anexo cvii criterios de diseno

7/21/2019 Anexo CVII Criterios de Diseno

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Contrato Concesin Frente de Atraque N 1 Anexo CVII

ANEXO CVII

CRITERIOS DE DISEO DE OBRAS Y MEJORAS


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0. ALCANCE .............................................................................................................................. 1

1. OBRAS MARITIMAS ........................................................................................................... 2

1.1. GENERALIDADES.................................................................................................................... 21.1.1. Tipos de Obras .................................................................................................................. 21.1.2. Alcance ............................................................................................................................. 21.1.3. Plano o Nivel de Referencia ............................................................................................. 21.1.4. Longitud, Profundidad y Cota de Coronamiento .............................................................. 2

1.1.4.1. Longitud de los Sitios ........................................................................................ 21.1.4.2. Profundidad de los Sitios .................................................................................. 31.1.4.3. Cota de Coronamiento ...................................................................................... 3

1.1.5. Naves de Diseo ............................................................................................................... 31.1.6. Vida Util ........................................................................................................................... 31.1.7. Normas y Recomendaciones de Diseo ............................................................................ 3

1.1.7.1. Obras Martimas ............................................................................................... 31.1.7.2. Acero Estructural .............................................................................................. 41.1.7.3. Hormign Armado ............................................................................................. 4

1.1.8. Otros ................................................................................................................................. 41.2. CONDICIONES DEL AREA ....................................................................................................... 4

1.2.1. Climatologa ..................................................................................................................... 41.2.2. Vientos .............................................................................................................................. 41.2.3. Nieblas y Neblinas ............................................................................................................ 51.2.4. Oleaje en Aguas Profundas ............................................................................................... 51.2.5. Mareas............................................................................................................................... 5

1.2.6. Temperaturas, Densidades y Salinidad del Agua de Mar ................................................. 61.2.7. Corrientes .......................................................................................................................... 61.2.8. Maniobrabilidad ................................................................................................................ 61.2.9. Riesgo Ssmico y Efecto de Tsunamis .............................................................................. 7

1.3. CARGAS DE DISEO ............................................................................................................... 71.3.1. Cargas Muertas ................................................................................................................. 7

1.3.1.1. Generalidades ................................................................................................... 71.3.1.2. Pesos Unitarios ................................................................................................. 7

1.3.2. Cargas Vivas Verticales .................................................................................................... 81.3.2.1. Carga Uniforme ................................................................................................ 81.3.2.2. Cargas Mviles de Diseo ................................................................................ 81.3.2.3. Simultaneidad de Cargas ................................................................................ 131.3.2.4. Localizacin de las Sobrecargas Vivas ........................................................... 13

1.3.3. Cargas de Atraque y Amarre del Barco .......................................................................... 131.3.3.1. Atraque ............................................................................................................ 131.3.3.2. Amarre ............................................................................................................. 13

1.3.4. Fuerzas Debidas a la Accin del Viento Sobre el Barco ................................................ 131.3.5. Fuerzas Debidas a Corrientes ......................................................................................... 131.3.6. Fuerzas Debidas al Oleaje............................................................................................... 13

1.3.6.1. Accin del Oleaje Sobre el Barco ................................................................... 131.3.6.2. Accin del Oleaje Sobre los Enrocados de Proteccin ................................... 14


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1.3.7. Fuerzas Ssmicas ............................................................................................................. 141.3.7.1. Muelles y Dolphins Sobre Pilotes .................................................................... 141.3.7.2. Muros de Contencin, Taludes y Afines .......................................................... 141.3.8. Cargas de Temperatura ................................................................................................... 15

1.3.9. Cargas por Fluencia y Retraccin de Fraguado del Hormign ....................................... 151.4. COMBINACIONES DE CARGA................................................................................................ 15

1.5. MODELACIN Y VERIFICACIN DE PILOTES........................................................................ 15

1.6. VERIFICACIN DE ELEMENTOS DE HORMIGN.................................................................... 15

1.7. PARMETROS Y EMPUJES DE SUELO.................................................................................... 171.7.1. Estudio de Mecnica de Suelos ....................................................................................... 171.7.2. Empujes de Suelos .......................................................................................................... 181.7.3. Factores de Seguridad de Muros de Contencin ............................................................. 18

1.8. MATERIALES DE CONSTRUCCIN ........................................................................................ 191.8.1. Acero Estructural ............................................................................................................ 191.8.2. Hormign Armado .......................................................................................................... 19

1.8.2.1. Hormign ......................................................................................................... 191.8.2.2. Barras de Refuerzo .......................................................................................... 191.8.2.3. Recubrimiento Mnimo .................................................................................... 191.8.2.4. Control de Fisuracin ..................................................................................... 19

1.9. PROTECCIN ANTICORROSIVA DE PILOTES DE ACERO........................................................ 19

1.10. OTROS ASPECTOS................................................................................................................. 20

2. PAVIMENTOS PARA EXPLANADAS ............................................................................. 20

2.1. TIPO DE PAVIMENTO ............................................................................................................ 202.1.1. Pavimento rgido ............................................................................................................. 202.1.2. Pavimento articulado ...................................................................................................... 202.1.3. Pavimento flexible .......................................................................................................... 20

2.2. ANTECEDENTES PARA EL DISEO........................................................................................ 202.2.1. Propiedades del Suelo de Fundacin. ............................................................................. 20

2.3. MTODOS DE DISEO........................................................................................................... 20

2.4. CARGAS SOBRE LOS PAVIMENTOS....................................................................................... 21

3. OBRAS ELECTRICAS........................................................................................................ 22

3.1. NORMATIVAS ....................................................................................................................... 223.2. REQUERIMIENTOS GENERALES............................................................................................ 22

3.2.1. Tensiones de Servicio ..................................................................................................... 223.2.2. Aportes de Cortocircuitos ............................................................................................... 223.2.3. Funcionalidad y Expansin ............................................................................................. 22

3.3. CENTROS DE DISTRIBUCIN:SUBESTACIN ELCTRICA..................................................... 23

3.4. CANALIZACIONES................................................................................................................. 24


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3.4.1. Tipos de Canalizacin ..................................................................................................... 243.4.2. Canalizacin Subterrneas .............................................................................................. 24

3.4.3. Canalizacin en Bandejas y Escalerillas ......................................................................... 243.4.4. Canalizacin en Tuberas Metlicas y No Metlicas ...................................................... 253.5. CONDUCTORES ELCTRICOS................................................................................................ 25

3.5.1. Conductores de Media Tensin ...................................................................................... 253.5.2. Conductores de Baja Tensin ......................................................................................... 253.5.3. Conductores de Control .................................................................................................. 263.5.4. Tendido de Conductores ................................................................................................. 263.5.5. Conductores de Comunicacin y Data ............................................................................ 26

3.6. ALUMBRADO ........................................................................................................................ 263.6.1. Alumbrado Exterior en Explanadas ................................................................................ 263.6.2. Alumbrado Interior ......................................................................................................... 27

3.7. SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA .......................................................................................... 273.8. TABLEROS ELCTRICOS ....................................................................................................... 28

3.9. SISTEMA DE PROTECCIN ANTICORROSIVA........................................................................ 28

3.10. SISTEMA DE GENERACIN DE EMERGENCIA........................................................................ 28

3.11. SISTEMA DE SEALIZACIN MARTIMA .............................................................................. 28

3.12. SISTEMA DE BOMBAS ELCTRICAS...................................................................................... 29

3.13. MANTENIMIENTO DEL SISTEMA ELCTRICO........................................................................ 29

4. OBRAS SANITARIAS Y EVACUACION AGUAS LLUVIA ......................................... 30

4.1. AGUA POTABLE.................................................................................................................... 304.1.1. Demanda ......................................................................................................................... 304.1.2. Presiones mximas y mnimas ........................................................................................ 304.1.3. Velocidades ..................................................................................................................... 304.1.4. Dimetro y Material de Caeras .................................................................................... 304.1.5. Clculo de Matrices ........................................................................................................ 314.1.6. Ubicacin de Vlvulas de A.P ........................................................................................ 314.1.7. Normas de Diseo ........................................................................................................... 31

4.2. ALCANTARILLLADO DE AGUAS SERVIDAS.......................................................................... 314.2.1. Demanda ......................................................................................................................... 31

4.2.1.1. Gasto medio: Qmed [l/s] .............................................................................. 31

4.2.1.2. Gasto mximo: Qmax [l/s] ....................................................................... 314.2.2. Velocidades Lmites ....................................................................................................... 324.2.3. Dimetros y materiales de Tuberas................................................................................ 324.2.4. Clculo de Colectores ..................................................................................................... 324.2.5. Cmaras de Inspeccin ................................................................................................... 324.2.6. Normas ............................................................................................................................ 33

4.3. ALCANTARILLADO DE AGUAS LLUVIAS.............................................................................. 334.3.1. Demanda ......................................................................................................................... 33


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4.3.2. Dimetros y Materiales de Tuberas ............................................................................... 334.3.3. Clculo de Colectores ..................................................................................................... 33

