Calculo Estructural Mesa De Patio.docx

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL PARA MESA DE PATIO.

INDICE:         

MEMORIA DESCRIPTIVA. BAJADA DE CARGAS. CARGAS LINEALES Y PUNTUALES. DISEÑO DE DADO Y PLACA BASE. DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE. DISEÑO POR FLEXION. DISEÑO DE CONECCIONES. CONCLUSIONES. ANEXOS.

Pag.2 Pag.11 Pag.5 Pag.13 Pag.15 Pag.19 Pag.20 Pag.20 Pag.20

CALCULO ESTRUCTURAL REALIZADO EN BASE A LAS NORMAS TECNICAS COMPLEMENTARIAS PARA DISEÑO Y CONSTRUCCION DE ESTRUCTURAS METÁLICAS.

SOLUCIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION. Calle: Héroes de Nacozari Mz.36 Lt1 Col. San Felipe de Jesús. C.P. 07510 Del. Gustavo A Madero. Tel. 55-3595-4774 Dibujo y Calculo. Ing. Leonardo García Parra.

Memoria Descriptiva.



Datos Generales.

Propietario: ESRAWE Calculó: Ing. Leonardo García Parra Uso: Residencial. Ubicación:

Descripción de la estructura. Mesa de patio formada de viguería central de 6” x 6” espesor de 4.8mm, marco formado de PTR de 5” x 3” de 4.8mm de espesor, para soportar cristal templado de 1.91mm de espesor, y viguería de madera Tzalam de 2” x 4” longitud 2.15mts, formando la sombra en voladizo, estas serán soportadas con solera de acero de 2” x ¼”, soldada al marco de PTR y a la solera que soporta la base de cristal, se usará una soldadura E – 60 XX, con una capacidad de carga de 535 kg/cm2 espesor mínimo de 6mm. La vigueta principal estará soportada por un PTR central, soldado a dos columnas de PTR de 6” x 3” espesor 4.8mm longitud vertical de 2.95mts, se usará una soldadura E – 60 XX, con una capacidad de carga de 535 kg/cm2 espesor mínimo de 6mm.

SOLUCIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION. Calle: Héroes de Nacozari Mz.36 Lt1 Col. San Felipe de Jesús. C.P. 07510 Del. Gustavo A Madero. Tel. 55-3595-4774 Dibujo y Calculo. Ing. Leonardo García Parra.

Planta Alta: la planta alta cuenta con escalera de acceso a la planta baja y terraza, una recamara principal con baño, 4 recamaras secundarias, 3 baños, estancia de TV y un salón de usos múltiples.

Terraza: la terraza cuenta con escalera de acceso de la planta baja, un cuarto de servicio y un baño. SOLUCIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION. Calle: Héroes de Nacozari Mz.36 Lt1 Col. San Felipe de Jesús. C.P. 07510 Del. Gustavo A Madero. Tel. 55-3595-4774 Dibujo y Calculo. Ing. Leonardo García Parra.

Planta de Azotea: No utilizable, instalación para un tinaco 1100 lts

Descripción de la Estructura.    

Losas: Aligeradas con vigueta de 4” . Muros de Carga: Tabicón de 6x12x24. Trabes y Castillos: Concreto reforzado. Cimientos: A base de zapatas.

Descripción de elementos no estructurales y acabados. 

Azotea: con pendiente del 2%, relleno de tezontle, entortado de mezcla, impermeabilizante marca IMPAC, enladrillado escobillado, plafón interior con aplanado de yeso.

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  

Planta baja y primer nivel: firme de mezcla para recibir pisos. Pisos de loseta vinílica de 30.48x30.48 con zoclo, plafón con aplanado de yeso. Muros exteriores: aplanado de mezcla-mezcla; aplanado de mezcla una cara y la otra con azulejo. Ventanales y puertas exteriores: puerta de ingreso multypanel, y ventanas con cancelería de aluminio.

Cargas Unitarias

Cargas unitarias en Losas Losa de azotea aligerada y vigueta material carga unidad Kg/m2 Impermeabilizante 5 Kg/m2 Relleno 47.5 Kg/m2 Entortado 40 Kg/m2 Carpeta 60 Kg/m2 Vigueta 40 Kg/m2 Bovedilla 40 Kg/m2 Falso plafón 5 Kg/m2 Carga adicional 20 Carga muerta total 257.5 Kg/m2 Carga de servicio gravitacional SOLUCIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION. Calle: Héroes de Nacozari Mz.36 Lt1 Col. San Felipe de Jesús. C.P. 07510 Del. Gustavo A Madero. Tel. 55-3595-4774 Dibujo y Calculo. Ing. Leonardo García Parra.

