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INFORME TÉCNICO DE MECANICA DE

SUELOS

PROYECTO : “VIVIENDA MULTIFAMILIAR LOS HERALDOS – DISTRITO DE SURCO–


PROVINCIA DE LIMA – DEPARTAMENTO DE LIMA”

SOLICITAD : ESPEJO FLORES DANIEL/MAYCA VIZA DE ESPEJO SILVA JANETH


O
: JR.LOS TUCANES/CA. EL COLIBRI MZ. A - LT. 22
DIRECCION

UBICACIÓN :  DISTRITO : SURCO


 PROVINCIA : LIMA
 REGIÓN : LIMA

REALIZADO : ING. ASERNIO VILLAFRANCA AGUIRRE

FECHA : MAYO 2023


AVG CONTRATISTAS GENERALES S.A.C.
TABLA DE CONTENIDOS
1 GENERALIDADES.........................................................................................................................3

1.1 OBJETIVOS DEL ESTUDIO..................................................................................................3

1.2 UBICACIÓN DEL TERRENO................................................................................................3

1.3 CONDICIONES CLIMÁTICAS..............................................................................................4

1.4 NORMATIVIDAD.....................................................................................................................4

2 INFORMACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO.............................................................................5

2.1 TOPOGRAFÍA.........................................................................................................................5

2.2 GEOMORFOLOGIA................................................................................................................6

2.3 SISMICIDAD............................................................................................................................6

3 TRABAJOS DE CAMPO................................................................................................................9

3.1 EXPLORACIÓN DE SUELOS...............................................................................................9

3.2 ENSAYOS DE LABORATORIO..........................................................................................13

3.3 PERFIL ESTRATIGRÁFICO Y CLASIFICACIÓN DE SUELOS.....................................14

4 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN..............................................................................................16

4.1 PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACIÓN...........................................................................16

4.2 TIPO DE CIMENTACIÓN.....................................................................................................16

4.3 DETERMINACIÓN DE LA Capacidad de Carga Admisible............................................16

4.4 PREDICCIÓN DE ASENTAMIENTOS...............................................................................23

4.4.1 ASENTAMIENTO ELÁSTICO..............................................................................................23

4.4.2 ASENTAMIENTO TOLERABLE...........................................................................................24

5 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS DEL SUELO..............................................................25

5.1 OBTENCIÓN DEL COEFICIENTE DE BALASTO (KS)......................................................................25

6 ANÁLISIS DE AGRESIÓN DEL SUELO DE CIMENTACIÓN.................................................26

7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................................................27

8 ANEXOS........................................................................................................................................30

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1 GENERALIDADES

1.1 OBJETIVOS DEL ESTUDIO.

El presente informe técnico tiene por objeto investigar el subsuelo del terreno
asignado para el proyecto en mención, por medio de trabajos de campo a través
de pozos de exploración o calicatas “a cielo abierto”, ensayos de laboratorio
estándar y especiales a fin de obtener las principales características físicas y
mecánicas del suelo, sus propiedades de resistencia, deformación y la
agresividad química de sus componentes.

El programa seguido para los fines propuestos, fue el siguiente:

 Reconocimiento del terreno

 Distribución y ejecución de calicata.

 Toma de muestras disturbadas.

 Ejecución de ensayos de laboratorio.

 Ensayos especiales. (LABORATORIO DE SUELO- URP)

 Evaluación de los trabajos de campo y laboratorio

 Perfil estratigráfico.

 Análisis de la cimentación.

 Conclusiones y recomendaciones

1.2 UBICACIÓN DEL TERRENO.

El proyecto de vivienda multifamiliar se encuentra en el distrito de Surco, provincia de


Lima, Departamento de Lima, a una altura promedio de 72.00 m.s.n.m.

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1.3 CONDICIONES CLIMÁTICAS.

El Distrito de Surco tiene un clima seco cálido de tipo desértico con pocas
precipitaciones con variaciones de acuerdo al cambio de estaciones, la
temperatura en verano asciende hasta los 30°C y en invierno desciende hasta
los 18°C, teniendo una temperatura de 23°C.

1.4 NORMATIVIDAD

El presente informe está en concordancia con la Norma E-050 de Suelos y


Cimentaciones, Norma E-030 de Diseño Sismo resistente del Reglamento
Nacional de Edificaciones.

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2 INFORMACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO

2.1 TOPOGRAFÍA

El área de estudio se encuentra a 72.00 msnm. La topografía de la zona


presenta pendientes mínimas se podría decir semiplana. Lo cual se puede
adecuar rápidamente una infraestructura de salud lo cual normalmente este
puede ser hasta 5% máxima de inclinación según el Reglamento Nacional de
Edificaciones.

