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ARQ. EDGAR RAÚL PÉREZ MARTÍNEZDalia No. 130 Fraccionamiento “Las Flores

Saltillo, Coahuila C.P. 25295Tel (844)430

Correo electrónico: edg-arq@prodigy.net.mx

2013

Memoria Descriptiva del Proyecto de Construcción de la Primera Etapa de un CentrPoli-funcional en la Unidad Laguna.

ARQ. EDGAR RAÚL PÉREZ MARTÍNEZDalia No. 130 Fraccionamiento “Las Flores

Saltillo, Coahuila C.P. 25295Tel (844)430-0232

arq@prodigy.net.mx

Memoria Descriptiva del Proyecto de Construcción de la Primera Etapa de un Centro

una.

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Contenido

I. Presentación. .................................................................................................................................................... 3

II. Introducción. ..................................................................................................................................................... 4

III. El Proyecto Arquitectónico. ............................................................................................................................... 5

IV. Referencias Técnicas ......................................................................................................................................... 9

1. Módulo “A”...........................................................................................................................................................9

2. Módulo “B”.........................................................................................................................................................10A. Estructura de concreto y mampostería. ....................................................................................................... 10

a) Muros perimetrales. ................................................................................................................................. 10b) Zapatas de concreto armado. ..................................................................................................................11c) Dados de concreto armado......................................................................................................................11d) Cerramientos. ...........................................................................................................................................11

B. Estructura metálica ....................................................................................................................................... 11e) Marcos principales en el sentido de las pendientes................................................................................11f) Polines. ..................................................................................................................................................... 11g) Contravientos de cubierta. .......................................................................................................................12h) Contraflambeos. ....................................................................................................................................... 12i) Columnas de viento. ................................................................................................................................. 12j) Entrepisos metálicas. .............................................................................................................................. 12k) Cubierta ....................................................................................................................................................12l) Vigas de contraviento. .............................................................................................................................. 13

C. Materiales......................................................................................................................................................13m) RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS PARA CONCRETO.......................................................................13n) RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS PARA ACERO. .............................................................................14

3. Detalles Constructivos de Referencia. ...............................................................................................................16D. Consideraciones para diseño de cimentación..............................................................................................16E. Montaje y Soldadura de Vigas y Columnas ..................................................................................................17F. Anclaje de columnas en dado de cimentación. ............................................................................................ 18A. Anclaje de columnas en losa de cimentación ó zapata................................................................................19B. Fijación de cubierta Multytecho....................................................................................................................20C. Sellado y Fijación de Traslape........................................................................................................................20D. Tipos de Asentamiento y Fijación de Losacero..............................................................................................21

4. Conclusiones.......................................................................................................................................................22

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Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro

Unidad Laguna

Centro Poli-funcional

I. Presentación.La creciente necesidad de espacios propicios para la difusión cultural, en la dinámica actual de las instituciones de enseñanza en México, ha generado una serie de condiciones atendidas con niveles básicos de eficiencia que en ocasiones resulta insuficiente, ya que no se trata de un problema de edificación sino de equipamiento y versatilidad.

Esta situación se genera por la constante innovación en las tecnologías informáticas y la cada vez más intensa interacción de los estudiantes con los mercados, con la sociedad, con la industria y con todo aquello que representa la innovación en el ámbito profesional.

Así es como a la arquitectura se han incorporado cada vez con más fuerza conceptos como los relativos a; la Eficiencia Energética, el Aislamiento Térmico, Arquitectura de Paisaje, Arquitectura Sustentable, Protección Civil, Planeación, etcétera, y por supuesto éstos tienen una carga de innovación que nos conducen al empleo de nuevos materiales y técnicas de construcción además de las técnicas de la informática y la comunicación. Las redes de voz y datos y el internet resultan imprescindibles en edificios de esta naturaleza.

En respuesta a esta necesidad concreta, la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Unidad Laguna, ha tomado la iniciativa de dotar a sus instalaciones con un espacio que ofrezca a su matrícula estudiantil y docente la posibilidad de un sitio en el que, una conferencia, un taller, un curso, un debate, incluso una exposición, o bien una celebración o un espectáculo, tengan lugar y cuenten con las instalaciones y aforo apropiados a cada condición.

