Criterio de Diseño Estructural DMC CSE942 HAT F 0340 S GD 001_P

Minera Centinela Documento Tcnico Estudio de Factibilidad Planta de Molibdeno H347136 Criterio de Diseo Estructural

DMC-CSE942-HAT-F-0340-S-GD-001

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Tabla de Contenidos

1. GENERAL .............................................................................................................................................. 1

1.1 Introduccin ................................................................................................................................... 1 1.2 Alcance .......................................................................................................................................... 1 1.3 Referencias ................................................................................................................................... 1

1.3.1 Cdigos, regulaciones y estndares ................................................................................. 1 1.3.2 Criterios del Proyecto ........................................................................................................ 4

2. METODOLOGA Y UNIDADES ............................................................................................................. 4

2.1 General .......................................................................................................................................... 4 2.2 Unidades ....................................................................................................................................... 4 2.3 Idioma ............................................................................................................................................ 5

3. DATOS DEL TERRENO ........................................................................................................................ 5

4. CRITERIO DE DISEO ESTRUCTURAL ............................................................................................. 5

4.1 Cargas de Diseo .......................................................................................................................... 5 4.1.1 Peso propio y cargas permanentes (D) ............................................................................. 5 4.1.2 Sobrecargas (L) ................................................................................................................. 6 4.1.3 Reduccin de sobrecarga .................................................................................................. 8 4.1.4 Cargas de empuje de tierra (H) ......................................................................................... 9 4.1.5 Cargas de nieve (S) ........................................................................................................... 9 4.1.6 Cargas de viento (W) ......................................................................................................... 9 4.1.7 Cargas ssmicas (E) ........................................................................................................ 10 4.1.8 Cargas de equipos ........................................................................................................... 11 4.1.9 Cargas de impacto (I) ...................................................................................................... 12 4.1.10 Cargas de vehculos ........................................................................................................ 13 4.1.11 Cargas por dilatacin trmica (T) .................................................................................... 13 4.1.12 Cargas de fluido ( F ) ....................................................................................................... 14 4.1.13 Cargas laterales mnimas (diferente a viento y sismo) ................................................... 14 4.1.14 Cargas temporales de construccin ................................................................................ 14 4.1.15 Cargas en fundaciones .................................................................................................... 15

4.2 Combinaciones de carga ............................................................................................................. 15 4.2.1 Combinacin para diseo por tensiones admisibles ....................................................... 15 4.2.2 Combinacin para diseo por tensiones ltimas ............................................................. 17

4.3 Deformaciones admisibles .......................................................................................................... 18 4.4 Diseo estructuras de acero ....................................................................................................... 20

4.4.1 Norma de diseo ............................................................................................................. 20 4.4.2 Requerimientos de ductilidad .......................................................................................... 20 4.4.3 Esbeltez mxima ............................................................................................................. 20 4.4.4 Estructuraciones tipo ....................................................................................................... 20 4.4.5 Espesores mnimos ......................................................................................................... 21 4.4.6 Tensiones de fatiga ......................................................................................................... 22 4.4.7 Corrosin ......................................................................................................................... 22 4.4.8 Placa base y pernos de anclaje ....................................................................................... 22



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4.4.9 Conexiones ...................................................................................................................... 24 4.4.10 Edificios con puente gra ................................................................................................ 26 4.4.11 Diseo de costaneras ...................................................................................................... 27

4.5 Diseo estructuras de hormign ................................................................................................. 27 4.5.1 Norma de diseo ............................................................................................................. 27 4.5.2 Requerimientos de ductilidad .......................................................................................... 28 4.5.3 Estabilidad de fundaciones .............................................................................................. 28 4.5.4 Fundacin de equipos robustos y rgidos ........................................................................ 29 4.5.5 Losas de fundacin .......................................................................................................... 29 4.5.6 Radieres y pavimentos de hormign ............................................................................... 29 4.5.7 Estructuras prefabricadas ................................................................................................ 30