C.S.G (CM+Wm) 357.5 Carga sísmica C.S (CM+Wa) 327.5 Carga Media CM (CM+W) 272.5

Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2

Losa de entrepiso aligerada y vigueta material carga unidad Kg/m2 loseta 10.8 Kg/m2 Firme 60 Kg/m2 Carpeta 60 Kg/m2 Vigueta 40 Kg/m2 Bovedilla 40 Kg/m2 Falso plafón 5 Kg/m2 Carga adicional 20 Carga muerta total 235.8 Kg/m2 Carga de servicio gravitacional C.S.G (CM+Wm) 405.8 Kg/m2 Carga sísmica C.S (CM+Wa) 325.8 Kg/m2 Carga Media CM (CM+W) 305.8 Kg/m2

Escalera Carga de escalera material carga unidad losa 230 Kg/m2 loseta 10.8 Kg/m2 Carga muerta total 241 Kg/m2 Carga de servicio gravitacional C.S.G (CM+Wm) 590.8 Kg/m2 Carga sísmica C.S (CM+Wa) 390.8 Kg/m2 Carga Media CM (CM+W) 280.8 Kg/m2

Cargas unitarias en muros exteriores.

Muro Mezcla-Mezcla material carga unidad SOLUCIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION. Calle: Héroes de Nacozari Mz.36 Lt1 Col. San Felipe de Jesús. C.P. 07510 Del. Gustavo A Madero. Tel. 55-3595-4774 Dibujo y Calculo. Ing. Leonardo García Parra.

Muro tabique 225 Kg/m2 Aplanado de Mezcla 60 Kg/m2 Carga muerta total 285 Kg/m2 Carga total en (ml) 726,75 Kg/m

Muro Mezcla-Azulejo material carga unidad Muro tabique 225 Kg/m2 Azulejo 9 Kg/m2 Aplanado de Mezcla 60 Kg/m2 Carga muerta total 294 Kg/m2 Carga total en (ml) 749,7 Kg/m

Muro Mezcla-yeso material carga 225 Muro tabique 60 Aplanado de Mezcla 30 Aplanado de yeso Carga muerta total 315 Carga total en (ml) 803,25

unidad Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m

Cargas unitarias en muros internos. SOLUCIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION. Calle: Héroes de Nacozari Mz.36 Lt1 Col. San Felipe de Jesús. C.P. 07510 Del. Gustavo A Madero. Tel. 55-3595-4774 Dibujo y Calculo. Ing. Leonardo García Parra.

Muro yeso-yeso material carga 225 Muro tabique 60 Aplanado de yeso Carga muerta total 285 Carga total en (ml) 726,75

unidad

Muro yeso-azulejo material carga Muro tabique 225 azulejo 18 Aplanado de yeso 30 Carga muerta total 273 Carga total en (ml) 696,15

Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m

unidad Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m

Muros con aberturas de acuerdo a la NTC de estructuras de mampostería 5.1.3 Existirán elementos de refuerzo con las mismas características que las dalas y castillos en el perímetro de toda abertura cuyas dimensiones horizontal o vertical excedan de la cuarta parte de la longitud del muro o separación entre castillos, o de 600 mm. También se colocarán elementos verticales y horizontales de refuerzo en aberturas con altura igual a la del muro. En muros con castillos interiores, se aceptará sustituir a la dala de la parte inferior de una abertura por acero de refuerzo horizontal anclado en los castillos que confinan a la abertura. El refuerzo consistirá de barras capaces de alcanzar en conjunto una tensión a la fluencia de 29 kN (2 980 kg).

Áreas tributarias

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Se propone direccionar las viguetas en el sentido indicado, ya que la carga se reparte en esa dirección hacia los muros.

Azotea.

II I

V III

IV

AREAS TRIBUTARIAS AZOTEA Tablero I II III IV V

B 3,00 1,05

h 1,95 0,65

1,65 1,35 3,00

2,20 2,15 2,15

A trib 2,93 0,34 1,82 1,45 3,23

A total 5,85 0,68 3,63 2,90 6,45

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2do Nivel.

II

I

IV III

V

VI

VII

VIII

AREAS TRIBUTARIAS 2DO NIVEL. Tablero I II III IV V VI VII VII

B 3,00 3,00

h 3,85 3,85

1,30 3,00 1,50 1,50 3,00 3,00

1,95 1,95 3,05 3,05 3,05 0,73

A trib 5,78 5,78 1,27 2,93 2,29 2,29 4,58 2,19

A total 11,55 11,55 2,54 5,85 4,58 4,58 9,15 2,19

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1er Nivel.