De esta circunstancia el adjetivo de “Poli-funcional”, concepto que en realidad resulta una afortunada analogía que resume actividades tan distantes en apariencia pero muy propias en la estrategia adoptada por el país de una Educación Basada en Competencias.

Arq. Edgar Raúl Pérez Martínez

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II. Introducción.El objetivo principal es realizar la construcción, en su primera etapa, de un Centro Poli-Funcional, para la UAAAN en la Unidad Laguna para lo cual se emite esta memoria técnica, para normar el desarrollo de las ingenierías que deriven del proyecto arquitectónico adjunto.

Aunque todos los análisis y diseños presentados en esta memoria descriptiva de elementos constructivos que serán apegados en estricta respuesta a las normativas vigentes en México y en nuestra región, referente al diseño de estructuras; sentimos necesario también apoyarnos en nuestra experiencia en materia de cálculo, diseño, fabricación y montaje de estructuras de metálicas, con el fin de estar dentro de los parámetros comerciales y estándares de los fabricantes y constructores y que pudiera lograr una obra más rápida y económica, por tanto, es probable que el presente documento tenga divergencias con el pensamiento y experiencia de quien lo lea y revise, ya que existe diversidad de criterios e interpretaciones para el cálculo de estructuras metálicas.

El alcance de los servicios profesionales prestados, tuvieron la finalidad de desarrollar el proyecto arquitectónico básico y una serie de recomendaciones en el sistema constructivo que se considerarán conceptuales y cuyo desarrollo ejecutivo será normado en todo caso por las recomendaciones del cálculo estructural definitivo. Por tanto será responsabilidad del contratista asignado, entregar a la Administración de la UAAAN la memoria de cálculo y los planos derivados de su propio análisis para un conjunto estructural con uso educativo y recreativo, que garantice la seguridad e integridad del los ocupantes y del inmueble mismo, siempre y cuando se esté dentro de los parámetros de diseño mediante un cálculo y diseño racional, plasmado y traducido en croquis, planos, detalles y especificaciones conforme a las prácticas más actuales de la ingeniería.

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III. El Proyecto Arquitectónico.Se trata de una unidad arquitectónica que se integra por cuatro aulas, un salón de eventos con el equipamiento propio para su función y un escenario. Cada elemento contiene características complementarias que bien pueden funcionar como unidad o de manera individual.

El acceso vehicular al conjunto es frontal y se remata con un cuerpo de agua que se recicla en una cascada que emana de una cubierta que pareciera recorrer en toda su longitud el cuerpo principal.

En la actualidad se cuenta con una plataforma compactada y un estudio de mecánica de suelos que determinaron la orientación del conjunto, por lo que el asoleamiento se regulará con el empleo de acondicionamiento artificial, vegetación y aislamiento térmico en azotea para regular el microclima interior.

El primer elemento visible, corresponde al vestíbulo de Aulas. Es un cuerpo de un nivel con Fachada Suroeste con accesos laterales que permitan la ventilación cruzada y una cortina vegetal exterior que reduzca los niveles de asoleamiento en horario vespertino. Se trata de un espacio que no considera periodos grandes de estancia, su vocación es el tránsito y acceso a cuatro aulas divisibles equipadas con mamparas plegadizas para subdividir en módulos proporcionales a cada evento que se pretenda realizar. Su arquitectura es libre de ornamentos, básicamente se trata de una fachada integral delineada por un guardapolvo remetido y rematado por un perfil metálico a nivel de firme que se repite a nivel de losa delineando ambos la horizontalidad del edificio. La azotea libre de pretiles al límite, cuenta con un elemento ligero, a base de panel durock que permite suavizar visualmente las pendientes y remata el edificio con un volado en el acceso principal y una caída de agua sobre un canal que corre a lo largo de la plaza de acceso.

