación permanente del
flujo vehicular con el peatonal, es decir, que estos flujos pueden cruzarse sin que se presente
ninguna interferencia entre ellos, lo que disminuye el riesgo de accidentes entre vehículos y
peatones.
En Bolivia, en las ciudades más grandes de nuestro país como La Paz, Cochabamba y Santa
Cruz debido al desarrollo económico social, se construyeron pasarelas peatonales ubicadas en
las principales avenidas, las cuales fueron diseñadas y construidas con diferentes materiales.
En la ciudad de Sucre existe la necesidad de implementar pasarelas peatonales en las principales
avenidas y diferentes calles, teniendo en cuenta la topografía, el flujo vehicular y la cantidad de
personas que circulan por dichas vías.
Entendemos que la implementación de pasarelas peatonales en lugares estratégicas, es de gran
validez para el desarrollo de nuestra ciudad, que a medida que crece la población y por ende la
masa vehicular se genere soluciones tendientes a brindar seguridad y comodidad a los
transeúntes, pues de eso depende en gran medida la organización y crecimiento de una ciudad.
En la zona del Patacón, al igual que las otras zonas de la ciudad de Sucre, crece paulatinamente
sus habitantes, que con el transcurrir de los días se evidencia la necesidad de otros medios de
accesos a los centros de estudio, salud, núcleo policial y el barrio en sí debido a que a igual
crecimiento poblacional se incrementa la masa vehicular lo que provoca caos en horas
determinadas de accesos a dichos centros, como ya es conocido, Sucre tiene una de las peores
sistemas viales del país y de manera especial en el radio urbano, aunque la región se caracteriza
por ser la capital del estado plurinacional de Bolivia, no ha podido desarrollar el porcentaje socio
económico que se merece, debido a la deficiencia de sus vías como una de las causas.

3. El estudio se realiza con el propósito de mejorar el tránsito peatonal y vehicular en un sector
sumamente conflictivo como es la intersección del barrio Patacón y las avenidas Juana Azurduy
de Padilla y la Circunvalación. Actualmente existe un semáforo en el lugar de estudio, el cual
no proporciona una solución técnica ni viable para el tránsito de vehículos y peatones, al
contrario, esta acción perjudica el tráfico fluido vehicular y provoca inseguridad en los
transeúntes por el embotellamiento que se presenta por el aumento del ´parque automotor en
nuestra ciudad que necesariamente toman esta ruta para conectarse con el centro de la ciudad y
fuentes de estudio y trabajo.
Ciertamente en una ciudad tan caótica como Sucre, conducir es un riesgo. He visto a quienes
cruzan la avenida Juana Azurduy, con su temeridad arriesgan su vida y la de los conductores.
Por todo lo anotado, el planteamiento del problema científico del presente proyecto se puede
resumir del siguiente modo:
¿De qué manera se podrá garantizar el tránsito de peatones de forma segura y cómoda en el
acceso que conecta al barrio Patacón con las avenidas Juana Azurduy y la avenida
Circunvalación?
2. OBJETIVOS DEL PROYECTO.-
2.1. Objetivo general
Se propone el diseño y cálculo estructural de una tipología no convencional de pasarela mixta
madera hormigón que permita dar una solución técnica y segura al tránsito vehicular y peatonal
en la intersección.
2.2. Objetivos específicos
 Determinación de un estudio topográfico y geotécnico del lugar de estudio
 Pre diseño de tipología de pasarela mixta madera metal.
 Elección del sistema de conexión entre madera y metal.
 Determinación de estados de análisis para el modelo estructural.
 Determinación del modelo de elementos finitos.
 Determinación de cargas de diseño.
 Obtención de esfuerzos solicitantes a partir del modelo de elementos finitos.