I

II

III

IV

V

VIII

VII VI

IX

X

AREAS TRIBUTARIAS 1ER NIVEL. Tablero I II III IV V VI VII VIII IX X

B 3,00 3,00

h 3,85 3,85

1,30 3,00 1,70 1,70 1,30 3,00 3,00 3,00

1,95 1,95 1,35 1,70 3,05 1,70 1,35 0,73

A trib 5,78 5,78 1,27 2,93 1,15 1,45 1,98 2,55 2,03 2,19

A total 11,55 11,55 2,54 5,85 2,30 2,89 3,97 5,10 4,05 2,19

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Bajada de cargas a muros y trabes.

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CARGAS EN TRABES SENTIDO X EJES

NIVEL

W (Kg/m2 )

A1 m2

A2 m2

L(m)

WL

WM

PP TRABE

WN

WTOTAL

W (ML)

2 (A-B)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

3 3 3

0.00 0.00 0.00

0 855 2409.75

0 310.5 310.5

0.00 0.00 0.00

0.00 1165.50 2720.25 3885.75

0.00 388.50 906.75 1295.25

2 (B-C)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

3 3 3

0.00 0.00 0.00

0 855 2409.75

0 310.5 310.5

0.00 0.00 0.00

0.00 1165.50 2720.25 3885.75

0.00 388.50 906.75 1295.25

3 (A-B)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

2.93 1.27 1.27

0.00 0.00 0.00

3 3 3

1045.69 514.35 514.35

855 2409.75 2180.25

310.5 310.5 310.5

0.00 0.00 0.00

2211.19 3234.60 3005.10 8450.89

737.06 1078.20 1001.70 2816.9635

3 (B-C)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.34 2.93 2.93

0.00 0.00 0.00

1.05 3 3

122.00 1186.97 1186.97

299.25 0 2088.45

108.675 310.5 310.5

0.00 0.00 0.00

529.92 1497.47 3585.92 5613.30

504.69 499.16 1195.31 1871.1006

3.1 (B-C)

A 2 1 TOT

357.5 0 0

0.34 0.00 0.00

1.45 0.00 0.00

3 3 3

640.82 0.00 0.00

855 2409.75 0

310.5 310.5 0

0.00 0.00 0.00

1806.32 2720.25 0.00 4526.57

602.11 906.75 0.00 1508.8563

4 (A-B)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 0.00 3.13

0.00 0.00 0.00

3 3 3

0.00 0.00 1270.15

0 2088.45 2088.45

310.5 310.5 310.5

0.00 0.00 0.00

310.50 2398.95 3669.10 6378.55

103.50 799.65 1223.03 2126.1847

427.5 555.8 555.8

0.00 2.93 2.93

0.00

4 (B-C)

A 2 1 TOT

2.55

3 3 3

0.00 1625.72 3043.01

0 0 2088.45

0 310.5 310.5

0.00 0.00 0.00

0.00 1936.22 5441.96 7378.17

0.00 645.41 1813.99 2459.39

4.1 (B-C)

A 2 1 TOT

427.5 0 0

1.45 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

3 0 0

620.41 0.00 0.00

855 0 0

310.5 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

1785.91 0.00 0.00 1785.91

595.30 0.00 0.00 595.30313

4.2 (B-C)

A 2 1 TOT

0 0 405.8

0.00 0.00 1.15

0.00 0.00 1.45

3 3 3

0.00 0.00 1052.04

0 0 0

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 1052.04 1052.04

0.00 0.00 350.68 350.67883

5 (B-C)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 0.00 2.55

0.00 0.00 2.03

3 3 3

0.00 0.00 1856.54

0 0 0

0 0 310.5

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 2167.04 2167.04

0.00 0.00 722.35 722.345

5.1 (A-B)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

3 3 3

0.00 0.00 0.00

855 0 0

310.5 0 0

0.00 0.00 0.00

1165.50 0.00 0.00 1165.50

388.50 0.00 0.00 388.5

6 (A-B)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 0.00 3.43

0.00 0.00 0.00

3 3 3

0.00 0.00 1390.88

0 0 2249.1

0 310.5 310.5

0.00 0.00 0.00

0.00 310.50 3950.48 4260.98

0.00 103.50 1316.83 1420.3265

6 (B-C)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 0.00 2.03

0.00 2.19 2.19

3 3 3

0.00 888.70 1710.45

0 0 0

0 310.5 310.5

0.00 0.00 0.00

0.00 1199.20 2020.95 3220.15

0.00 399.73 673.65 1073.383

SOLUCIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION. Calle: Héroes de Nacozari Mz.36 Lt1 Col. San Felipe de Jesús. C.P. 07510 Del. Gustavo A Madero. Tel. 55-3595-4774 Dibujo y Calculo. Ing. Leonardo García Parra.