DPTO.: LIMA
DIST.: SURCO

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2.2 GEOMORFOLOGIA
Según el mapa geológico correspondiente al Cuadrángulo de Lima publicado por
el INGEMMET (Palacios et al., 1992), conformado por las provincias de Mala,
Cañete, San Andrés describe la geología regional del territorio donde las rocas
más antiguas están representadas por rocas ígneas volcánicas de edad cretáceo
medio, reconocidas con las denominaciones Formación Cañete, y de material de
cobertura conformada por depósitos consolidados del cuaternario.

2.3 SISMICIDAD

De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según la nueva


Norma Sismo Resistente (NTE E-030) y del Mapa de Distribución de Máximas
Intensidades Sísmicas observadas en el Perú, presentado por Alva Hurtado
(1984), el cual se basó en isosistas de sismos peruanos y datos de intensidades
puntuales de sismos históricos y sismos recientes; se concluye que el área en
estudio se encuentra dentro de la Zona de Sismicidad IV.

De acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones y la Norma Técnica de


edificación E-030, Diseño Sismorresistente, se deberá tomar los siguientes valores
para el análisis sísmico:

(a) Factor de zona…………………………………………….…. Z = 0.45


(b) Condiciones Geotécnicas

El suelo investigado, pertenece al perfil Tipo S2………….. S = 1.05

(c) Periodo de Vibración del suelo………………………….…Tp = 0.6seg.


(d) Factor de Amplificación Sísmica (C)

Se calculará en base a la expresión siguiente:

Tp
C=2 .50 x ≤2. 50
T

Para T = Periodo de Vibración de la Estructura = H/Ct

(e) Categoría de la estructura ………………………………… ..C


(f) Factor de Uso …………………………………………………U = 1.0
(g) La fuerza horizontal o cortante basal, debido a la acción sísmica se
determinará por la formula siguiente:

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Para:

V = Cortante Basal
Z∗U∗C∗S∗P
V=
R

Z = Factor de Zona

U = Factor de Uso

S = Factor de Ampliación del suelo

C = Factor de Ampliación Sísmica

R = coeficiente de Reducción

P = Peso de la Edificación

*, El área en estudio, corresponde a la zona 4, el factor de zona se


interpreta como una aceleración máxima del terreno con una probabilidad
de 10 % de ser excedida en 50 años.

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3 TRABAJOS DE CAMPO

3.1 EXPLORACIÓN DE SUELOS

Con la finalidad de identificar los diferentes estratos de suelo y su composición.


Se efectuó la excavación manual de 02 Calicatas a tajo abierto a los que se
denominó C-1y C-2, alcanzando una profundidad máxima de 2.00 m. no se
encontró nivel freático. De la cual se extrajo una muestra disturbada, la cual fue
analizada y clasificada de acuerdo a las Normas ASTM.

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Cuadro N° 1 IDENTIFICACIÓN DE CALICATA

Se muestra la exploración de la calicata N° 01, la cual presenta en un 0.5% de Arenas,


un 20.60% de arcillas y 78.9% de finos. Y no presenta límites de consistencia.

Calicata Profundidad Ubicación

Nº 1 2.00mt Dormitorios

Vista panorámica de la Calicata 1 y el material extraído de la excavación.

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Se observa los estratos de la Calicata 1 y su profundidad alcanzada de 2 m.

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Cuadro N° 2 IDENTIFICACIÓN DE CALICATA

Se muestra la exploración de la calicata N° 02, la cual presenta en un 0.8% de arenas,


un 20.73% de arcillas y 78.47% de finos. Y no presenta límites de consistencia.

Calicata Profundidad Ubicación

Nº 1 1.50mt Dormitorios

Vista panorámica de la Calicata 2 y el material extraído de la excavación.

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Se observa los estratos de la Calicata 2 y su profundidad alcanzada de 1.5 m.

3.2 ENSAYOS DE LABORATORIO

Con las muestras obtenidas en el campo, se realizaron ensayos de acuerdo a


las Normas Estándar de la American Society for Testing and Materials y las
requeridas por la Norma Peruana E.050 Suelo y Cimentaciones. Los ensayos
fueron ejecutados en el laboratorio de Mecánica de Suelos UNIVERSIDAD
RICARDO PALMA.

A continuación, se detallan los ensayos a los que fueron sometidas la muestra


alterada tomada en el campo.