4.6 Consideraciones para soporte de equipos vibratorios ................................................................ 30 4.6.1 General ............................................................................................................................ 30 4.6.2 Elementos soportantes de equipos vibratorios................................................................ 31 4.6.3 Fundaciones de equipos vibratorios ................................................................................ 32

4.7 Albailera confinada de bloques de hormign ........................................................................... 32 4.8 Madera ........................................................................................................................................ 32

5. MATERIALES DE CONSTRUCCIN .................................................................................................. 32

5.1 Acero estructural ......................................................................................................................... 32 5.2 Parrillas de piso ........................................................................................................................... 33 5.3 Planchas de piso ......................................................................................................................... 34 5.4 Placas colaborantes .................................................................................................................... 34 5.5 Calidad del hormign................................................................................................................... 34 5.6 Armaduras de refuerzo ................................................................................................................ 34 5.7 Insertos y pernos de anclaje ....................................................................................................... 35 5.8 Madera ........................................................................................................................................ 35

Lista de Tablas

Tabla 4-1: Sobrecargas Mnimas de Diseo................................................................................................. 7 Tabla 4-2: Coeficientes de Impacto Mnimos .............................................................................................. 12 Tabla 4-3: Coeficiente de Friccin .............................................................................................................. 14 Tabla 4-4: Deformaciones admisibles ......................................................................................................... 18 Tabla 4-5: Espesores mnimos ................................................................................................................... 21 Tabla 4-6: Factores de seguridad ............................................................................................................... 29 Tabla 4-7: Relacin de frecuencias ............................................................................................................ 31



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1. GENERAL

1.1 Introduccin

Antofagasta Minerals S.A. (AMSA) es propietaria de los rajos de cobre, oro y molibdeno llamados Esperanza y El Tesoro, siendo hoy, ambas parte de Minera Centinela (MC). Ambos rajos Esperanza y Tesoro estn ubicados en el Distrito Minero Centinela (DMC), Comuna de Sierra Gorda, Provincia de Antofagasta, Segunda Regin- Chile. Los rajos estn ubicados aproximadamente a 167 km al noreste de la ciudad de Antofagasta, a 80 km al suroeste de la ciudad de Calama y a 33 km al este de la localidad de Sierra Gorda, a una altura promedio de 2.300 msnm.

De acuerdo al plan de desarrollo de Minera Centinela, el aumento de leyes de Molibdeno en el yacimiento, hace viable el desarrollo de una planta para su beneficio, a partir del concentrado de Cu-Au que hoy se produce, por lo que actualmente se encuentra desarrollando un proyecto de instalacin de una planta de flotacin selectiva para producir concentrado de molibdeno, cuya puesta en marcha est programada para el tercer trimestre de 2016.

En particular Minera Centinela ha liderado el estado del arte en el uso de agua de mar sin tratar para los procesos de conminucin y flotacin en su concentradora. Este nuevo desafo si bien considera la utilizacin de una planta de osmosis reversa procesar un concentrado de origen salobre.

En este contexto, Minera Centinela ha solicitado a Hatch desarrollar el Estudio de Factibilidad para la Planta de Molibdeno, de acuerdo al estndar del Sistema de Entrega de Activos (ADS) de Antofagasta Minerals, de manera de lograr el nivel de definicin que permita al propietario tomar decisiones respecto a la ejecucin del proyecto.

El diseo de factibilidad de la Planta de Molibdeno de Minera Centinela ser desarrollada para la capacidad proyectada en su plan minero, y deber estar conceptuada para una expansin futura que absorba los requerimientos de otros proyectos como el Distrito Minera Centinela (DMC) que consideran su utilizacin.

1.2 Alcance El presente documento establece los criterios de diseo y requerimientos estructurales y ssmicos para el diseo de las estructuras y equipos del proyecto Planta de Molibdeno de Minera Centinela.

1.3 Referencias

1.3.1 Cdigos, regulaciones y estndares



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Estndares y Normas de Diseo Chilenas:

OGUC Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, DS N 47 del MINVU.