4.3.4. Resistencia de las tuberas .............................................................................................. 334.3.5. Profundidad de Colectores .............................................................................................. 334.3.6. Normas ............................................................................................................................ 34

4.4. SISTEMA CONTRA INCENDIO................................................................................................ 344.4.1. Caudales y Presiones ....................................................................................................... 344.4.2. Tipo de Grifos ................................................................................................................. 344.4.3. Distanciamiento entre Grifos .......................................................................................... 344.4.4. Material de las Caeras .................................................................................................. 354.4.5. Normas ............................................................................................................................ 35

4.5. NORMAS ASOCIADAS AL DISEO E INSTALACIN DE LAS CAERAS................................. 35

5. ESTRUCTURAS EDIFICIOS ............................................................................................. 36

5.1. ALCANCE.............................................................................................................................. 36

5.2. NORMAS ............................................................................................................................... 365.2.1. Normas Chilenas ............................................................................................................. 365.2.2. Normas y Cdigos Extranjeros ....................................................................................... 36

5.3. CARGAS ................................................................................................................................ 375.3.1. Peso Propio ..................................................................................................................... 375.3.2. Sobrecargas ..................................................................................................................... 375.3.3. Cargas de Operacin ....................................................................................................... 375.3.4. Efectos de Temperatura .................................................................................................. 375.3.5. Cargas de Viento ............................................................................................................. 37

5.3.6. Acciones Ssmicas .......................................................................................................... 375.3.7. Cargas de Montaje .......................................................................................................... 38

5.4. COMBINACIONES DE CARGAS.............................................................................................. 38

5.5. ESFUERZOS ADMISIBLES...................................................................................................... 38

5.6. DEFORMACIONES ADMISIBLES ............................................................................................ 38

6. ESTRUCTURAS ALMACENES ........................................................................................ 39

6.1. GENERALIDADES.................................................................................................................. 396.1.1. Introduccin .................................................................................................................... 396.1.2. Referencias ...................................................................................................................... 39

6.1.2.1. Generales ......................................................................................................... 396.1.2.2. Acero Estructural ............................................................................................ 396.1.2.3. Hormign Armado ........................................................................................... 396.1.2.4. Otros ................................................................................................................ 39

6.2. CARGAS DE DISEO ............................................................................................................. 396.2.1. Cargas Muertas ............................................................................................................... 396.2.2. Cargas de Operacin ....................................................................................................... 406.2.3. Cargas de Prueba ............................................................................................................. 40


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6.2.4. Cargas Vivas ................................................................................................................... 406.2.5. Cargas de Equipos .......................................................................................................... 40

6.2.6. Cargas Vivas de Techo ................................................................................................... 416.2.7. Cargas de Viento ............................................................................................................. 416.2.8. Cargas Ssmicas .............................................................................................................. 416.2.9. Cargas de Impacto .......................................................................................................... 416.2.10. Cargas Vibratorias .......................................................................................................... 416.2.11. Otras Cargas .................................................................................................................... 45

6.3. COMBINACIONES DE CARGA................................................................................................ 456.3.1. Para Diseo Elstico, por el Mtodo de Tensiones Admisibles ..................................... 45

6.3.1.1. Estados de Carga Base .................................................................................... 456.3.1.2. Para Diseo por el Mtodo de tensiones Admisibles ...................................... 456.3.1.3. Incremento de Tensiones Admisibles ............................................................... 46

6.3.2. Diseo de Elementos de Hormign Armado por el Mtodo de Rotura .......................... 466.4. ACERO ESTRUCTURAL Y ELEMENTOS AFINES..................................................................... 46

6.4.1. Mtodo de Diseo ........................................................................................................... 466.4.2. Materiales ....................................................................................................................... 466.4.3. Conexiones ..................................................................................................................... 476.4.4. Espesores Mnimos ......................................................................................................... 47

6.5. HORMIGN ARMADO ........................................................................................................... 476.5.1. Mtodo de Diseo ........................................................................................................... 476.5.2. Materiales ....................................................................................................................... 476.5.3. Recubrimientos ............................................................................................................... 476.5.4. Pernos de Anclaje ........................................................................................................... 48

6.6.

FUNDACIONES Y RECOMENDACIONES GEOTCNICAS......................................................... 486.7. DIMENSIONES PARA LAYOUTS Y DISEO GEOMTRICO...................................................... 48

7. VIAS FERREAS ................................................................................................................... 49

7.1. VAS FRREAS ...................................................................................................................... 497.1.1. Tipo de vas ..................................................................................................................... 497.1.2. Caractersticas Fsicas y Geomtricas ............................................................................. 49

7.2. DESVIADORES ...................................................................................................................... 49

8. DISEO MECANICO ......................................................................................................... 50

8.1. ALCANCE ............................................................................................................................. 50

8.2. CDIGOS Y NORMAS ............................................................................................................ 508.2.1. Introduccin .................................................................................................................... 508.2.2. Cdigos y Normas Locales ............................................................................................. 508.2.3. Cdigos y Normas Internacionales ................................................................................. 508.2.4. Unidades de Medida ....................................................................................................... 51

8.3. CONDICIONES GENERALES DE DISEO................................................................................ 518.3.1. Aspectos bsicos ............................................................................................................. 51


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8.3.2. Disposiciones Generales ................................................................................................. 518.3.3. Equipamiento .................................................................................................................. 52

8.3.4. Operacin ........................................................................................................................ 528.3.5. Seguridad ........................................................................................................................ 528.3.6. Control de Ruido ............................................................................................................. 528.3.7. Control de Vibraciones ................................................................................................... 538.3.8. Control de Polvo ............................................................................................................. 55

8.3.8.1. Generalidades .................................................................................................. 558.3.8.2. Bases de Diseo para Extraccin de Polvo ..................................................... 55

8.3.9. Motores Elctricos .......................................................................................................... 558.3.10. Cubiertas y Barandas de Proteccin................................................................................ 558.3.11. Lubricacin ..................................................................................................................... 558.3.12. Tratamiento Superficial y Pintura ................................................................................... 568.3.13. Inspeccin y Pruebas ....................................................................................................... 56

8.3.14. Embalaje y Transporte .................................................................................................... 568.3.15. Repuestos ........................................................................................................................ 568.4. EQUIPOS MECNICOS........................................................................................................... 56

8.4.1. Generalidades .................................................................................................................. 568.4.2. Alimentadores de Correas ............................................................................................... 568.4.3. Chutes de traspaso y tolvas ............................................................................................. 578.4.4. Equipos de Transmisin de Potencia en General ............................................................ 578.4.5. Reductores....................................................................................................................... 578.4.6. Correas en V ................................................................................................................... 588.4.7. Acoplamientos ................................................................................................................ 588.4.8. Descansos y soportes ...................................................................................................... 588.4.9. Tecles .............................................................................................................................. 58

8.5. TRANSPORTADORES DE CORREA......................................................................................... 588.5.1. Generalidades .................................................................................................................. 588.5.2. Cintas .............................................................................................................................. 598.5.3. Limpieza ......................................................................................................................... 598.5.4. Componentes motrices .................................................................................................... 598.5.5. Seguridad ........................................................................................................................ 60

9. CONSIDERACIONES AMBIENTALES........................................................................... 61

9.1. ALCANCE.............................................................................................................................. 61

9.2. NORMAS Y DOCUMENTOS TCNICOS DE REFERENCIA........................................................ 61

9.2.1. Legislacin y Normativa Chilena ................................................................................... 619.2.2. Normas y Cdigos Extranjeros ....................................................................................... 619.2.3. Documentos Tcnicos de Referencia .............................................................................. 61

9.3. INGRESO AL SISTEMA DE EVALUACIN DE IMPACTO AMBIENTAL...................................... 62

9.4. EVALUACIN DE IMPACTO AMBIENTAL.............................................................................. 62

9.5. NORMAS O VALORES DE REFERENCIA DE CALIDAD AMBIENTAL....................................... 639.5.1. Calidad del aire ............................................................................................................... 639.5.2. Calidad del agua .............................................................................................................. 64


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9.5.3. Flora y fauna ................................................................................................................... 659.5.4. Fondo acutico ................................................................................................................ 65

9.5.5. Suelo y subsuelo ............................................................................................................. 669.5.6. Ruido y vibraciones ........................................................................................................ 669.5.7. Geomorfologa ................................................................................................................ 679.5.8. Patrimonio Urbano .......................................................................................................... 679.5.9. Paisaje ............................................................................................................................. 679.5.10. Transporte terrestre ......................................................................................................... 67

INDICE DE CUADROS

Cuadro 1.1: Naves de Diseo Mnimas .......... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ... 3Cuadro 1.2: Alturas de Olas ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........ 5Cuadro 1.3: Marea - Puerto de Arica .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... ...... 5Cuadro 1.4: Temperaturas y Densidades ......... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .......... . 6