 Análisis granulométrico ASTM D-422


 Contenido de Humedad ASTM D-2216
 Limite Liquido ASTM D-4318
 Limite Plástico ASTM D-4318
 Corte Directo ASTM D-3080
 Clasificación de Suelos (SUCS) ASTM D-2487
 Ensayo Químicos

Los resultados de los ensayos de laboratorio se presentan en el informe


adjunto al presente estudio.

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3.3 PERFIL ESTRATIGRÁFICO Y CLASIFICACIÓN DE SUELOS

La descripción de los materiales encontrados en la calicata efectuada, se presenta


en el formato especial, “Registro de Excavaciones”, el formato presenta
características del tipo de excavación utilizado, a cielo abierto (calicata), el número
de muestra que corresponde para la misma calicata, una simbología que
representa al material una breve descripción de lo observado en el campo y
algunos resultados de laboratorio, si fuera necesario.

La Clasificación de Suelos se realizó bajo los criterios del sistema unificado de


clasificación de suelos (SUCS).

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4 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN

4.1 PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACIÓN

Basado en los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, registros


estratigráficos, características de las estructuras a construir y esfuerzos que
trasmitirá al suelo de fundación la estructura proyectada, se recomienda
cimentar a la profundidad mínima de Df=1.00m por debajo del terreno natural.

4.2 TIPO DE CIMENTACIÓN

Por la naturaleza del tipo de suelo se recomienda una cimentación superficial


que el Ingeniero estructural y/o el Arquitecto debe adecuarlos según su diseño y
proyecto, ya sea con cimientos corridos, zapatas aisladas, zapatas conectadas o
losa de cimentación según corresponda y a la profundidad mínima indicada.

4.3 DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE

En el análisis y cálculo de capacidades de carga se ha tenido en consideración


las características encontradas del suelo de fundación, se tomó como referencia
los resultados de la calicata C-1, puesto que representa las condiciones más
críticas para la estructura de cimentación.

La capacidad de carga última se ha determinado en base a la fórmula de


Terzaghi y Peck (1967) modificado por Vesic (1973) que incluye factores de
corrección de forma. Además, para el cumplimiento de la NTE E.050, los
factores de seguridad frente a una falla por corte serán:

F = 3.0; aplicable para análisis estáticos.

F = 2.5; aplicable para análisis dinámicos.

PARÁMETROS DE RESISTENCIA

Calicata : C1

Clasificación de Suelo de Fundación : ML

Angulo de Fricción Interna : 28.37°

Cohesión : 0.06 Kg/cm2.

Densidad Natural : 1.47 Ton/m3.

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Cuadro de resumen

Del cuadro podemos recomendar una capacidad de carga de 1.02 Kg/cm2, para
cimientos corridos así mismo el valor de 1.87 Kg/cm2, para zapatas en condiciones
estáticas y 2.25 kg/cm2 en condiciones dinámicas, por ende, brindamos libertad al
ingeniero estructural seleccionar el tipo de cimentación en concordancia al proyecto.

4.4 PREDICCIÓN DE ASENTAMIENTOS

4.4.1 ASENTAMIENTO ELÁSTICO

Para el análisis de cimentaciones tenemos los llamados Asentamientos


Totales y los Asentamientos Diferenciales, de los cuales los asentamientos
diferenciales son los que podrían comprometer la seguridad de la estructura
si sobrepasa 2.50 cm (edificaciones), que es el asentamiento máximo para
estructuras convencionales.

El asentamiento de la cimentación se calculará en base a la teoría de la


elasticidad (Lambe y Whitman, 1964). Se asume que el esfuerzo neto
transmitido es uniforme en ambos casos. El asentamiento elástico inicial será:

Las propiedades elásticas del suelo de cimentación fueron asumidas a partir de


tablas (Dr. Ing. Jorge e. Alva Hurtado) publicadas con valores para el tipo de

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suelo existente donde irá desplantada la cimentación. Los cálculos de
asentamiento se han realizado considerando cimentación rígida; se considera
además que los esfuerzos transmitidos son iguales a la capacidad admisible de
carga.

Por tanto, se tiene que:

0.29 cm < 2.50 cm…………..OK

4.4.2 ASENTAMIENTO TOLERABLE

El valor del asentamiento inmediato calculado debe comprobarse si es inferior


a los valores límites tolerables. Según la Norma Técnica de Suelos y
Cimentaciones E.050, establece que el asentamiento diferencial no debe ser
mayor que el calculado para una distorsión (α) angular prefijada, de acuerdo al
tipo de estructura, así como la naturaleza del terreno. Luego para el tipo de
estructura proyectado, se espera una distorsión angular de:

α = ∆ / L = 1/500 (Para estructuras que no se permiten grietas)

Donde:

∆ = Asentamiento Tolerable en cm

L = Distancia entre dos columnas extremas

α = Distorsión angular

Luego: L= 600 cm, entonces:

El asentamiento Tolerable es: ∆ = 600/500 = 1.20 cm

Por tanto, se tiene que:

0.29cm < 1.20 cm OK

El asentamiento instantáneo a producirse es tolerable.