El segundo cuerpo visible alberga dos módulos sanitarios para damas y caballeros y una oficina de administración en la que se podrá resguardar el equipo audiovisual necesario. Se trata de un cuero de mayor altura que permitirá ocultar equipos de

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climatización ó tinacos con acceso por la cara Noreste o posterior. Éste cuerpo cuenta con textura en su superficie y se remata con una corniza de bloques que abstraen las siglas de la Universidad (UAAAN) a la manera de la arquitectura prehispánica. Éste alberga los servicios sanitarios, razón por la cual su altura será útil para ocultar líneas de conducción, bajadas y ventilas,

El tercer cuerpo es de menor altura exterior, sin embargo conserva el mismo nivel de losa que los dos anteriores. Aquí se desarrolla la que consideramos más intensa de las actividades, ya que las cuatro aulas de mediana capacidad seguramente tendrán demanda de uso a lo largo de cada ciclo escolar, en tanto el uso masivo solo es eventual. Aunque esta zona está resguardada por la nave principal y el cuerpo 2 de servicios, se sugiere aislar las tres caras expuestas de este edificio a fin de lograr el máximo confort y disminuir la demanda energética interior.

Formalmente este módulo no tiene peso, su forma es simple y funciona como transición entre los cuerpos de mayor tamaño. La prioridad de este espacio es funcional y la estética es interior, por lo que la iluminación, los acabados, el sonido y la acústica son la tarea principal que obliga a un diseño de mamparas eficiente y versátil, además de la dotación de mobiliario y equipo especializado.

El cuarto módulo corresponde a la estructura mas compleja constructivamente hablando, ya que se trata de una estructura de marcos rígidos que salvan claros de 18 metros para contener un salón de eventos con el menor número de columnas posibles que obstruyan la visión a un escenario en el que puede hacerse una representación o bien celebrar un evento masivo dentro de la comunidad.

Por esta característica el espacio será dotado de una estructura teatral básica en los aspectos de tramoya, iluminación, sonido, camerinos, etcétera y por lo tanto del mobiliario básico para ello. Por otra parte la celebración de eventos implica la dotación de espacios para la preparación, el servicio y el almacenaje de alimentos y bebidas.

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Por su altura este espacio requerirá de un diseño constructivo para la instalación de plafones que lo hagan confortable al tipo de uso y que permitan optimizar la acústica del espacio.

El funcionamiento del conjunto y en la medida del evento, éste ampliará su área de funcionamiento hacia la parte posterior, es decir, si el aforo rebasa una de las aulas, el evento se extenderá a la que sigue y así sucesivamente.

Perimetralmente cuenta con áreas de estacionamiento que no representarán problema con el aforo toda vez que el predio cuenta con extensión suficiente para crecer cuanto sea necesario.

Es muy importante señalar que por el nivel de definición del proyecto al momento de esta redacción, la configuración definitiva de los sistemas constructivos finales y los acabados del edificio, serán materia de un desarrollo posterior y su contratación estará sujeta a las consideraciones de la Administración responsable del seguimiento ejecutivo.

El Programa Arquitectónico.

Conjunto Poli(Programa Arquitectónico)

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Vestíbulo Principal (385m2)

••••

Aulas Múltiples (600m2)

•••••••••

Salón de Eventos (2300m2)

Conjunto Poli-funcional (Programa Arquitectónico)

• Sanitarios Hombres 32m2 14 Usuarios• Sanitarios Mujeres 32m2 14 Usuarios• Espera y Circulación 315m2• Of. Administración 16m2

• Conferencias 150m2 80 Usuarios• Debates 150m2 80 Usuarios• Talleres 150m2 80 Usuarios• Capacitacion 150m2 80 Usuarios

• Comensales 1200m2 Hasta 520 Personas• Cocina 125m2• Almacén 100m2• Sanitarios Hombres 32m2 14 Usuarios• Sanitarios Mujeres 32m2 14 Usuarios• Camerinos y Servicios 130m2• Escenario 190m2• Cabinas 10m2• Area Libre 500m2

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funcional

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IV. Referencias TécnicasA continuación se da referencia del criterio estructural planteado para la edificación del conjunto, sin embargo la información contenida debe ser tomada con reservas y con carácter de preliminar, por lo que de ninguna manera ésta deberá asumirse como instrucción de campo y fabricación.