Cuadro 1.5: Perodos de Retorno de Terremotos .......... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... .......... 7Cuadro 1.6: Diseo a Rotura de Elementos de Hormign Armado. Combinaciones de Carga .......... .......... . 16Cuadro 1.7: Diseo por Tensiones Admisibles (Pilotes). Combinaciones de Carga .......... ........... .......... ...... 16Cuadro 4.1: Gastos v/s N de Viviendas -BSCE .......... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........ 32Cuadro 6.1: Sobrecargas Mnimas en Almacenes y Galpones .......... .......... ........... .......... ........... .......... ........ 40Cuadro 6.2: Coeficientes de Impacto ........... .......... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .. 42Cuadro 6.3: Dimensiones para Layouts y Diseo Geomtrico .......... .......... ........... .......... ........... .......... ........ 48Cuadro 8.1: Flujos Mnimos de Embarque .......... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ...... 52Cuadro 8.2: Exposicin Permisible a Ruidos ......... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .. 53Cuadro 9.1: Concentraciones mximas permisibles. Contaminantes Normados en Chile - Aire .......... ........ 63Cuadro 9.2: Normas primarias y secundarias de calidad del aire en la Confederacin Suiza .......... ........... .. 65Cuadro 9.3: Concentraciones Mximas Permisibles en Sedimentos de Fondos Marinos ........... .......... ........ 66Cuadro 9.4: Niveles Sonoros mximos Permisibles .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .. 66

INDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 : Gra Portacontenedores ..................................................................................................................... 9Figura 1.2: Cargas Estticas Mximas de Operacin. Gra Gottwald HMK 280-E ................ ........... .......... ...... 10Figura 1.3: Camin HS 25-44 ............................................................................................................................. 11Figura 1.4: Equipo ReachStacker RSD 4118 ...................................................................................................... 12Figura 6.1 : Tolerancias de Vibracin para Mquinas Rotatorias ....................................................................... 43Figura 6.2 : Lmites de Vibracin para Percepcin Humana .............................................................................. 44Figura 8.1 : Severidad de Vibracin.................................................................................................................... 54


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Contrato Concesin Frente de Atraque N 1 Anexo CVII Pgina 1 de 67

CRITERIOS DE DISEO DE OBRAS Y MEJORASPUERTO DE ARICA

0. ALCANCE

El presente documento contiene los Criterios de Diseo que el Concesionario de Frente de Atraque deber tener enconsideracin, al momento de elaborar la Ingeniera de Detalle de las obras y mejoras que postule ejecutar, de losproyectos asociados a la licitacin del Frente de Atraque N 1 del Puerto de Arica.

Estos criterios debern entenderse de carcter general y referencial, y estarn sujetos a las adaptaciones propias quecorresponda conforme la especificidad de los proyectos que en definitiva se desarrolle.

En todo caso, cualquier modificacin que se postule a los presentes Criterios de Diseo en su aplicacin a un proyectoespecfico, deber ser planteada fundadamente a la Empresa Portuaria Arica, quien resolver sobre el particular.

Para efectos de ordenamiento, los Criterios de Diseo se han estructurado en los siguientes temas:

1) Obras Martimas2) Pavimentos para Explanadas3) Obras Elctricas4) Obras Sanitarias y Evacuacin de Aguas Lluvias5) Estructuras Edificios6) Estructuras Almacenes7) Vas Frreas y de Gras8) Diseo Mecnico9) Consideraciones Ambientales

Los Criterios de Diseo contenidos en este documento se refieren a aquellos aspectos que ha sido de inters de laEmpresa Portuaria Arica normar, debiendo abordarse en los proyectos que postule el concesionario todos aquellos otrosaspectos no incluidos, y que se estimen de importancia para el desarrollo de la ingeniera de detalles de los proyectosparticulares que lleguen a efectuarse. Estos criterios de diseo se entendern, por tanto, como mnimos, de manera quecualquier omisin que se haga en ellos, no libera al Concesionario de la responsabilidad de ejecutar los diseos y lasobras conforme a las normas y usos que propendan a una adecuada realizacin tcnica de los trabajos.

Sobre la base de estos Criterios de Diseo Generales, para cada proyecto de obra o mejora que se ejecute en el marco de

la concesin, deber elaborarse por parte del proyectista Criterios de Diseo Especficos, los que pasarn a formar parteintegrante de los proyectos respectivos.


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1. OBRAS MARITIMAS

1.1.Generalidades

1.1.1. Tipos de Obras

El presente captulo define los criterios de diseo de obras martimas, para la elaboracin de los anteproyectos y

proyectos de ingeniera de detalle de sitios multipropsito y especializados en transferencia de graneles, que puedanpostularse para la ampliacin del Puerto de Arica. Los tipos de obras martimas ms importantes consideradas son lassiguientes:

- Sitios de atraque- Dolphins de atraque y amarre- Obras de pilotaje martimo- Taludes y Escolleras de Proteccin

1.1.2. Alcance

Se definen en este documento las normas, estndares y cdigos aplicables para los proyectos. En caso de conflicto loindicado en estos criterios de diseo es mandatorio.

Este documento debe interpretarse como un conjunto de recomendaciones de diseo elaboradas para el Concesionario, dondese exponen los parmetros a partir de los cuales se proyectarn las obras. Los criterios podrn ser complementados deacuerdo a indicaciones del mandante segn su propia experiencia en operaciones portuarias.

La empresa calculista de las obras de anteproyecto y proyecto final deber considerar estos criterios como requerimientosmnimos de resistencia, calidad y estndares de diseo.

1.1.3. Plano o Nivel de Referencia

Salvo indicacin contraria, todas las medidas de altura o profundidades (cotas) estarn referidas al Nivel de Reduccin deSondas (N.R.S.), definido por el Servicio Hidrogrfico y Oceanogrfico de la Armada (S.H.O.A.).

Finalizadas cada una de las obras que se lleven a cabo durante el perodo de la concesin, deber considerarse laejecucin de un levantamiento topogrfico y/o batimtrico segn corresponda, que dar origen a un Plano deEmplazamiento oficial de las nuevas instalaciones, copia del cual deber ser proporcionado a la Empresa Portuaria Aricajunto con los planos segn lo construido de las diferentes obras.

1.1.4. Longitud, Profundidad y Cota de Coronamiento

1.1.4.1. Longitud de los Sitios

La longitud de los sitios estar acorde a las dimensiones de la nave de diseo que se adopte, de modo de permitir suatraque en condiciones de seguridad adecuadas. Como referencia, podr adoptarse las recomendaciones establecidas enlos siguientes documentos:

- Recomendaciones para Obras Martimas. Documento ROM 0.2-90 Acciones en el Proyecto de ObrasMartimas y Portuarias del Ministerio de Obras Pblicas y Urbanismo de Espaa, Direccin Generalde Puertos y Costas (1990).

- Technical Standards for Port and Harbour Facilities in Japan. 1991.

- ROM 3.1-99. Proyecto de la Configuracin Martima de los Puertos, Canales de Acceso y Areas deFlotacin. Puertos del Estado. Espaa. 2000.

- Cualquier otra referencia cuyas recomendaciones sean aceptadas por la Autoridad Martima.


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1.1.4.2. Profundidad de los Sitios

Las cotas de fondo marino frente a cada sitio, sern las que posibiliten el resguardo necesario de acuerdo al caladomximo de la nave de diseo que se adopte, debiendo considerar, entre otros factores, la amplitud de movimientos de lasnaves atracadas, la naturaleza del fondo, posibilidades de socavamientos, y las profundidades existentes en sitiosaledaos.

En todo caso, esta profundidad no podr ser inferior a la de los sitios existentes.

Las estructuras sern diseadas para la profundidad que en definitiva se adopte, debiendo permitir una profundizacinadicional de hasta un metro respecto de dicha profundidad.

En las Especificaciones Tcnicas que emanen de la Ingeniera de Detalle, se establecer que una vez terminada la obra yantes de su recepcin provisional, la profundidad de los sitios ser respaldada por una batimetra aprobada por elServicio Hidrogrfico y Oceanogrfico de la Armada de Chile (SHOA), efectuada conforme la publicacin 3105,Instrucciones Hidrogrficas N 5, Especificaciones Tcnicas para la Realizacin de Sondajes de Precisin, de dichoorganismo.

1.1.4.3. Cota de Coronamiento

La cota de coronamiento ser determinada por el proyectista, conforme la cota de instalaciones adyacentes, de modo deno producir problemas operativos en la utilizacin de los sitios.

1.1.5. Naves de Diseo

Se considerar las siguientes naves de diseo mnimas, segn lo pertinente al tipo de carga a transferir por el sitio que seproyecte:

Cuadro 1.1:Naves de Diseo Mnimas

TIPO DWT[TON]

DESPLAZAMIENTO[TON]

ESLORA[M]

CALADO[M]

MANGA[M]

Portacontenedores 36.000 50.000 220 12,0 32,2Graneles 40.000 53.000 208 11,4 30,2

Carga General 11.000 15.000 150 9,0 20,0

En todo caso, los proyectos debern disearse de acuerdo a las caractersticas de la nave de diseo que se proponga.