ICHA Instituto Chileno de Acero Manual de Diseo para Estructuras de Acero Manual ICHA 2008.

ICHA Especificacin para el diseo de miembros estructurales de acero conformados en fro Edicin 2009.

NCh203.Of2006 Acero para uso estructural.

NCh204.Of2006 Acero-Barras laminadas en caliente para hormign armado.

NCh430.Of2008 Hormign armado - Requisitos de diseo y clculo.

Decreto 60 Del 2 de Noviembre de 2011, Diario Oficial de la Republica de Chile. Aprueba el reglamento que fija el diseo ssmico de edificios y deroga el decreto N117 del 2010.

Decreto 61 Del 2 de Noviembre de 2011, Diario Oficial de la Republica de Chile. Aprueba el reglamento que fija el diseo ssmico de edificios y deroga el decreto N117 del 2010.

NCh431.Of2010 Construccin Sobrecargas de nieve.

NCh432.Of2010 Clculo de la accin del viento sobre las construcciones.

NCh433.Of1996 Diseo ssmico de edificios (Modificada 2009).

NCh1174.Of77 Construccin Alambre de acero, liso o con entalladuras, de grado AT56-50H, en forma de barras rectas Condiciones de uso en el hormign armado.

NCh1537.Of2009 Diseo estructural de edificios - Cargas permanentes y cargas de uso.

NCh2123.Of1997 Albailera confinada - Requisitos de diseo y clculo.

NCh2369.Of2003 Diseo Ssmico de Estructuras e Instalaciones Industriales.

NCh3171.Of2010 Diseo Estructural - Disposiciones generales y combinaciones de carga.



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Estndares y normas de diseo extranjeras:

ASCE 7-2010 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures.

AISE-TR13 Guide for the Design and Construction of Mill Buildings, AISE Technical ReportN13.

AISI S100-07 Specification for the design of Cold-Formed Steel Structural Members.

AISC 325-05 Steel Construction Manual, 13th Edition.

AISC 360-05 Specification for Structural Steel Building.

ACI 350.3-06 Seismic Design of Liquid Containing Concrete Structures.

ACI 357R-84 Guide for the Design and Construction of Fixed Offshore Concrete Structures.

ACI 318S-08 Building Code Requirements for Structural Concrete.

NFPA National Fire Protection Association Standards to meet MSHA Requirements.

OSHA Occupational Safety for Health Administration.

ASTM F1554-07a Standard Specification for Anchor Bolts, Steel, 36, 55 and 105 ksi Yield Strength.

ASTM A563-07a Standard Specification for Carbons and Alloy Steel Nuts.

ASTM F436-09 Standard Specification for Hardened Steel Washer.

ASTM A 123 Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coating on Iron and Steel Products.

API 650 11th Edit. Welded Tanks for Oil Storage (Addendum 3 2011).

ANSI/AWWA D100-11 Welded Carbon Steel Thanks for Water Storage (Revision of ANSI/AWWA D100-05).

AASHTO Standard Specification for Highway Bridges.



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Estndares y normas de diseo de subestaciones, equipamiento elctrico y obras civiles electro-mecnicas:

ETG 1020 Especificaciones Tcnicas Generales Diseo Ssmico-Versin resumida (ENDESA)

IEEEE-STD693-2005 Recommended Practice for Seismic design of Substation (en la condicin de High Seismic Performance Level).

ETG-1015 Especificaciones Tcnicas Generales Diseo Ssmico (ENDESA).

ETG-A-0.20 Diseo Ssmico de Instalaciones Elctricas de Alta Tensin (TRANSELEC).

ETG A.0.21 Diseo Ssmico de Estructuras de Subestaciones (TRANSELEC).

1.3.2 Criterios del Proyecto

VPPDMC-P-0000-V-GD-001. Condiciones del Sitio.

DMC-RBA-V-RP-004 RBA Rubn Boroschek y Asociados Ltda. Definicin de Parmetros de Diseo Ssmico AMSA: Proyecto Distrito Minero Centinela.