En el conjunto hay dos estrategias de edificación, la correspondiente al vestíbulo, servicios y aulas y lo que corresponde al conjunto de eventos.

1. Módulo “A”Es el Módulo integrado por El Vestíbulo, Los Servicios y Las Aulas.

Por sus Características y magnitud se sugiere Losa de Cimentación con un espesor mínimo de 20cms de concreto f’c=250kg/cm2 armada con acero fy=4200 kg/cm2 y malla electro soldada de acero fy=5000kg/cm2 en tableros no mayores a 6x3m.

El Proyecto plantea una estructura superior mixta mediante columnas de sección circular de 30 a 35cms de diámetro (según cálculo) a base de concreto f’c=250kg/cm2 en Eje Frontal y de acero a base de perfil monten en cajón con soldadura intermitente o discontinua en marcos interiores para lograr espacios amplios libres de obstáculos visuales ya que se trata de espacios para la enseñanza. De igual manera las trabes y polinería necesarios se apegarán a las recomendaciones del perito a cargo.

La losa se propone a base de losacero de sección y calibre por definir según cálculo y capa de compresión a base de concreto f’c=250kg/cm2 reforzada con malla electro soldada de acero de alta resistencia.

Las instalaciones se desplantarán bajo la losa y se ocultarán con un sistema de falso plafón que incluya tableros de suspensión visible para facilitar su registro y mantenimiento. En la superficie expuesta de la losa se empleará una nivelación a base de mortero fluido para desarrollar las pendientes mínimas de desagüe hacia las bajadas pluviales dispuestas para este fin.

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La utilización de un sistema de aislamiento térmico queda sujeta a la disposición de recursos y los alcances de inversión de la institución.

Los muros serán de block de concreto 15x20x40 asentado con mortero cemento arena en proporción 1:3 y contarán con aplanado fino muestreado en exteriores excepto el módulo 2 que será revestido por cantera por definir y requiere aplanado rústico. Asimismo todos los muros en baños recibirán aplanado rústico para recibir azulejo.

Durante el vaciado de los firmes de concreto se empleará allanadora mecánica para homogeneizar la superficie y recibir revestimiento cerámico o porcelánico (por definir).

2. Módulo “B”Corresponde a la Nave para Eventos Sociales, Artísticos y Exposiciones, acontinuación se explica brevemente el criterio considerado y que resuelve estructuralmente el planteamiento arquitectónico:

Nota: Debe quedar claro que las sugerencias de sección, armado y calidad de los elementos, están sujetas a la revisión del calculista y DRO por lo que la información que a continuación se expone tiene únicamente valor paramétrico y no esgrime de responsabilidad al contratista a cargo.

A. Estructura de concreto y mampostería.

a) Muros perimetrales.En apego al proyecto arquitectónico, los muros envolventes se resolvieron con mampostería de block vibro comprimido de 20x20x40 cm,confinados con contrafuertes y cadenas de concreto armado de 20x30 y 20x20cm de sección respectivamente. Estos muros se cimentaran sobre mampostería depiedra de la región desplantada en el lecho rocoso y sano.

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b) Zapatas de concreto armado.Para todas las columnas metálicas se diseñaron zapatas aisladas de concretoarmado desplantadas sobre lecho de mediana p last ic idad , cuyos peraltes ydimensiones s e r á n conforme a los esfuerzos de cada apoyo, tratando deuniformizar hasta donde fue posible.

c) Dados de concreto armado.Se sugieren dados de transición de cargas, de 75x75cm de sección, dec oncreto armado con 12 varillas de 1” y estribos de 3/8” a cada 20 cm. Estos dadosse anclan a las zapatas y servirán también de apoyo a la estructura metálica.

d) Cerramientos.Se emplearon cerramientos de carga para delimitar la altura de puertas y ventanas,los cuales cargaran solamente una porción pequeña de muro. Estos cerramientos se diseñaron de 20x40cm de sección.