1.1.6. Vida Util

Las obras de infraestructura de los sitios se disearn considerando una vida til de 50 aos.

1.1.7. Normas y Recomendaciones de Diseo

Los documentos que se sealan a continuacin sern utilizados para el propsito que se indica. Cada publicacin ser laltima vigente, con todos sus documentos y publicaciones complementarias.

1.1.7.1. Obras Martimas

- "Technical Standards for Ports and Harbours Facilities in Japan".- Coastal Engineering Manual, USA.- Shore Protection Manual, USA, Tomos I y II- Seismic Design Guidelines for Port Structures. PIANC- ROM 0.2-90. Recomendaciones para Obras Martimas. Puertos del Estado de Espaa.- ROM 0.5-94. Recomendaciones Geotcnicas para el Proyecto de Obras Martimas y Portuarias. Puertos del

Estado de Espaa.


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- ROM 3.1-99 Proyecto de la Configuracin Martima de los Puertos, Canales de Acceso y Areas deFlotacin. Puertos del Estado de Espaa.

- Serie de Manuales del "Department of the Navy, Navy Facilities Engineering Command, USA", entre loscuales se cuentan:

NAVFAC-DM 26.1 "Harbours" NAVFAC-DM 26.2 "Coastal Protection"

NAVFAC-DM 26.3 "Coastal Sedimentation and Dredging" NAVFAC-DM 26.4 "Fixed Moorings" NAVFAC-DM 26.5 "Fleet Moorings" NAVFAC-DM 7.1 "Soil Mechanics" NAVFAC-DM 7.2 "Foundations and Earth Structures" NAVFAC-DM 7.3 "Soil Dynamics"

- Serie de Manuales de Diseo del "Military Facilities Engineering Command, USA", entre los cuales se cuentan:

MIL-HDBK 1025/1 "Piers and Wharves" MIL-HDBK 1025/3 "Cargo Handling Facilities" MIL-HDBK 1025/4 "Seawalls, Bulkheads and Quaywalls" MIL-HDBK 1025/5 "Ferry Terminals and Small Craft Berthing Facilities" MIL-HDBK 1025/6 "General Criteria for Waterfront Constructions".

1.1.7.2. Acero Estructural

- Nch 427 y Nch 428 del Instituto Nacional de Normalizacin (INN).- "Manual de Diseo para Estructuras de Acero", publicado por el Instituto Chileno del Acero.- AISC "Code of Standard Practice for Steel Buildings and Bridges".

1.1.7.3. Hormign Armado

- Nch 429 y Nch 430 del Instituto Nacional de Normalizacin (INN).- American Concrete Institute (ACI). Todas sus publicaciones relacionadas, en especial ACI 318.- Normas Chilenas de la serie Nch. aplicables a construccin de obras de hormign y acero, en los

acpites pertinentes.

1.1.8. Otros

- American Association of State of Highway and Traffic Officials (AASHTO).- American Society for Testing and Material (ASTM)

1.2.Condiciones del Area

1.2.1. Climatologa

El clima caracterstico de la regin es desrtico clido con nublados abundantes. Existe una influencia permanente delAnticicln del Pacfico, fenmeno que inhibe las precipitaciones, y que influye en el predominio de los vientos del Sur y

Sur Oeste, y las situaciones calmas. La temperatura media es de 18

grados en la zona.

El sector costero est afectado por una alta humedad relativa, gran frecuencia de das nublados, carencia de lluvia, y unrgimen trmico homogneo.

1.2.2. Vientos

La direccin predominante del viento en la zona de la baha de Arica es Sur Oeste, existiendo una variacin estacional muypequea.


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La magnitud ms frecuente est en el rango de los 13 a 14 nudos; con una frecuencia un poco menor est el rango de 7 a 12nudos. Las mximas magnitudes se producen en los meses de primavera y verano, llegando a valores del orden de 15 a 16nudos en el mes de Diciembre.

1.2.3. Nieblas y Neblinas

El sector costero de esta regin est afecto a una alta humedad relativa. La influencia directa de la humedad ocenica produce

una sucesin diaria muy regular, caracterizada por abundante nubosidad y numerosas nieblas (camanchacas). Para el ao1978, en Chacalluta, la nubosidad media medida en octavos, para las 8:00 era de 6,0, mientras que para las 14:00 era de 2,5,aumentando a las 20:00 a 4,6.

1.2.4. Oleaje en Aguas Profundas

A partir de mediciones de oleaje efectuadas entre Diciembre de 1975 y Julio de 1977 con una boya Waverider en Arica, segeneraron funciones de distribucin de la altura de ola significativa, altura de ola mxima y perodo de oleaje. A partir deesto se ha obtenido el Cuadro I.2., de acuerdo a una distribucin de Weibull.

Cuadro 1.2:Alturas de Olas

ALTURA DE OLA

SIGNIFICATIVA[m]

ALTURA DE OLA

MXIMA[m]

PERODO DE RETORNO [aos]

3,1 6,1 13,4 6,6 53,5 6,7 103,6 7,0 253,7 7,1 503,8 7,3 100

Fuente: Estudio de Agitacin en modelo numrico del Puerto de Arica. (Chile). INHA S.A..1997

Respecto del perodo de la ola, ste tiende, a ubicarse entre los 10 y 11 segundos.

Cabe destacar que en esta zona norte se producen fenmenos de marejadas (oleaje de perodo largo), que provocan el cierredel puerto eventualmente.

1.2.5. Mareas

Las mareas que afectan al Puerto de Arica obedecen al rgimen mixto semidiurno, es decir, cada da se presentan dosbajamares y dos pleamares, existiendo entre una pleamar y una bajamar consecutivas un lapso de 6 horas 12 minutos.

En base a 16 aos consecutivos de registros de marea en la Estacin de Mareas del Puerto de Arica, entre los aos 1952 -1968, sometidos a anlisis no armnicos, se obtienen los siguientes valores representativos respecto al Nivel de Reduccin deSondas:

Cuadro 1.3:Marea - Puerto de Arica

ALTURA DE LA PLEAMAR MAXIMA + 1.79 [m]

ALTURA DE LA BAJAMAR MINIMA + 0,02 [m]

NIVEL MEDIO DEL MAR + 0,80 [m]

Fuente: Estudio de Agitacin en modelo numrico del Puerto de Arica (Chile). INHA S.A. 1997.


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1.2.6. Temperaturas, Densidades y Salinidad del Agua de Mar

En el marco del estudio de mejoramiento del alcantarillado de Arica, llevado a cabo en 1983, se efectu un diagnstico decontaminacin de la Baha de Arica, en el cual se ejecutaron mediciones de temperatura, salinidad, etc., cuyos resultados seresumen en la siguiente tabla:

Cuadro 1.4:Temperaturas y Densidades

TEMPERATURA MAXIMA 18.6 CTEMPERATURA MINIMA 16.6 C

DENSIDAD MAXIMA (15 m de prof.) [t/m3] 1,025652

DENSIDAD MINIMA (superficie) [t/m3] 1,025173

SALINIDAD SUPERFICIAL 35.03% a 35.08%

SALINIDAD A 10 m. 35.01% a 35.05%

Fuente: Anteproyecto Avanzado del Mejoramiento Integral Sistema de Alcantarillado de Arica, Diagnstico deContaminacin de la Baha de Arica, ICC-CONIC, 1983.

En general, el rea de Arica es afectada por condiciones oceanogrficas de caractersticas subtropicales, en que lastemperaturas y salinidades son altas, observndose la influencia de aguas ocenicas.

Las densidades muestran que las aguas no son bien estratificadas.

Las aguas son de caractersticas estables, de menores densidades en superficie y mayores al fondo.

1.2.7. Corrientes

De acuerdo con la informacin disponible no existen mediciones sistemticas de las corrientes de marea dentro del Puerto deArica.

Segn informacin nutica y de pilotaje (SHOA, 1980), como consecuencia de los vientos predominantes del Sur Oeste, segenera en la rada de Arica una corriente constante hacia el NorEste cuya intensidad vara con la fuerza con que el vientosople. En las noches, donde generalmente existe una calma en el viento, la corriente hacia el Sur disminuye notablemente.

En el estudio de Pino y Ortega (1984), se gener un esquema de la circulacin de las aguas superficiales, para la condicin dellenante y vaciante. En llenante, el flujo en la baha presentara un sentido contrario a las agujas del reloj, mientras que frentea los recintos portuarios y la Isla Alacrn, la orientacin de la corriente sera hacia el sur.

Por el contrario, en vaciante el flujo sera a favor de las agujas del reloj, y en el sector portuario el flujo sera hacia el Norte.

1.2.8. Maniobrabilidad

Utilizando la informacin estadstica de das de puerto cerrado y condiciones oceanogrficas, se puede estimar que un 97%del tiempo (354 das) el puerto cuenta con condiciones adecuadas para atraque y desatraque (Fuente: Plan Maestro de Arica,Arze, Recine y Asociados Ingenieros Consultores, 1994).