4.  Obtención de esfuerzos admisibles de diseño para los elementos de la estructura según
norma y complementarios.
 Ajuste de dimensiones y verificación estructural.
 Determinación de la cubicación y presupuesto del proyecto.
 Comparación económica con sistemas estructurales convencionales de pasarelas para las
cargas y servicio proporcionado.
 Realizar un diseño estructural en base a las normas AISI (Estructuras metálicas) y LRFD
2014 (Puentes).
 Visualización del diseño.
3. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO
La alta influencia de personas y el alto flujo vehicular en las avenidas Juana Azurduy y la
Circunvalación que lo vuelven congestionada e insegura, se pretende liberal el flujo peatonal
mediante una pasarela peatonal mixta madera hormigón que de acceso al zona del Patacón.
Esta infraestructura vial permitirá el cruce seguro de los peatones a través de vías mencionadas
donde las velocidades vehiculares no permiten un cruce seguro a nivel.
Con esta obra los peatones, teóricamente, no pondrían en riesgo su seguridad y tampoco
interferirían con rápido desplazamiento del transporte público y privado, pero lamentablemente
esto no siempre es así.
Actualmente en la ciudad de Sucre se ha notado un incremento importante en la tasa de
crecimiento del parque automotor, las vías y obras viales con las que se cuenta en la ciudad no
abastecen ni satisfacen las necesidades del transporte, por lo que es necesario implementar obras
viales de impacto que ayuden a sobrellevar estos incrementos vehiculares.
Técnicamente hablando, se justifica el diseño de la pasarela peatonal elevado porque su
construcción es posible, por la topografía, además porque existen materiales necesarios y
suficientes en el medio para la ejecución. El diseño que se plantea en el proyecto requerirá de
recursos, los cuales serán aportados por cuenta propia al 100%.

5. Debido a la situación actual que se presenta en el lugar de estudio, queda plenamente justificada
el diseño de la pasarela peatonal mixta madera hormigón, mejorando de esta forma la
transitabilidad de los transeúntes.
4. APORTES A LA DISCIPLINA.-
El presente proyecto será elaborado con la finalidad de proporcionar una nueva opción de diseño
de pasarelas peatonales mixtas bajo las normativas actuales.
Con el presente estudio, se brindará una guía técnica de normas que sirva para la orientación de
diseño de estructuras de hormigón armado y de madera que será moldeada en una memoria de
cálculo.
El aporte que se realizara mediante el desarrollo de este proyecto, es generar y ampliar un diseño
confiable y seguro de una pasarela mixta que permita tanto a estudiantes y profesionales de la
carrera de Ingeniería Civil, beneficiarse del presente proyecto como guía para futuras propuestas
y presentaciones.
5. SUPUESTOS Y EXPECTATIVAS.-
5.1. Supuestos:
- La información proporcionada por la unidad de tránsito y el Gobierno Autónomo
Municipal de Sucre mediante su apartado de tráfico y vialidad, son válidas y confiables.
- La disponibilidad de datos del Instituto Nacional de Estadística (INE).
5.2. Expectativas:
- Realizar un método de proyecto que satisfaga las demandas de, funcionalidad, confort,
seguridad y estética, de tal manera que el peatón prefiera la estructura para cruzar la vía
de estudio.
- Con el trabajo de investigación, se brindaran los conocimientos básicos y la información
necesaria para el diseño de pasarelas mixtas madera hormigón, con lo que se pretende
reunir los criterios y la metodología más apropiada para su ejercicio en nuestro medio.
- Poder realizar un estudio claro y detallado de las normas actuales de hormigón armado
y madera.