B. Estructura metálica

e) Marcos principales en el sentido de las pendientes.Resueltos por un sistema de marcos a base de vigas IPR de sección variablede acero A-36 a dos aguas con conexiones de unión rígida dotacional atornillable con tornillos grado 5 A-375 y columnas de PTR HSS con acero A-625 a dos aguas y columnas rectangulares huecas HSS, con conexionesrígidas atornilladas y apoyos articulados. Los marcos llevaran clips de placa en elpatín superior de las vigas y en la cara exterior de las columnas para recibir alos polines de cubierta y de paredes, los cuales se fijaran con tornillos mecánicos. Los marcos de este proyecto tendrán varias columnas interiores.

f) Polines.Los polines o largueros de cubierta serán a base de perfil doblado en frio tipomonten de 12” cal. 12 negros y pintados. Los largueros recibirán directamente lalamina de cubierta propiamente dicha, transmitiendo su peso y cargas (viva,viento, lluvia, etc.) a los marcos principales por medio de apoyos simples, por lo

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que se considero que estos no aportaran estabilidad a la estructura general y sufunción se limita únicamente a soportar la lamina de cubierta y a tomar y repartircargas.

g) Contravientos de cubierta.Los sistemas de contraviento en cubierta, se organizaron con el arreglo típico dela cruz de San Andrés, a base de redondo liso de ¾” de perfil OS en cubiertas, conlos extremos de rosca estándar, los cuales se conectaran a la estructura principal por medio de tensores tipo tortuga hechos de soleras de ¼” deespesor. Los puntales se consideraron de polín en cajón monten de 12” cal. 14galvanizado y formaran parte de la estructura de vigas de contraviento encubiertas. Los contravientos se dispondrán en los módulos extremos de la nave.

h) Contraflambeos.Los contraflambeos de pared y de cubierta, serán a base de angular de 1”x1/4” y cabezales de 1 ½” x 1/8” con agujeros estándar para tornillos de ½” y se fijaran directamente a los polines de cubierta y de pared.

i) Columnas de viento.Son elementos que formaran parte de las paredes interiores y exteriores. Estascolumnas proporcionaran apoyo a las vigas de los marcos cabeceros y tambiénse les empleará para soporte de largueros de fachada para la transmisión decargas de viento a los elementos de contraviento.

j) Entrepisos metálicas.Se sugiere resolver a base de vigas IR y largueros con peralte según cálculo, conconectores a cortante de 3” ligero y lamina losacero sección 36/15 cal. 24 (según cálculo) galvanizada, con 6cmde espesor de concreto f’c = 200 kg/cm2, reforzadacon malla por temperatura 66-1010.

k) CubiertaSerá a base de panel aislado Galvatecho marca Multypanel o similar por las propiedades de aislamiento térmico-acústico

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l) Vigas de contraviento.Se resolvieron a base de vigas IR de 406mm de peralte y se conectaran a lascolumnas en sentido perpendicular a las vigas portantes principales por medio desoldadura y placas de cortante, que garanticen un empotramiento satisfactorio,

C. MaterialesTodos los elementos estructurales de concreto reforzado y acero, se diseñaron conlas siguientes resistencias:

Tabla de Resistencias de AcerosAcero f’y en kg/cm2Varillas corrugadas iguales o mayores que 5/16” de diámetro 4,200

Varillas de1/4” de diámetro 2,300Malla electro soldada y Armex 5,000Acero en perfiles, PTR y placas; ASTM A-36 2,530Acero en perfiles IR; ASTM A-50 3,515Acero en perfiles HSS, ASTM A-50 3,515

m) RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS PARA CONCRETO.Se recomienda consultar las especificaciones constructivas del Reglamento de Construcciones del ACI, así como aquellas aplicables del Reglamento deConstrucciones del Distrito Federal, en lo referente a dobleces en las barras,longitudes de desarrollo, paquetes de barras, traslapes y otros.