Lo anterior es producto de bravezas del mar que existen en invierno y que duran entre 3 a 4 das, interrumpiendo el trfico

por 5 6 das. Otro fenmeno que provoca el cierre del puerto lo son las marejadas que eventualmente se producen en estazona norte.


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1.2.9. Riesgo Ssmico y Efecto de Tsunamis

Compte, Pardo y Eisenberg1estimaron la probabilidad de ocurrencia de un gran terremoto de tipo subductivo en torno ala latitud 18,4 S, empleando una distribucin de Weibull. Los valores obtenidos son los indicados en el siguientecuadro:

Cuadro 1.5:Perodos de Retorno de Terremotos

Terremoto MNIMOS CUADRADOS MXIMA VEROSIMILITUDTR [Aos] TR [Aos]

Subductivo Cercano (18,4 S)

Subductivo Lejano (18,8 S)

121 54

112 40

119 44

112 33

Fuente : Ingeniera Preliminar Sitio 3 del Puerto de Arica. S y S Ingenieros Consultores para Emporchi. 1997

En este cuadro, TR representa el perodo medio de retorno en aos. Se aprecia que el terremoto subductivo cercano (18,4 S)tiene un perodo de retorno de 120 aos, siendo el ltimo terremoto el de Arica de 1868 con Ms = 8,7. En cambio elterremoto subductivo lejano (18,8 S) tiene un perodo de retorno de 112 aos, siendo el ltimo terremoto el de Iquique de1877, con Ms = 8,7.

El terremoto de Arica del 13 de agosto de 1868 produjo un maremoto en Arica, cuyas olas alcanzaron en este puerto, segnBruggen2, alturas de 14 a 25 [m]. Es de suponer que algunas de estas dimensiones, correspondan a alturas de clapotis deondas reflejadas del tsunami. El terremoto de Iquique del 9 de mayo de 1877 produjo tambin un maremoto en Arica, cuyasolas alcanzaron en la ciudad alturas de 20 a 23 metros.

Sin embargo, se estima que las alturas anteriormente sealadas en las crnicas corresponden al alcance vertical de las olas enla playa (Run - up).

Considerando diagramas de propagacin de oleaje proveniente de una dislocacin elptica al Sur del Per y parte de Arica,similar a la zona afectada por el terremoto de Arica de 1868, es posible deducir que la altura de ola en la costa de Arica es de1,20 [m] para un terremoto Ms = 8,5, llegando la primera ola del maremoto a los 18 minutos de ocurrido el terremoto. Porefecto de la topografa del fondo del mar, este oleaje de caractersticas similares al de una onda de marea, se aproxima a unagran velocidad a la playa, producindose un rompimiento de la ola muy prxima a tierra, para avanzar sobre el perfil de laplaya hasta una altura estimada en 25 [m]. (Fuente: Estudio Ingeniera Preliminar Sitio 3 Arica, S y S.).

1.3.Cargas de Diseo

1.3.1. Cargas Muertas

1.3.1.1. Generalidades

La carga muerta consistir en el peso de toda la estructura, incluyendo todos los elementos adosados a ella en formapermanente. Al verificar elementos sujetos a fuerzas de arranque, levante o similar, se considerar como carga muerta lamnima posible.

1.3.1.2. Pesos Unitarios

Se usarn los valores indicados en las Normas Chilenas del Instituto Nacional de Normalizacin INN y en la OrdenanzaGeneral de Construcciones. Los casos especiales o no incluidos en dichas normas se analizarn puntualmente, con ladebida justificacin. Los pesos especficos medidos en terreno (como es el caso de los parmetros de suelo)predominarn sobre otras recomendaciones.

1 Compte, D., M. Pardo y A. Eisenberg. Anlisis Cuantitativo de los Grandes Terremotos del Norte de Chile y Sur del Per. Estimacin delPeligro Ssmico. 5asJornadas Chilenas de Sismologa e Ingeniera Antissmica, Agosto 1989, Santiago, Chile.

2 Bruggen, J. Fundamentos de la Geologa de Chile. Instituto Geogrfico Militar, 1950. Citado en estudio de S y S.


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1.3.2. Cargas Vivas Verticales

1.3.2.1. Carga Uniforme

Sobre el delantal del muelle de atraque y puentes de acceso, se considerar como mnimo las siguientes cargas:

Condicin Normal : 2.500 [kg/m2] Condicin Ssmica : 1.250 [kg/m2]

1.3.2.2. Cargas Mviles de Diseo

El diseo deber considerar la operacin de todos los equipos mviles que resulten necesarios para el buen funcionamientode las instalaciones. Ser parte de la Ingeniera Bsica y de Detalle la definicin de tales equipos.

En sitios de carcter multipropsito o especializados en la transferencia de contenedores, deber considerarse a lo menos lascargas de equipos mviles que se indica a continuacin. Para sitios de transferencia de graneles, deber disearse las obras enfuncin de los equipos que en particular se postule instalar.

a) Gra Portacontenedores Cargas sobre tren de ruedas : Ver Figura 1.1 Trocha mnima : 24,50 [m] Capacidad : 50 [ton] bajo spreader Peso total : 800 [ton]

b) Gra Mvil tipo Gottwald HMK 280-E

Cargas de operacin : Ver Figura 1.2 Peso propio : 360 [ton] Capacidad : 100 [ton] a 21 metros

28,6 [ton] a 50 metros

c) Camin Standard HS25-44

Ver diagramas de carga y descripcin en Figura 1.3

d) Gra tipo Reach Stacker

Carga de Operacin : Ver Figura 1.4 Peso propio : 67 [ton] Capacidad : 41 [ton]

Las cargas producidas por el trnsito y operacin de los equipos mviles se considerarn aplicadas en cualquier punto de lacubierta de los muelles, losa de traspaso y explanadas que se proyecten.


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Figura 1.1 : Gra Portacontenedores


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Figura 1.2: Cargas Estticas Mximas de Operacin.

Gra Gottwald HMK 280-E


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Figura 1.3: Camin HS 25-44


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3000

4200

R 7750

5750

10720

400

1150 3820

2600

LIFTING CAPACITY with toplift (spreader)R SD 4 118-4 TL RSD 4118-5TL

1st row. 1.8 m. 41 t, 4 high 41 t, 4 high

27 t, 5 high

2nd row. 3.85 m. 27 t, 3 high 27 t, 4 high

3rd row. 4.6 m. 14 t, 2 high 14 t, 3 high

LIFTING CAPACITY with combihandlerR SD 4 118-4 CH RSD 4118-5CH

1st row. 1.8 m. 41 t, 4 high 41 t, 4 high

24 t, 5 high

2nd row. 3.85 m. 24 t, 3 high 24 t, 4 high

3rd row. 6.4 m. 10 t, 2 high 10 t, 3 high

Traiter handling 1.8 m. 41 t, 4 m. high

VEHICLE WEIGHTUnloaded Loaded (41 t)

With toplift. (TL)

Front/kg 31500 91000

rear/kg 35500 17000

Total/Kg 67000 108000

With combihandler (CH)

front/kg 36500 96000

rear/kg 34000 15500

Total/Kg 70500 111500

LIFTING HEIGHTUnder twistlocks/m

RSD 4118-4 12,1

RSD 4118-5 13,2

PERFORMANCE

Lifting speed

Loaded/unloaded m/s 0,20/0,22 appr.

Lowering speed

Loaded/unloaded m/s 0,25/0,20 appr.

Travel speed

Loaded/unloaded km/h 22/25 appr.

Gradeability

loaded/unloaded % 25/42 appr.

DIMENSIONSTransport height/mm 4300

Transport length/mm 10720 (with spreader)

Width /mm 4200

Turning radius /mm 7750 appr.

2440

CRITERIOS DE DISEO DE OBRAS Y MEJORAS

PUERTO DE ARICAFigura 1.4: Equipo ReachStacker RSD 4118


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1.3.2.3. Simultaneidad de Cargas

Se considerar simultaneidad de cargas uniformes y puntuales en todos los casos donde esto sea fsicamente posible,disendose para la peor condicin.

1.3.2.4. Localizacin de las Sobrecargas Vivas

Para determinar los esfuerzos internos mximos en los elementos, las cargas vivas se aplicarn en la peor condicin paracada seccin de cada elemento.

La sobrecarga uniforme se considerar dispuesta de la forma ms exigente en los tramos de elementos continuos.

1.3.3. Cargas de Atraque y Amarre del Barco

1.3.3.1. Atraque

La estimacin de la energa y fuerzas de atraque ser efectuada en base a las velocidades y ngulos de atraque de lasnaves, conforme a normas de diseo o recomendaciones del proyectista, y el sistema de defensas a utilizar.