JRI-GDE-E33515-340-V-GC-002 JRI - Informe Estudio Mecnica de Suelos Planta Molibdeno

2. METODOLOGA Y UNIDADES

2.1 General Todos los diseos y clculos debern basarse en la informacin de referencia correspondiente y estarn respaldados en la normativa de diseo local y en las mejores prcticas conocidas de tal forma de tener diseos de calidad con bajos costos y plazos de construccin.

2.2 Unidades Los clculos y anlisis estructurales se realizarn usando el Sistema Mtrico Tcnico (fuerzas expresadas en kg o toneladas mtricas y masas en unidades tcnicas) o en el Sistema Internacional de unidades MKS (fuerzas expresadas en Newton o kN y masas en kg).

Las dimensiones se darn en milmetros. Las elevaciones se darn en metros con tres cifras decimales.



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La longitud de los pernos de anclaje se dar en milmetros y su dimetro en pulgadas. En tanto que la longitud y el dimetro de los pernos de conexin sern dados en pulgadas. Las perforaciones se entregarn en pulgadas.

Las fechas se escribirn en convencin internacional, es decir, da/mes/ao.

2.3 Idioma El idioma oficial del proyecto es el Espaol y por lo tanto toda informacin emitida por esta Disciplina a travs de planos, especificaciones tcnicas y memorias de clculo ser de acuerdo a ello, salvo informacin de referencia que se adjunte como respaldo a las memorias de clculo, como as tambin los archivos de resultados de programas de anlisis estructural que pudiesen tambin adjuntarse.

Los documentos y clculos a ser usados por contratistas nacionales se realizarn en idioma Espaol.

Los documentos y clculos preparados por consultores y proveedores extranjeros sern redactados a dos columnas, una en idioma Ingls y la otra en idioma Espaol.

3. DATOS DEL TERRENO

Las condiciones geogrficas y ambientales donde se desarrolla el proyecto deben ser consultadas en el documento N VPPDMC-P-0000-V-GD-001 (Condiciones de Sitio).

4. CRITERIO DE DISEO ESTRUCTURAL

4.1 Cargas de Diseo

4.1.1 Peso propio y cargas permanentes (D) Considera toda carga cuya variacin de peso en el tiempo es despreciable en relacin a sus valores medios o aquella para la cual la variacin tiende a un lmite determinado.

Se considerarn como cargas de peso propio y sobrecargas permanentes los siguientes conjuntos:

Peso propio del edificio que considera elementos estructurales tales como: vigas,

columnas, escaleras, plataformas, losas, techumbre, muros y elementos no estructurales

tales como: tabiques, revestimientos de techos, cielos falsos, estucos, vidrios,

terminaciones de piso, etc.

Cargas suspendidas permanentes tales como: caeras, bandejas elctricas, luminarias,

etc.



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Cargas fijas menores tales como pequeas bombas, motores, agitadores, ventiladores,

etc.

Cargas estticas de equipos que normalmente son informadas por el fabricante o

indicadas en el diagrama de cargas (peso equipo, cargas de operacin, cargas de

exceso u overflow).

Peso de puente gra con carro en cualquier posicin sin carga de levante ni impacto.

La acumulacin de polvo en las estructuras asociadas a manejo de materiales ser

considerada como carga permanente, considerando un peso especfico de 1400 Kg/m3 y

un talud de 1:1.5 (V:H).

A no ser que se establezca lo contrario, los siguientes pesos especficos debern ser

considerados:

Hormign Armado 2.50 t/m3

Acero Estructural 7.85 t/m3

4.1.2 Sobrecargas (L) Son todas aquellas cargas estticas que pueden ser variables con el tiempo durante la operacin normal de la estructura o durante etapas de mantenimiento de equipos. Pueden ser cargas apoyadas sobre la estructura o contenidas dentro de ellas, tales como:

Cargas de techo (Lr).

Cargas de trfico y permanencia de personas.

Cargas de depsitos de material sobre plataformas.