6. Realizar el diseño y cálculo estructural de todos y cada uno de los elementos estructurales que
componen la pasarela mixta.
6. ALCANCES DE ESTUDIO.-
Los alcances que tendrá el proyecto son:
- Se efectuara una descripción del lugar de emplazamiento del proyecto en base a los datos
topográficos, geológicos, etc.
- Desarrollo de los conceptos generales y conceptos básicos sobre el diseño de una
pasarela mixta madera hormigón según las normas actuales.
- El proyecto contemplara un análisis estructural en forma manual con métodos
aproximados de acuerdo a las normativas actuales. Así mismo, el diseño estructural se
moldeara en el programa SAP2000, obteniendo los esfuerzos y deformaciones
correspondientes para el diseño. Para e diseño de los diferentes elementos estructurales,
se empleara la norma ACI según el método de resistencia y factores de carga.
- Presentar y analizar los resultados obtenidos y realizar las conclusiones correspondientes
del proyecto.
7. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN.-
Para la consolidación del presente trabajo se utilizara el método científico deductivo, teniendo
como principal técnica, la investigación y la observación bibliográfica, la consulta con
estudiantes y profesionales entendidos en el tema. Además, de la información que se puede
obtener de los medios conocidos como el Internet, revistas, textos, libros y publicaciones
relacionados con el tema que serán fuentes principales para los diferentes estudios.
Se llevara a cabo la investigación considerando:
7.1. Marco teórico.-
- Despliegue de todos los conceptos teóricos fundamentales para el diseño y cálculo
estructural de la pasarela mixta madera hormigón.
- Selección de toda la información bibliográfica disponible sobre el comportamiento de
los diferentes elementos estructurales de madera y hormigón.

7. - Revisión y aplicación de las normas actuales referidos a elementos de madera y
hormigón respectivamente.
- Recopilación de toda la información necesaria sobre las características del lugar de
emplazamiento del proyecto.
- Toda la información y documentación obtenida hasta esta parte, facilitara de gran
manera el desarrollo de los diferentes capítulos del fundamento teórico del proyecto en
cuestión.
7.2. Marco práctico.-
- Se realizar un análisis de las condiciones del lugar de emplazamiento del proyecto en
base a los estudios topográficos y geológicos.
- Se planteara la geometría y estructuración de la superestructura de la pasarela mixta.
- Para el análisis y cálculo de los esfuerzos actuantes en la estructura de la pasarela, se
empleará el paquete estructural SAP2000, que permitirá obtener los datos necesarios de
esfuerzos y deformaciones para el diseño posterior.
8. ÍNDICE ESQUEMÁTICO.-
CAPITILO I
INTRODUCCIÓN
1.1. Antecedentes
1.2. Planteamiento del problema
1.3. Objetivos del proyecto
1.4. Justificación del problema
1.5. Aportes a la disciplina
1.6. Supuestos y expectativas
1.7. Alcances del proyecto
1.8. Diseño de la investigación

8. CAPITULO II
EXIGENCIAS DEL COMPORTAMIENTO DE UNA PASARELA PEATONAL
2.1. Generalidades
2.2. Desarrollo histórico de pasarelas peatonales mixtas madera hormigón
2.3. Características y comportamiento de un sistema mixto madera hormigón
2.4. Sistema de conexión para sistema mixto madera hormigón
2.5. Tipos de pasarelas peatonales
2.6. Consideraciones para pasarelas peatonales mixtas madera hormigón
CAPITULO III
DESCRIPCIÓN DEL LUGAR DE EMPLAZAMIENTO DEL PROYECTO
3.1. Introducción
3.2. Características de la zona
3.3. Estudio topográfico y geológico
3.4. Localización del proyecto
3.5.1. Macro localización
3.5.2. Micro localización
3.5. Localización física del proyecto
CAPITULO IV
CONCEPTOS TEÓRICOS BÁSICOS SOBRE EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE
MADERA Y HORMIGÓN SEGÚN LAS NORMAS ACTUALES
4.1. Introducción
4.2. Propiedades de los materiales
4.3.1. Madera
4.3.2. Hormigón