La energa de atraque se determinar conforme las recomendaciones del punto II.2.2.2 de la Norma Japonesa de Puertos,

versin 1991.El sistema de defensas ser diseado de modo de lograr mnimo traspaso de fuerza reactiva hacia la estructura, y unapresin mxima sobre el casco de las naves acorde a las recomendaciones tcnicas sobre la materia. En particular, seseguir las recomendaciones establecidas en el punto VIII.19.4.1 de la Norma Japonesa de Puertos, versin 1991.

1.3.3.2. Amarre

Las fuerzas de amarre a las estructuras y tirones de bitas sern obtenidas de las combinaciones de cargas sobre los barcosdebidas a viento, olas y corrientes antes mencionados, as como de las recomendaciones espaolas y/o de la NormaJaponesa de Puertos sobre el particular.

El diseo de los sistemas de amarre, deber contar con la aprobacin de la Direccin General del Territorio Martimo yMarina Mercante.

1.3.4. Fuerzas Debidas a la Accin del Viento Sobre el Barco

Las condiciones de viento se obtendrn a partir de lo estipulado en la Norma Chilena de Viento y registros locales de vientos.El anlisis de carga de viento, en caso que predomine en el diseo, se efectuar de acuerdo a lo indicado en lasrecomendaciones espaolas y/o japonesas "Technical Standards for Ports and Harbours Facilities in Japan".

1.3.5. Fuerzas Debidas a Corrientes

En general, no se consideran predominantes para el diseo. En caso de tener condiciones de corriente desfavorables, el barcodeber abandonar el sector de atraque.

1.3.6. Fuerzas Debidas al Oleaje

1.3.6.1. Accin del Oleaje Sobre el Barco

En general, no se consideran predominantes para el diseo, salvo que se trate de embarcaciones expuestas al oleaje, en cuyocaso esta accin deber evaluarse mediante metodologas adecuadas.


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1.3.6.2. Accin del Oleaje Sobre los Enrocados de Proteccin

Se deber considerar para el diseo de los enrocados de proteccin, como mnimo una altura de ola rompiente de 1,5 metros.Los enrocados de proteccin se disearn de acuerdo a lo indicado en Shore Protection Manual, USA, Coastal EngineeringManual, USA, y otras normativas pertinentes.

1.3.7. Fuerzas Ssmicas

No existe en el pas una Norma Chilena para diseo antissmico de obras martimas. No obstante lo anterior, las NormaChilenas Nch 433 of. 96, aplicable a obras de edificacin, y Nch 2369/2002, aplicable a obras industriales, definen paranuestro pas la zonificacin ssmica, coeficientes relacionados con la importancia o uso de la obra, y la incidencia de lascaractersticas del suelo de fundacin sobre las solicitaciones ssmicas.

Podrn seguirse tambin, en todo aquello que sea complementario, las recomendaciones establecidas en la publicacinSeismic Design Guidelines for Port Structures, del Grupo de Trabajo N 34 de PIANC. En particular, podr utilizarsefilosofas de diseo basadas en criterios de desempeo, como la especificada en la citada referencia, para todos los tipos deestructuras que ms adelante se identifican.

1.3.7.1. Muelles y Dolphins Sobre Pilotes

Para el diseo ssmico de las obras de atraque se utilizar el mtodo esttico o dinmico indicado en la Norma Chilena

Nch2369/2002 "Diseo Ssmico de Estructuras e Instalaciones Industriales" de acuerdo a lo siguiente:

Zona ssmica: Zona 3 ( de alta intensidad )

A0 = 0,4g

Clasificacin segn la importancia de la estructura: Categora C1. Corresponde a obras esenciales, cuya fallapuede causar detenciones prolongadas y prdidas serias de produccin. Coeficiente de Importancia I =1,20.

Direccin de la solicitacin ssmica: Las estructuras se analizarn a lo menos para dos direcciones principales,perpendiculares entre s.

Tipo de Anlisis: Elstico Esttico

Esfuerzo de Corte Basal: Se calcular como Q=C*I*P, segn especificaciones de Norma NCh 2369, donde:

C = Coeficiente Ssmico I = Coeficiente de Importancia P = Peso Ssmico

Alternativamente, podr efectuarse anlisis dinmico, y complementar este espectro de diseo mediante estudios deriesgo ssmico. Es aceptable tambin utilizar otros espectros de diseo debidamente justificados.

Algunos parmetros dependen del tipo de suelo de fundacin. Sus valores debern ser definidos en base a estudiosgeotcnicos en el lugar de emplazamiento de las obras, segn se indica en punto 1.7.

1.3.7.2. Muros de Contencin, Taludes y Afines

Deber considerarse para este caso que la estructura es rgida, obtenindose un coeficiente ssmico de mximo valor. Sereducir el coeficiente de importancia al valor 1,00 en lugar de 1,20 por la naturaleza de estas obras.

Los valores lmites son los siguientes:

Mximo : 0,30 Mnimo : 0,25


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Para los rellenos, tanto naturales como artificiales asociados a las obras y mejoras, tanto de los sitios de atraque como deexplanadas, se efectuarn los anlisis correspondientes a analizar sus potencialidades de licuefaccin, proponindose lasmedidas pertinentes de mejoramiento en los casos que se estime necesario.

Para el anlisis de potencialidad de licuefaccin, se seguirn las recomendaciones de la Norma Japonesa, de lapublicacin Seismic Design Guidelines for Port Structures o metodologas equivalentes.

1.3.8. Cargas de Temperatura

Los efectos producidos por los cambios de temperatura se calcularn considerando una variacin de +/- 25 grados en todoslos elementos estructurales, referidos a la temperatura ambiental.

Las dilataciones trmicas se calcularn utilizando los siguientes coeficientes de dilatacin:

Acero: 0,000012 m/m Grado CelciusHormign: 0,000011 m/m Grado Celcius

1.3.9. Cargas por Fluencia y Retraccin de Fraguado del Hormign

Se considerarn en el clculo, las fuerzas internas generadas por este concepto. El valor de stas depender de diversos

aspectos relacionados con el hormign y la ubicacin de juntas de construccin, los que se evaluarn durante el diseodefinitivo. No obstante lo anterior, las estructuras correspondientes a los muelles se verificarn a lo menos para unadeformacin unitaria de 0,0002.

1.4.Combinaciones de Carga

Los estados de carga base y sus combinaciones se detallan en los Cuadros 1.6 y 1.7, correspondientes a diseo ltimo dehormign, y diseo elstico de acero.

1.5.Modelacin y Verificacin de Pilotes

Los pilotes se verificarn de acuerdo al mtodo de tensiones admisibles recomendado por la Norma AISC, incorporandolas combinaciones de carga estipuladas en 1.4 "Combinaciones de Carga". Se considerar en el diseo, un sobreespesorde pilote de 1 milmetro por razones de corrosin.

La modelacin y capacidad de soporte admisible de pilotes se establecer de acuerdo a las recomendaciones delespecialista geotcnico, basndose en estudios de suelo en el sector de emplazamiento de las obras. Para fines deprediseo, se podrn utilizar las pautas de diseo indicadas en las recomendaciones Japonesas "Technical Standards forPorts and Harbours Facilities in Japan". En consecuencia, para la verificacin de la capacidad de soporte del suelo seutilizarn los siguientes factores de seguridad:

COMPRESION TRACCIONResistencia por Punta :Caso Normal FS = 2,5 Caso Normal FS = 3,0Caso Ssmico FS = 1,5 Caso Ssmico FS = 2,5Resistencia por Fuste :Caso Normal FS = 2,5

Caso SsmicoFS = 2,0

1.6.Verificacin de Elementos de Hormign

Se efectuar de acuerdo al mtodo de diseo ltimo de la Norma ACI 318, incorporando las combinaciones de cargaestipuladas en 1.4 "Combinaciones de Carga".


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Cuadro 1.6:Diseo a Rotura de Elementos de Hormign Armado. Combinaciones de Carga

U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9

D 1,3 1,3 1,3 1,3 1,25 1,25 1,3 1,3 1,2Lc + I o Lu 1,7

***0,17 1,3 1,3 1,25 ** 1,3

B 1,3 1,3 1,3 1,3 1,25 1,25 1,3 1,3 1,2Be 1,7

C 1,3 1,3 1,25 1,25 1,2E 1,3 1,3 1,3 1,3 1,25 1,25 1,3 1,3 1,2Eq 1,3W 0,3 1,25 0,3 1,2Ws 0,3 1,25 0,3R+S+T 1,3 1,25 1,25Ice 1,3 1,2

Cuadro 1.7:Diseo por Tensiones Admisibles (Pilotes). Combinaciones de Carga

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

D * 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Lc + I o Lu 1,0 0,1 1,0 1,0 1,0 ** 1,0B 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0Be 1,0C 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0E 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0Eq 1,0W 0,3 1,0 0,3 1,0Ws 0,3 1,0 0,3R+S+T 1,0 1,0 1,0Ice 1,0 1,0% Tensin adm. 100 100 125 125 140 140 133 140 150

Notas Cuadros 1.6 y 1.7

* Usar 0.9 D para chequear elementos con mnima carga axial y mximo momento flector** 0,0 0,1 o bien 0,20 dependiendo de la carga viva asumida actuando sobre el muelle para combinacin ssmica*** Usar 1,3para carga de equipos con out-riggers.