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5 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS DEL SUELO

5.1 OBTENCIÓN DEL COEFICIENTE DE BALASTO (K S )


Conocido también como el coeficiente de reacción de la subrasante, se
determina en función a la prueba de compresión simple, sobre el terreno
considerando una carga que se aplica mediante una plancha cuadrada de
30x30cm o circular de 30cm de diámetro.

A grandes rasgos el modelo de interacción cimiento-terreno se ha de ajustar a la


forma de distribuirse las presiones sobre el terreno. Si éstas se distribuyen de
una manera lineal, como por ejemplo en cimentaciones rígidas, el cálculo debe
llevarse a cabo mediante los métodos clásicos de cimentaciones con leyes de
tensiones lineales. Debido al desconocimiento real de los valores del módulo de
balasto, es necesario calcular con órdenes de magnitud. Para ello se hace un
estudio de sensibilidad de la variable, es decir, analizamos los resultados del
cálculo con dos valores de Ks distintos, para así ver cuánto influye esta variable.
En caso de ser de gran influencia es recomendable hacer una comprobación
inversa a partir del asiento, calculando el módulo Ks correspondiente al valor del
asiento de la cimentación, estimados por los métodos clásicos de la geotecnia.

Para el cálculo del coeficiente de balasto, el cual se supone el terreno como un


conjunto infinito de muelles situados bajo la cimentación, la constante de
deformación de cada muelle es Ks (módulo de balasto), valor obtenido del
cociente entre la presión de contacto o de trabajo (q) y el desplazamiento, en
nuestro caso (Si). Se realizó por el método clásico y también por la fórmula de
Vesic, la cual se basa en las propiedades del terreno como son el módulo de
elasticidad y el coeficiente de poisson.

Para el primer caso: Ks= q / Si

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De los cuales se toma como resultado más conservador el obtenido por la


fórmula de Vesic.

6 ANÁLISIS DE AGRESIÓN DEL SUELO DE CIMENTACIÓN

El suelo bajo el cual se cimienta toda estructura puede tener un efecto agresivo a
la cimentación. Este efecto está en función de la presencia de elementos químicos
que actúan sobre el concreto y el acero de refuerzo, causándole efectos nocivos y
hasta destructivos sobre las estructuras (sulfatos y cloruros principalmente).

Sin embargo, la acción química del suelo sobre el concreto sólo ocurre a través
del agua subterránea que reacciona con el concreto; de ese modo el deterioro del
concreto ocurre bajo el nivel freático, zona de ascensión capilar ó presencia de
agua infiltrado por otra razón (rotura de tuberías, lluvias extraordinarias e
inundaciones, etc.).

Los principales elementos químicos a evaluar son los sulfatos y cloruros por su
acción química sobre el concreto y acero del cimiento respectivamente y las sales
solubles totales por su acción mecánica sobre el cimiento, al ocasionarle
asentamientos bruscos por lixiviación (lavado de sales del suelo con el agua).

De acuerdo a los resultados de laboratorio correspondientes a los ensayos de


sales solubles totales y contenido de sulfatos. Muestra los siguientes resultados:

CUADRO Nº 02 – ANÁLISIS QUÍMICOS

Profundidad Sales solubles Cloruros Sulfatos


Calicata Muestra Ph
m totales ppm ppm ppm

C-1 M-1 2 351.91 22.87 184.05 8.02

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CUADRO N° 03 ELEMENTOS QUIMICOS NOCIVOS PARA LA CIMENTACION
Presencia en el Grado de
p.p.m OBSERVACIONES
Suelo de : Alteración
Como se indica en el cuadro anterior
0 – 1000 Leve
se verifica que la cantidad de
1000 - 2000 Moderado presencia de sulfatos es leve por lo
SULFATOS
que se tendra en consideracion
2000 - 20,000 Severo minimas recomendaciones para el
>20,000 Muy severo concreto

La cantidad de presencia de cloruros


CLORUROS > 6,000 PERJUDICIAL existe en pocas cantidades por lo que
se encuentra dentro de lo permitido

La cantidad de presencia de sales


solub les existe en pocas cantidades
SALES SOLUBLES > 15,000 PERJUDICIAL
por lo que se encuentra dentro de lo
permitido

7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

 El presente estudio fue elaborado con la finalidad de evaluar el


comportamiento mecánico de los Suelos de Cimentación para el proyecto
en mención, el cual es exclusivamente para este fin.