Cargas de operacin de vehculos.

Presiones de tierra, lquidos y gases que sean o puedan ser variables en el tiempo

durante la operacin normal.

Las sobrecargas de piso se omitirn en reas inaccesibles ocupadas por equipos donde el peso de operacin de ellos han sido considerados como carga muerta. S debern ser consideradas en las zonas donde hay acceso, por ejemplo: equipos elevados apoyados sobre columnas.

Las sobrecargas sern las indicadas en los planos de ingeniera mecnica y de procesos. Estas cargas no sern menores que las indicadas en la siguiente tabla:



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Tabla 4-1: Sobrecargas Mnimas de Diseo

Carga

Uniforme

(kg/m)

Carga Concentrada

(Kg)

Techos 100 -

Costaneras de techo Ver Carga de

Techo 100

Oficinas (incluyendo rea de servicios) 400 -

Salas de reuniones y casa de cambio 500 -

Plataformas menores (ver nota 1) y pasillos de

galeras de correas 250 -

Plataformas y corredores principales 500

1000 Kg en un rea de 0.75

m x 0.75 m ubicada para

maximizar tensiones

Plataformas de carga y reas de

almacenamiento 1250

4000 Kg por carga de rueda

de gra horquilla aplicada en

un rea de 0.25 m x 0.25 m

Escaleras (slo trnsito de personas) 250

100 Kg y

60 Kg/m aplicados en el tope

de la baranda

Radieres de piso 250 -

Radieres de piso (trnsito vehicular) 1250 -

Laboratorios 500

reas de descarga adyacentes a la Planta 1250

Salas de control 500 -

Salas elctricas con switchgear 1250 -

Vigas principales (ver nota 5)

1000

Losas de piso de oficinas (ver nota 5)

1000 Kg aplicado en un rea

de 0.24 m

Losas de plataformas de operacin (ver nota 5)

1400 Kg aplicado en un rea

de 0.24 m



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Carga

Uniforme

(kg/m)

Carga Concentrada

(Kg)

Peldao de una escala (ver nota 5)

140 Kg aplicado en el centro

Vigas reticuladas principales (ver nota 5)

3000

Notas:

1. Las plataformas menores son todas aquellas definidas para acceso u operacin,

donde por dimensiones y ubicacin se espera solamente trnsito de personas sin

posibilidad de apoyo de partes de equipos ni procesos de mantencin de equipos.

2. Las sobrecargas en otras reas se definirn segn las recomendaciones del AISE

Technical Report N13, Seccin 3.3.

3. Para edificios auxiliares no industriales la carga de diseo deber ceirse a la Norma

NCh1537.

4. Para cargas de vehculos, se usarn las cargas definidas por los requerimientos de los

vehculos o de los equipos a utilizarse en el proyecto. En todo caso en las reas de

patios deber considerarse como mnimo las cargas del camin HS20-44 segn el

cdigo AASHTO incrementado en un 20% por impacto, esto segn prctica del Manual

de Carreteras.

5. Estas cargas se considerarn como sobrecargas de operacin que se superponen con

el resto de cargas de diseo aplicables al elemento especfico bajo consideracin. Esta

carga no ser llevada a las columnas y no aplica a laboratorios, casas de cambio o reas

similares.

4.1.3 Reduccin de sobrecarga Las sobrecargas uniformes de piso y techo pueden ser reducidas, de acuerdo con su probabilidad de ocurrencia en grandes superficies, segn se indique en los planos Mecnicos y de Procesos del Proyecto. En ausencia de tales criterios, se aplicarn las recomendaciones de la Norma NCh1537 con las siguientes consideraciones especiales:

Techo

No se deber aplicar la reduccin de sobrecargas de techo en edificios Pre-

engineering.

Para combinaciones ssmicas, la sobrecarga de techo podr ser cero segn 4.5 de la

NCh2369.



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Pisos

No se permite la reduccin en reas de acopio, bodegas, torres de proceso y estanques.