DLu Sobrecarga Viva uniformeLc Sobrecarga concentrada mvil.IBBe Fuerzas de atraque

CEEq SismoWWs Viento sobre el barco.RSTIce Presiones por hielo y deshielo.


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1.7.Parmetros y Empujes de Suelo

Para considerar la interaccin suelo-estructura y para el clculo de empujes de suelo, se utilizar las recomendaciones dela Norma Japonesa de Puertos y las indicaciones que emanen del estudio especfico de Mecnica de Suelos que deberrealizarse para el efecto.

1.7.1. Estudio de Mecnica de Suelos

El estudio de Mecnica de Suelos incluir la ejecucin de sondajes de prospeccin en terreno, considerando lasrecomendaciones de las antedichas normas y las que emanen del especialista respectivo.

Segn sea el caso, estos sondajes podrn ser tanto marinos como terrestres, debiendo consultarse para los primeros,referencialmente, una perforacin mxima de 20 metros bajo el fondo del mar, y 30 metros para los sondajes terrestresubicados sobre las explanadas o, en ambos casos, hasta el manto rocoso si esto ocurriera primero, segn especificacinque ms adelante se detalla.

Tanto los sondajes marinos como terrestres debern traspasar todos los estratos de suelo que encuentren, incluyendopavimentos de hormign y enrocados de respaldo y de apoyo de muros gravitacionales, segn sea la ubicacin, hasta lasprofundidades especificadas para cada caso, o la roca en caso que se llegue a sta.

La perforacin de suelos se efectuar por mtodos que garanticen la no alteracin de la compacidad natural de losmismos. Se realizarn determinaciones del Indice de Penetracin Standard (SPT) cada 1,0 metros de penetracin(distancia entre el inicio de dos ensayos consecutivos), tomando muestras cada dos metros como mnimo o en cadacambio de estrato. En caso de encontrarse suelos finos, se obtendrn muestras no perturbadas utilizando tubos Shelby de2,5 pulgadas de dimetro, alternadamente con las determinaciones de ndice SPT.

En los casos que no sea factible muestrear suelos con cuchara normal o tubos Shelby por su alta consistencia, se deberemplear tubo muestreador triple (NQ3 HQ3), con las frecuencias anteriormente indicadas.

En el caso que se detecten clastos, aislados o no, la perforacin continuar atravesando la capa de ellos hasta que elsondaje concluya en la profundidad especificada.

En caso de encontrarse roca y/o enrocados, los sondajes se efectuarn con extraccin de testigos cilndricos de dimetroNx o NQ o superior (mayor que 45 [mm]), y deber usarse los mtodos y equipos normales para este tipo de faenas. Lossondeos se profundizarn hasta penetrar tres metros en roca sana, entendindose por sta aquella roca que presente unRQD mayor o igual a 30; si en una longitud de penetracin de hasta seis metros a partir del techo de la roca no seencontrase roca con RQD mayor o igual que 30, el sondaje finalizar en esta profundidad. En cualquier caso antes deeste lmite de profundizacin, prevalecer la especificacin de penetrar tres metros en roca sana. Se deber determinar elporcentaje de recuperacin y el RQD de los testigos de roca.

En cuanto a ensayes, todas las muestras debern ser sometidas a una cuidadosa descripcin visual, separndose lossuelos segn su naturaleza. Se deber considerar el corte del tubo Shelby para la extraccin de muestras inalteradas.Todas las muestras obtenidas de Cuchara Normal y Tubo Shelby sern sometidas a ensayos de granulometra, Lmites deAtterberg, Clasificacin USCS.

Las muestras inalteradas de suelo, adems de los ensayos anteriores, sern sometidas a determinacin de densidad (pesounitario), humedad natural y peso especfico de las partculas (Gs). En horizontes de suelos arenosos, esta determinacin

de peso especfico de las partculas se efectuar en al menos una muestra por horizonte.

Posteriormente, en base a estos resultados se seleccionarn muestras de materiales equivalentes para ser sometidos aensayos de Densidades mxima y mnima, Compresin Triaxial, Corte Directo y Triaxiales Cclicos, segn seapertinente y en cantidades a determinar segn el caso.

En suelos finos arcillosos y limosos los ensayes triaxiales sern consolidados no drenados con medicin de presin deporos (CIU), y en suelos arenosos sern del tipo consolidados drenados (CID).


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Las muestras de roca, si las hubiere, sern sometidas a ensayos de compresin simple y peso unitario natural.

Todos los ensayos de laboratorio se realizarn ajustndose a los requerimientos establecidos en las correspondientesnormas ASTM, y su cantidad ser determinada en base a los antecedentes disponibles en cada caso.

Todos los elementos a utilizar en la ejecucin de los ensayos SPT debern estar en perfecto estado y cumplir con lanorma ASTM D 1586; los tubos Shelby debern cumplir con la Norma ASTM D 1587.

El resultado de los trabajos ser consignado en un Informe que contendr los siguientes antecedentes como mnimo:

Log escrito de los sondeos, incluyendo fecha y hora de comienzo y trmino de cada perforacin.

Descripcin de equipos y procedimientos utilizados en la ejecucin de los trabajos de terreno y laboratorio.

Plano de planta de ubicacin de los sondajes y perfiles estratigrficos, indicando cotas y coordenadas UTM desondeos y Puntos de Referencia.

Tabulacin y representacin de todos los resultados obtenidos en los trabajos de terreno y ensayos delaboratorio.

En los ensayos de compresin se deber entregar la curva Carga Deformacin. Las compresiones triaxiales

debern incluir adems diagramas p q con indicacin y clculo de parmetros para tres niveles dedeformacin.

Los ensayos de corte directo debern incluir el grfico Carga Deformacin hasta la resistencia residual, y laobtencin de los parmetros c mximos en la falla y en los valores ltimos o residuales.

Perfiles estratigrficos representativos del subsuelo comprometido, incorporando la informacin existente.

En general, se dejar claramente establecido de cada estrato identificado en terreno los parmetros del suelo:ngulo de friccin interna, cohesin, peso especfico, capacidad de soporte CBR, Densidades mxima ymnima, granulometra, etc., segn corresponda.

El Informe deber incluir un captulo dedicado a recomendaciones geotcnicas y parmetros de diseo a utilizar

en las obras y mejoras que se est postulando desarrollar.

1.7.2. Empujes de Suelos

Para la evaluacin del empuje esttico sobre estructuras de contencin, se utilizar la Teora de Coulomb y para el casossmico se emplear la modificacin al empuje activo propuesta por Mononobe-Okabe.

En esta ltimo caso, el incremento de presiones por concepto ssmico, se aplicar como tringulo invertido.

1.7.3. Factores de Seguridad de Muros de Contencin

Volcamiento :1,2 Caso Normal

1,1 Caso SsmicoDeslizamiento :

1,2 Caso Normal1,0 Caso Ssmico


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1.8.Materiales de Construccin

1.8.1. Acero Estructural

Se utilizarn las calidades de acero que se indican a continuacin, o equivalentes.

Aplicacin Acero Nacional Acero ImportadoPilotes tubulares A 52-34 ES STK-50 STK-41

ASTM A252-90, Grados 2, 3Tablestacas JIS-A-5528, SY-30 SY-40Pernos de Conexin ASTM A-325Tirante de Anclaje JIS-G-3506

1.8.2. Hormign Armado

1.8.2.1. Hormign

Salvo indicacin contraria en los planos de diseo, se utilizar hormign grado H-40(fc=340 [kg/cm2]) segn clasificacin NCh 170, superior, con un 95% de confianza.

1.8.2.2. Barras de Refuerzo

Se utilizar acero laminado de calidad A 63-42 H, el cual deber cumplir con lo especificado en la norma NCh 211.

1.8.2.3. Recubrimiento Mnimo

De acuerdo a la norma Japonesa, se utilizar un recubrimiento mnimo de 7 [cm], medido a la cara exterior de losestribos.

1.8.2.4. Control de Fisuracin

Se verificar el ancho de fisuras para elementos en flexin mediante la expresin publicada en ACI 224R-90, Controlof Cracking in Concrete Structures:

Wb = 0.91xx3(tbxA) x (fs-5) x 10

-3Wb = ancho mximo probable de fisura [in]fs = tensin de trabajo del acero [Ksi]A = Area de hormign simtrica con respecto al centro de gravedad de las armaduras de refuerzo,

dividida por el nmero de barras [in2].tb = Recubrimiento al centro de la barra. = Razn de distancias entre eje neutro-cara traccionada y entre eje neutro- centroide armadura de

traccin. Para vigas usar = 1,20.

El ancho mximo de grietas calculado con frmula anterior se limitar a 0,15 [mm] para solicitaciones provenientes decargas permanentes, sobrecarga repartida de diseo y sobrecargas de equipos de operacin normal (graportacontenedores), en condicin esttica.