 Para el diseño de la cimentación del proyecto se deberá utilizar los


siguientes parámetros:

Nivel de cimentación:

1.- Cimiento corrido

Sobre el suelo natural constituido por ML, la profundidad mínima


de cimentación será de 1.00 m.

2.- zapatas aisladas

Sobre el suelo natural constituido por ML, la profundidad mínima


de cimentación será de 1.50 m en zapatas a partir del nivel del
terreno natural.

Tipo de cimentación:

Se recomienda considerar el uso de cimentaciones superficiales


convencionales tal como cimientos corridos y zapatas aisladas,
dejando en consideración de la aplicación al ingeniero estructural.

Capacidad de Carga:

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Cimientos corridos: qadm = 1.02 kg/cm2

Zapatas (estático): qadm = 1.87 kg/cm2

Zapatas (Dinámico): qadm = 2.25 kg/cm2

 Para la reacción del suelo y el análisis de cimentaciones por el método se


tomará en consideración el valor del módulo de balasto ks = 8791.2 tn/m3.

 En caso de no encontrar el estrato firme se podrá utilizar una falsa zapata


de concreto ciclópeo hasta llegar a dicho estrato, donde se transmitirá las
cargas. En ningún caso se apoyarán en terreno orgánico o relleno.

 De acuerdo al área sísmica donde se ubica la zona en estudio, existe la


posibilidad de que ocurran los sismos de intensidades del orden VII en la
escala de Mercalli Modificada. Asimismo, la localidad se encuentra ubicada
en la zona 4 de alta sismicidad.

 Para la aplicación de las Normas de Diseño Sismo resistente del RNE,


debe considerarse que el depósito de suelo donde estará ubicado el
proyecto corresponde a un perfil tipo S2 suelos intermedio con periodo
predominante Tp = 0.60s.

 Se concluye por lo tanto que el estrato de suelo que forma parte del
contorno donde irá desplantada la cimentación se encuentra dentro de los
parámetros de sales y sulfatos, por lo cual se sugiere que se trabaje con
el “Cemento Portland tipo I. (Según el R.N.E.)

 En caso que resulten grandes desplazamientos laterales como resultado


del análisis estático - dinámico, se recomienda el uso de zapatas rígidas
interconectadas con vigas de arriostre, con la finalidad de impedir los
desplazamientos horizontales ocasionados por fuerzas sísmicas y empujes
laterales en las estructuras.

NOTA:
Las conclusiones y recomendaciones establecidas en el presente informe
técnico son solo aplicables para el área estudiada. De ninguna manera se
puede aplicar a otros sectores u otros fines.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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 Norma E-050, Suelos y Cimentaciones.


 Norma E-030, Diseño Sismoresistente
 Braja M. Das/ Principios de Ingeniería de Cimentaciones. 4 Edicción 1999
 Jesus Ayuso M. Cimentaciones y estructuras de contención 2010
 Rico – Castillo / La Ingeniería de Suelos, Vol 1 y 2. 1 edicion 1998
 Peck/Hanson/ Thornburn: Ingeniería de Cimentaciones
 Roy Whitlow / Fundamentos de Mecánica de Suelos. 1 edición 2000
 Manuel Delgado Vargas / Ingeniería de Cimentaciones/ 2da edición 1999
 Peter L. Berry / Mecánica de Suelos/ 1998
 Juarez Badillo - Rico Rodriguez : Mecánica de Suelos, Tomos I,II.
 Ing. Carlos Crespo : Mecánica de suelos y Cimentaciones
 T. William Lambe / Robert V. Whitman. Primera Edición 1972.
 Roberto Michelena / Mecánica de Suelos Aplicada. Primera Edición 1991
 Alva Hurtado J.E., Meneses J. y Guzmán V. (1984), "Distribución
de Máximas Intensidades Sísmicas Observadas en el Perú", V Congreso
Nacional de Ingeniería Civil, Tacna, Perú.
 Cimentaciones de Concreto Armado en Edificaciones - ACI American
Concrete Institute. Segunda Edición 1998.
 Geotecnia para Ingenieros, Principios Básicos. Alberto J. Martinez Vargas
/ CONCYTEC 1990.

Las estructuras no trabajan como


se diseñan sino como se
construyen.

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8 ANEXOS

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