No se permite la reduccin en reas con carga mayor a 500 kg/m.

Estas reducciones se permitirn en el diseo de las columnas, muros de fundacin, fundaciones, enrejados y losas planas. Sin embargo, no se permitir reduccin para plataformas de piso y vigas de soporte de ellas.

Para combinaciones ssmicas y determinacin de la masa ssmica, la sobrecarga de uso podr reducirse segn punto 5.1.3 de la Norma NCh2369.

4.1.4 Cargas de empuje de tierra (H) Son las cargas debido a la presin lateral de tierra, a la presin de agua subterrnea, o a la presin de materiales a granel, tanto esttico y ssmico.

Se debern usar las recomendaciones del Informe Geotcnico JRI-GDE-E33515-340-V-GC-002 JRI Informe Estudio Mecnica de Suelos Planta Molibdeno. En ausencia de datos de Mecnica de Suelos para determinar empujes sobre muros de contencin, se utilizar las expresiones de Mononobe Okabe. El ngulo de roce entre el paramento del muro y el terreno se desprecia. Los efectos de compactacin detrs del muro debern ser considerados como carga sobre el muro.

Se deber considerar los efectos de cargas puntuales provenientes de camiones, fundaciones u otros aplicadas en el relleno detrs del muros de contencin.

4.1.5 Cargas de nieve (S) Esta carga no debe considerarse en el diseo. Ver documento VPPDMC-P-0000-V-GD-001 Condiciones del Sitio.

4.1.6 Cargas de viento (W) Esta carga deber ser aplicada a todas las estructuras y sus componentes, equipos, estanques, etc. que estn expuestos al viento.

Se usarn las presiones bsicas indicadas en la Norma NCh432 considerando construcciones situadas en campo abierto.

La variacin de las presiones con la altura se basar en lo indicado en la misma norma.

Todas aquellas materias no cubiertas por la norma NCh 432, podrn definirse siguiendo los criterios de ANSI/ASCE 7.



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4.1.7 Cargas ssmicas (E)

4.1.7.1 Consideraciones generales Todas las estructuras industriales se disearn para resistir carga ssmica horizontal y/o vertical, de acuerdo a los requerimientos de las normas NCh2369.Of2003 y el espectro especial definido para el proyecto segn documento DMC-RBA-V-RP-004 de RBA (Rubn Boroschek y Asociados Ltda.).

El espectro especial debe cumplir con lo indicado en punto 5.8.1.3. de NCh2369.

Para diseos que se realicen fuera de Chile, ver 4.1.7.3 de este Criterio de Diseo.

Para efectos de aplicacin de la norma NCh2369, se definen las siguientes zonificaciones ssmicas para el Proyecto:

- Distrito Minero Centinela

NCh2369.Of2003: Zona 2.

- Puerto de Michilla

NCh2369.Of2003: Zona 3.

El coeficiente de importancia I y el factor de modificacin de la respuesta R se determinar de acuerdo a lo indicado en NCh2369, con excepcin de las estructuras y equipos indicados en el documento DMC-RBA-V-RP-004 de RBA, de los cuales el I y R aparecen determinados en dicho informe.

Aquellas estructuras asimilables en cuanto a estructuracin y uso a edificios, vale decir, estructura de forma regular con altura de piso no mayor a 4 metros, con diafragma rgido en cada piso y usada para la permanencia de personas y/o almacenamiento de elementos no industriales, se podrn disear segn la norma chilena NCh433.

Estructuras especiales, torres de destilacin, estructuras altas y aquellas que poseen rigidez, peso y geometra irregular debern ser analizadas usando procedimientos de anlisis dinmico.

Para equipos rgidos apoyados a nivel de suelo (transformadores, compresores, bombas, etc.) se aplicar NCh2369 punto 5.6.

La deformaciones horizontales ssmicas debern ser compatible con la deformacin admisible de caeras, ductos, muros, tabiques y juntas de expansin. Especialmente estas consideraciones debern ser tomadas en cuenta en edificios de proceso de modo de establecer los lmites de desplazamiento adecuados.