CARGAS EN TRABES SENTIDO Y 2

EJES

NIVEL

W (Kg/m )

A1 m2

A2 m2 L(m)

PP TRABE

WN

WTOTAL

W (ML)

A (2-3)

A 2 1 TOT

0 405.8 405.8

0.00 5.78 5.78

0.00 0.00 0.00

3.85 0.00 3.85 2343.50 1097.25 398.475 3.85 2343.50 3092.51 398.475

0.00 0.00 0.00

0.00 3839.22 5834.48 9673.70

0 997.2 1515.45 2512.65

A (3-4)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

1.95 1.95 1.95

0.00 0.00 0.00

555.75 1566.34 201.825 1566.34 201.825

0.00 590.80 590.80

555.75 2358.96 2358.96 5273.68

285 1209.72436 1209.72436 2704.44872

A (4-6)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

1.82 2.29 0.00

0.00 0.00 0.00

2.2 3.05 3.05

648.86 928.27 0.00

627 227.7 1767.15 315.675 2449.91 315.675

0.00 0.00 0.00

1503.56 3011.09 2765.59 7280.24

683.4375 987.243443 906.75 2386.96475

A' (4-6)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

1.82 2.29 0.00

1.45 2.29 0.00

2.2 1167.68 0 227.7 3.05 1856.54 2286.59 315.675 3.05 0.00 2123.26 315.675

838.89 0.00 0.00

2234.27 4458.80 2438.93 9132.00

1015.57876 1461.9 799.65 2994.09861

B (2-3)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 5.78 5.78

0.00 5.78 5.78

3 0.00 0 310.5 3.85 4686.99 0 398.475 3.85 4686.99 2797.99 398.475

0.00 0.00 0.00

310.50 5085.47 7883.45 13279.42

103.5 1320.9 2047.65 3449.19935

B (3-4)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

1.95 1.95 1.95

201.825 201.825 201.825

0.00 0.00 0.00

201.83 201.83 201.83 605.48

103.5 103.5 103.5 310.5

B (4-6)

A 2 1 TOT

427.5 555.8 555.8

1.45 2.29 0.00

0.00 4.58 0.00

3 3 3

310.5 310.5 310.5

0.00 0.00 0.00

930.91 4124.68 2490.75 7546.34

310.303125 1374.8925 830.25 2515.44563

C (2-3)

A 2 1 TOT

427.5 555.8 555.8

0.00 5.78 5.78

0.00 0.00 0.00

3.85 0.00 3.85 3209.75 1097.25 398.475 3.85 3209.75 3092.51 398.475

0.00 0.00 0.00

0.00 4705.47 6700.73 11406.20

0 1222.2 1740.45 2962.65

C (3-4)

A 2 1 TOT

427.5 555.8 555.8

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

1.95 1.95 1.95

555.75 201.825 1566.34 201.825 1461.92 201.825

0.00 0.00 0.00

757.58 1768.16 1663.74 4189.48

388.5 906.75 853.2 2148.45

C (4-6)

A 2 1 TOT

357.5 405.8 405.8

0.00 4.58 0.00

0.00 0.00 0.00

0.76 0.00 216.6 78.66 3.05 1856.54 2449.91 315.675 3.05 0.00 2449.91 315.675

0.00 0.00 0.00

295.26 4622.12 2765.59 7682.97

388.5 1515.45 906.75 2519.00656

WL

0.00 0.00 0.00

WM

0 0 0

620.41 3814.18 0.00 2180.25

0.00 0.00 0.00

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Resistencia en muros

Muros 4(A-B) 4.2(A-B) 5(B-C) A(2-3) A(3-4) A(4-6) B(2-3) B(4-5) C(2-3) C(3-4) C(4-6)

RESISTENCIA A COMPRESION EN MUROS L w P Pu FE PR 1,70 1,70 3,00 3,85 1,95 3,05 1,35 1,70 3,85 2,86 3,05

2126,18 350,68 722,35 2512,65 2704,45 2386,96 3449,20 2515,45 2962,65 2148,45 2519,01