Los espesores del recubrimiento en todos los elementos estructurales (castillos,cadenas, cerramientos, columnas, losa de concreto y trabes) nunca deberán ser

Tabla de Resistencias de Concretos

Elemento f’c en kg/cm2Contrafuertes 250Zapatas 250Dados de columnas 250Dados de castillos 200Castillos y Cerramientos 200Plantillas de nivelación 150

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menores de 3 cm ni menor que el diámetro de la varilla más gruesa. En el caso dela losa de cimentación y dados, el recubrimiento libre será de 5 cm.

Deberá existir un castillo ahogado en vanos de puertas y ventanas y en todaintersección de muro donde no exista un elemento de concreto armado.

En todas las juntas de concreto nuevo con concreto viejo (juntas frías) deberáemplearse algún tipo de aditivo que contribuya a reducir los efectos de la discontinuidad en la transmisión de esfuerzos a través de los elementos de concreto, además de evitar filtraciones de agua que puedan iniciar un proceso decorrosión progresiva del acero de refuerzo.

Todos los elementos de concreto deberán curarse para evitar agrietamientos porpérdida de agua durante las primeras horas de endurecimiento del concreto.

n) RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS PARA ACERO.Para el procedimiento constructivo se deberán consultar las Normas Técnicas Complementarias del D.F. o bien las Normas del American Institute ofSteel Construction (AISC) Toda soldadura de taller deberá hacerse preferentemente en posición horizontal y de abajo hacia arriba, no se permitirá soladura “sobre cabeza” (hacia arriba). Las piezas terminadas en taller debenestar libres de torceduras y dobleces locales, y sus juntas deben quedar acabadascorrectamente. En miembros que trabajen a compresión no se permitirán desviaciones, con respecto a la línea recta que une sus extremos, mayores deun milésimo de la distancia entre puntos que estarán soportados lateralmente enla estructura terminada.

Las superficies que vayan a soldarse estarán libres de costras, escoria, óxido,grasa, pintura o cualquier otro material extraño, pero se permite que hayancostras de laminado que resistan un cepillado vigoroso hecho con un cepillo dealambre. Siempre que sea posible, la preparación de bordes por medio de sopleteoxiacetilénico debe efectuarse con sopletes guiados mecánicamente.

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El montaje debe efectuarse con equipo apropiado, que ofrezca la mayor seguridad posible.

Durante la carga, transporte y descarga del material, y durante el montaje, seadoptarán las precauciones necesarias para no producir deformaciones ni esfuerzos excesivos. Si a pesar de ello algunas de las piezas se maltratan y deforman, deben ser enderezadas o repuestas según el caso.

No se colocará soldadura permanente hasta que la parte de la estructura quequede rigidizada por ellas, esté alineada y plomada.

Se recomienda un estricto control de calidad en la soldadura, así como su ejecucióncon personal calificado.

Es preferible y deseable que todas las soldaduras eléctricas se hagan antes deaplicar las capas de pintura anticorrosiva, pero en caso de que se tenga lanecesidad de aplicar soldadura después de la aplicación de las capas de pintura, se procederá inmediatamente después a su debida limpieza y pintado para evitar lacorrosión.

Se deberá usar como pintura anticorrosiva de la de mejor calidad (Minio auténtico)y el mantenimiento de la estructura será regular y periódica (cada cinco años).

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3. Detalles Constructivos de Referencia.

D. Consideraciones para diseño de cimentación

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E. Montaje y Soldadura de Vigas y Columnas

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F. Anclaje de columnas en dado de cimentación.

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A. Anclaje de columnas en losa de cimentación ó zapata.

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B. Fijación de cubierta Multytecho

C. Sellado y Fijación de Traslape

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D. Tipos de Asentamiento y Fijación de Losacero

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4. Conclusiones.Los alcances planteados en esta memoria, corresponden al desarrollo conceptual del proyecto arquitectónico, mismo que por supuesto considera todas las variantes que derivan de las instalaciones, los acabados, las albañilerías, la normatividad y el equipamiento, Sin embargo éste nivel de proyecto ejecutivo será desarrollado progresivamente, por lo que estas especificaciones son susceptibles de cambios producto de estos análisis en el momento que sean autorizados para su desarrollo.