9. CAPÍTULO V
DISEÑO Y ANÁLISIS ESTRUCTURAL
5.1. Introducción
5.2. Descripción y propiedades de la estructura
5.2.1. Infraestructura
5.2.2. Elementos estructurales secundarios
5.3. Cargas
5.4. Combinaciones de cargas
5.5. Verificación superestructura madera hormigón
CAPÍTULO VI
EVALUACIÓN DE RESULTADOS Y COSTOS
6.1. Análisis de resultados obtenidos
6.2. Cubicación y presupuesto pasarela mixta madera hormigón
CAPITULO VII
7.1. Conclusiones y recomendaciones
7.1.1. Conclusiones
7.1.2. Recomendaciones
9. BIBLIOGRAFÍA.-
AASHTO - LRFD; “Diseño de Puentes” 7th Edition, 2014.
ASTORI, BARRIOS D’AMBRA, SOLARI, KOSTESKI; “Puente carretero de estructura mixta
hormigón - madera” Argentina, 2000.
AMERICAN CONCRETE INSTITUTE; “ACI-318-2014; código de diseño de hormigón
armado”. USA.
BRAJA M. DAS; “Principios de ingeniería de cimentaciones”. 4ta edición, 1999.

10. ABC; “Manual de diseño de carreteras” Bolivia.
RAMIREZ; “Innovación regional – losa de madera en pasarela”. Revista noviembre, 2006.
NILSON A. H. Diseño de estructuras de concreto (12ma ed.). Bogotá, Colombia; 1999.
AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural
(ACI 318S-15)
JACK C. MCCORMAC. Diseño de Estructuras de Acero método LRFD (2º Edición); 1975
10. ANEXOS
11. CRONOGRAMA.-
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1
Elaboración de
Introduccion
Cap. I
7
2
Material
Bibliográfico
14
3
Estudio y
Redacción Cap.
II
14
4
Estudio y
Redacción Cap.
III
21
5
Estudio y
Redacción Cap.
IV
14
6
Estudio y
Redacción Cap.
V
21
7
Estudio y
Redacción Cap.
VI
14
8 Conclusiones 14
9 Anexos 7
126
FEBRERO
DIAS
TOTAL DIAS
N° ACTIVIDAD
OCT. NOV. DIC. ENERO

11. 12. PRESUPUESTO.-
COSTO Bs.- COSTO $us.-
1200 172.41
150 21.55
120 17.24
50 7.18
170 24.43
1690 242.81
500 71.84
500 71.84
250 35.92
280 40.23
530 76.15
200 28.74
6.96
2920
419.54Total costo en $us. =
Total costo en Bolivianos=
Tipo de cambio 1 $us.=
TRABAJO EN CAMPO
DOCUMENTACIÓN
OTROS
Impresión de borradores
Impresión y ploteado de planos
ACTIVIDADES
Adquisición de Libros, Textos y Revistas, etc.
Pago por consumo de café Internet
Copias de libros, textos, etc.
Fotocopias de material bibliográfico
Material de escritorio
SUBTOTAL
SUBTOTAL
Estudios topograficos y geológicos (alquiler de
equipos)
SUBTOTAL

12. Sucre, 06 de diciembre de 2017
Señores:
Comisión de graduación carrera ingeniería civil
Presente.-
Ref. SOLICITUD DE APROBACIÓN DE PERFIL DE PROYECTO DE GRADO
Mediante la presente, tengo el placer de saludarlo muy cordialmente a su persona, felicitando
su gran labor y desempeño.
El motivo por el que me dirijo a usted es la solicitud de su colaboración en la aprobación del
perfil de Proyecto de Grado que mi persona solicita para su aprobación que lleva por título:
TÍTULO DE PROYECTO DE GRADO
“DISEÑO Y CÁLCULO ESTRUCTURAL DE PASARELA MIXTA MADERA
HORMIGÓN QUE ENLACE EL BARRIO PATACÓN CON LA AVENIDA JUANA
AZURDUY DE PADILLA Y LA AVENIDA CIRCUNVALACIÓN"
Que será desarrollado con el seguimiento del Docente Tutor Ing. Edwin Beltrán Mamani,
conforme al contenido que se detalla en el perfil de proyecto adjunto.
En tal virtud solicito que dentro del marco de cooperación, tenga a bien, considerar se me
otorgue la colaboración necesaria para la aprobación del Perfil.
Esperando contar con su respuesta favorable, reitero a usted las consideraciones de mi más alta
estima.
Atentamente.
Univ. Nina Coa Silverio
C.U. 32-3986
C.I. 10422845 Ch.