3,61 0,60 2,17 9,67 5,27 7,28 4,66 4,28 11,41 6,14 7,68

5,06 0,83 3,03 13,54 7,38 10,19 6,52 5,99 15,97 8,60 10,76

0,60 0,60 0,60 0,70 0,70 0,70 0,60 0,60 0,60 0,60 0,70

17,44 17,44 30,78 46,08 23,34 36,51 13,85 17,44 39,50 29,34 36,51

Analisis SE ACEPTA SE ACEPTA SE ACEPTA SE ACEPTA SE ACEPTA SE ACEPTA SE ACEPTA SE ACEPTA SE ACEPTA SE ACEPTA SE ACEPTA

Diseño de trabes. Mu=379391.15 kg-cm

fy=4200

Q=0.2109

h= 30 cm

q=0.2396

b= 15 cm

p=0.0097

r= 2cm

f’c=250 As=4.07 cm2

se proponen 2 barras del # 5 corridas

Con estribos del #3 @ 15 SOLUCIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION. Calle: Héroes de Nacozari Mz.36 Lt1 Col. San Felipe de Jesús. C.P. 07510 Del. Gustavo A Madero. Tel. 55-3595-4774 Dibujo y Calculo. Ing. Leonardo García Parra.

Castillos

Con estribos del #3 @ 15

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Distribución de trabes y castillos De acuerdo a la NTC estructuras de mampostería 5.1 mampostería confinada. a) Existirán castillos por lo menos en los extremos de los muros e intersecciones con otros muros, y en puntos intermedios del muro a una separación no mayor que 1.5 H ni 4 m. Los pretiles o parapetos deberán tener castillos con una separación no mayor que 4m. b) Existirá una dala en todo extremo horizontal de muro, a menos que este último esté ligado a un elemento de concreto reforzado con un peralte mínimo de 100 mm. Aun en este caso, se deberá colocar refuerzo longitudinal y transversal como lo establecen los incisos 5.1.1.e y 5.1.1.g. Además, existirán dalas en el interior del muro a una separación no mayor de 3 m y en la parte superior de pretiles o parapetos cuya altura sea superior a 500 mm. c) Los castillos y dalas tendrán como dimensión mínima el espesor de la mampostería del muro, t. d) El concreto de castillos y dalas tendrá un resistencia a compresión, fc ’, no menor de 15 MPa (150 kg/cm²).

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Trabes y castillos Planta baja

Trabes y castillos Planta alta

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Trabes y castillos Terraza

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Diseño de cimentación Datos: f’c= 250 f*c= 200 f"c= 170 fy= 4200

P=13.28 Ton Pu=18.59 Ton PT=24.17 Ton PTu=33.84 Ton

Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2

De acuerdo al estudio de mecánica de suelos, se tiene una capacidad de carga admisible de 15.77 T/m2 a una profundidad de desplante de 1 m con estos datos obtenemos el dimensionamiento de la base de la zapata. 𝐴𝑧 =2.15 m2 𝐴𝑧 = 𝐿 ∗ 𝐵 𝐵 = 0.60 m Calculo de las presiones de contacto. Presión amplificada: 𝑄 =14.65 Ton/m2 < Qadm. Presión Neta ultima: 𝑄𝑁𝑢 = 8.05 Ton/m2
ℎ = 12 𝑐𝑚

Revisión por cortante. Condiciones 𝐵≥𝑑 ℎ ≤ 60𝑐𝑚 𝑀 ≤2 𝑉∗𝑑 𝑉𝐶𝑅 = 5.66

𝑉𝑢 = 1.53

VCR>Vu por lo tanto se acepta por cortante SOLUCIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION. Calle: Héroes de Nacozari Mz.36 Lt1 Col. San Felipe de Jesús. C.P. 07510 Del. Gustavo A Madero. Tel. 55-3595-4774 Dibujo y Calculo. Ing. Leonardo García Parra.

Diseño por flexión. 𝐴𝑠 =0.4 cm2 𝐴𝑠𝑚𝑖𝑛 =1.09 cm2 Proponiendo usar varillas del #3

As=0.71 cm2

Para cumplir con el área de acero necesaria, se colocaran varillas del número 3 a cada 20 cm, en el sentido longitudinal y en el sentido transversal varilla nuero 3 @ 15cm. Para el procedimiento se propone poner una plancha de concreto pobre f’c=100 con espesor de 5cm, tender el emparrillado de varillas #3 y recubrir a 10cm, como se muestra en el dibujo.

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ANEXOS

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PLANO DE CASTILLOS Y TRABES.

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PLANO DE CIENTACION.

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