Para condicin dinmica equipos de uso eventual, tales como gra tipo reachstacker, toplifter, Gottwald u otrossimilares, se limitar el ancho mximo de grietas a 0,30 [mm]. Para efectos de verificacin, no se considerar impacto.

1.9.Proteccin Anticorrosiva de Pilotes de Acero

Deber proveerse un adecuado sistema de proteccin anticorrosiva de pilotes de acero, basado en un esquema depinturas, nodos de sacrificio, corriente impresa o cualquier otro mtodo equivalente. Adicionalmente, deberconsiderarse un sobreespesor de 1 mm de pilotes como holgura adicional.


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1.10. Otros Aspectos

Cualquier aspecto relacionado con el diseo de obras martimas no indicado explcitamente en estos criterios de diseo,deber atenerse a lo indicado en las normas y recomendaciones referidas en 1.1.7.1 "Obras Martimas".

2. PAVIMENTOS PARA EXPLANADAS

2.1.Tipo de Pavimento

Se considerar para el diseo los siguientes tipos de pavimento:

2.1.1. Pavimento rgido

De hormign sin armar, con juntas sin barras de traspaso de cargas, de espesor conforme a diseo.

2.1.2. Pavimento articulado

De adoquines de concreto, de 8 a 12 [cm] de espesor.

2.1.3. Pavimento flexible

De asfalto, con espesor conforme a diseo.

El diseo y construccin de pavimentos se ceir a estas condiciones generales, sin perjuicio de las condiciones ycriterios especficos, que en su oportunidad, se elaboren en forma previa al desarrollo del proyecto.

2.2.Antecedentes para el Diseo

2.2.1. Propiedades del Suelo de Fundacin.

a) Estratigrafas. A objeto de determinar profundidad de excavaciones y mejoramiento del sello de fundacin,se tendr presente la calidad del suelo existente, a travs de los resultados de estudios previos que pudieren

haberse efectuado en el sector y/o ensayes que sea necesario realizar antes del desarrollo del proyecto.

b) Otras consideraciones. Se tendrn presente, adems, las caractersticas del destino del pavimento, lassolicitaciones de carga que deber soportar, la forma como ste transmitir estas cargas a las capas inferiores,las caractersticas, dimensiones y pesos de los elementos que se almacenarn sobre las explanadas, los tiposde equipos que operarn y la relacin y encuentros que tendr el pavimento con respecto a las otrasestructuras del proyecto.

De igual modo, se tendr en consideracin las potencialidades de licuefaccin de los suelos sobre los cuales se fundarla estructura de pavimento.

2.3.Mtodos de Diseo

Para el diseo, se utilizarn los mtodos reconocidos como idneos para pavimentos de Industrias o Explanadas deObras Portuarias, entre los cuales, sin que tengan carcter de excluyentes, se recomiendan el Mtodo de P.C.A " SlabThickness Design for Industrial Concrete Floors on Grade"; las recomendaciones de la British Ports Federation, en supublicacin " The Structural Design of Heavy Duty Pavements for Ports or Other Industries"; y las recomendaciones dela publicacin ROM 4.1-94 Proyecto y Construccin de Pavimentos Portuarios, Puertos del Estado de Espaa.

El diseo debe considerar, para todas las alternativas de tipo de pavimento, los efectos debido a la condicin deoperacin ms desfavorable de los equipos mviles disponibles en el puerto. Tambin se deber considerar (en el caso


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del pavimento rgido) los efectos del alabeo por gradiente trmico y los efectos producidos por las cargas concentradasproducidas por los contenedores en sus lugares de depsito.

2.4.Cargas Sobre los Pavimentos

El diseo considerar al menos las cargas de contenedores en cuatro niveles de altura en el almacenamiento, con pesototal de 80 toneladas, en un rea de 35 x 35 [cm], con separacin de 10 [cm] en ambos sentidos. Considerar tambin

que las cargas distribuidas no superarn las 5 [ton/m2

], excepto en caso de almacenamiento de cargas de mayoresdensidades.

En cuanto a cargas mviles, se disear para que el pavimento pueda soportar las solicitaciones de al menos lossiguientes tipos de equipos portuarios, en operacin y/o trnsito, segn sea pertinente:

- Gra tipo Reachstacker- Equipos Forklift, con una capacidad de carga mxima de 40.000 libras.- Gras mviles tipo Gottwald HMK 280 E.- Camin Standard HS 25-44.


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3. OBRAS ELECTRICAS

Se definen en el presente captulo los criterios y requerimientos para el diseo de la totalidad de las instalacioneselctricas a proyectar en el Puerto de Arica, vlidos para la ejecucin de ingeniera de diseo, especificaciones tcnicas,adquisicin de componentes relacionados, obras de instalacin y puesta en servicios de equipos elctricos.

3.1.Normativas

Para el diseo de las instalaciones, equipos y componentes elctricos, se deber consultar la aplicacin de las normativasy recomendaciones emitidas por las siguientes instituciones internacionales y nacionales que las generan:

- SEC : Superintendencia de Electricidad y Combustible de Chile- INN : Normas Chilenas del Instituto Nacional de Normalizacin- UL : Underwriters Laboratory Inc- NEMA : National Electrical Manufacturers Association- NESC : National Electrical Safety Code- ASTM : American Society for Testing and Material- IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers- IESNA : Illumination Engineering Society of North America

Para cada norma se aplicar su ltima versin y en caso de conflicto entre ellas se aplicar quin fije la condicin mssevera.

3.2.Requerimientos Generales

3.2.1. Tensiones de Servicio

Se proyectarn sistemas elctricos a utilizar con tensiones alternas normalizadas, sean alta, media, baja o reducida(considerar NSEG 8.E.n.75 y sus modificaciones posteriores). Se exceptuarn las tensiones de trabajo de sistema decontrol, las cuales podrn ser distintas de las normalizadas.

Con todo, las tensiones de servicio proyectadas sern ampliamente compatibles, y coincidentes e iguales en tipo, calidad,condicin y modalidad que la actual utilizada en el Puerto de Arica.

Actual tensin de Servicio:

- Media Tensin : 13.800 Volt Alterno Trifsico.- Baja Tensin : 380 Volts Alterno Trifsico con neutro aterrizado a Tierra.- Frecuencia : 50 Hz.

Las instalaciones elctricas a proyectar debern operar en sistemas elctricos a una frecuencia de servicio de 50 Hz, conun factor de potencia no inferior 0,93 inductivo, o segn las exigencias mnimas de la Ca Elctrica regionalsuministradora.

3.2.2. Aportes de Cortocircuitos

Los proyectos de expansin elctrica tendrn presente los aportes de los niveles de cortocircuito de los sistemas a loscuales se conectarn, principalmente el aportado por el Empalme Principal con la Ca. Elctrica, lo que deber estarcontendido en memorias de clculo explcitas para tal efecto.

3.2.3. Funcionalidad y Expansin

a) Las instalaciones elctricas a disear sern tales, que permitan su normal operatividad en un rgimen continuolos 365 das del ao, sin dao para sus elementos.


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b) En la seleccin de equipos elctricos a proyectar, se aplicarn criterios de uniformidad y estandarizacin demodelos, diseo y calidad, para los diferentes componentes a utilizar.

c) Se deber privilegiar los criterios de seguridad y continuidad del servicio, siendo en algunos casos necesarioproyectar circuitos redundantes de respaldo (lneas de Media Tensin) o vas de ductos alternativos.

d) Se privilegiar el uso de componentes y dispositivos que permitan su revisin, inspeccin y mantenimientova el uso de enlaces mediante software y acceso de tipo electrnico o computacional.

e) En el diseo de ductos y teleductos subterrneos se considerar una reserva mnima del 30% de vas, porsobre el uso proyectado.

f) Los transformadores de potencia sern proyectados, para efectos de crecimiento y expansin, con unasobrepotencia del 30%, respecto de lo nominal estimado.

g) Se tendr presente en el diseo, la necesidad de disponer de equipos capaces de soportar severas condicionesambientales; alta salinidad y ambiente corrosivo.

h) Se deber consultar la eventual interconexin elctrica con equipos y dispositivos de enlace existentes oreutilizables. Esto obliga a tener presente los aportes de cortocircuitos y coordinacin de actuacin deprotecciones aguas arriba de los nuevos componentes.

i) Ser necesario revisar los alimentadores aguas arriba ante las instalaciones de nuevos equipos, considerandocapacidad (corriente) y cadas de tensin.

3.3.Centros de Distribucin: Subestacin Elctrica

Para la proyeccin de subestaciones elctricas y centros de distribucin equivalentes se tendr presente lo siguiente:

a) El criterio de diseo se basar en el desarrollo de subestaciones elctricas tipo unitaria, mediante gabinetesprefabricados y dimensionados modularmente, formando una unidad integrada por Gabinetes de MediaTensin, Transformador (es) y Gabinetes de Baja Tensin, contenidas y p

anexo cvii criterios de diseno

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