Las solicitaciones debido a las aceleraciones ssmicas verticales debern ser determinadas siguiendo las indicaciones del documento DMC-RBA-V-RP-004 de RBA.



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4.1.7.2 Elementos secundarios y equipos montados sobre estructuras Para el diseo de estructuras o elementos secundarios y equipos montados sobre estructuras de acero u hormign, que no forman parte de ellas ni entregan resistencia a ellas (ejemplo Molinos, bateras de ciclones, etc.), se debe considerar las cargas ssmicas establecidas en punto 7 de la norma NCh2369.

Cuando no se conozcan las caractersticas del edificio o el nivel donde se apoyar la estructura secundaria o equipo, se debern considerar las cargas ssmicas del punto 7.2.3 y 7.2.4 de la norma NCh2369, ms el factor de importancia que corresponda.

El diseo de los anclaje de elementos secundarios y equipos montados sobre estructuras deben realizarse segn los puntos 7.3.1, 7.3.2 y 7.3.3 de la norma NCh2369.

4.1.7.3 Diseo ssmico de estructuras y equipos hechos fuera de Chile El diseo ssmico de estructuras y equipos de procedencia extranjera se realizar de acuerdo a lo establecido en la norma chilena NCh2369 Of2003 (No son aplicables las normas extranjeras), sin embargo, se debern usar las recomendaciones del documento DMC-RBA-V-RP-004_C Definicin de Parmetros de Diseo Ssmico AMSA para todos los equipos identificados en dicho informe. Adems debern cumplir con las exigencias de revisin ssmica estipulado en el punto 4.6 de la norma NCh2369.

Los equipos elctricos de subestaciones, adems debern cumplir las exigencias de las normas: ETG 1020 ; IEEEE-STD 693-2005 ; ETG-1015 ; ETG-A-0.20 y ETG A.0.21.

4.1.8 Cargas de equipos Las cargas del equipo estarn de acuerdo con los planos del proveedor e incluirn el peso del producto que se manipular.

Las cargas de diseo para los soportes de equipos se considerarn en estados de carga especficos segn lo siguiente:

Las cargas muertas de equipo (De) incluidas las tuberas vacas y plataformas apoyadas

en el equipo y revestimientos internos, se tratarn del mismo modo que D (cargas de

peso propio o cargas permanentes).

Las cargas vivas de operacin (Do): son aquellas cargas producto de la operacin y

funcionamiento de los equipos como ser aquellos lquidos contenidos en caeras,

estanques, equipos, correas transportadoras, tanto en condicin normal de operacin

como en partidas, paradas y descargas con los materiales a densidades normales de

operacin. Considerar estas cargas como carga permanente.

La carga operativa de emergencia (Lu): incluir cargas del equipo lleno hasta su

capacidad mxima con materiales de densidad mxima. Ej.: Chutes transportadores de

tornillo atascados, etc. Estas cargas pueden considerarse como condiciones de carga de



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corta duracin. Este estado de carga se refiere a cargas que no son habituales y no

deben combinarse con cargas de viento, sismo y otras cargas temporales causadas por

condiciones eventuales o de emergencia. En caso que esta situacin se considere

habitual, deber considerarse como carga viva de operacin.

4.1.9 Cargas de impacto (I) Las cargas de impacto se definen como el resultado del movimiento de maquinas, elevadores, gras, vehculos y otras fuerzas similares como cargas cinticas o presiones. Los equipos generalmente estn sujetos a impacto o vibraciones durante su partida, operacin y detencin o frenado. Estas cargas y sus incrementos por concepto de impacto o vibracin deben ser proporcionadas por los proveedores de los equipos.

Si los proveedores no lo indican, los incrementos de las cargas por concepto de impacto o vibracin debern regirse por los siguientes coeficientes mnimos indicados en el Standard N13 del AISE, Guide for the Design and Construction of Mill Buildings:

Tabla 4-2: Coeficientes de Impacto Mnimos

Equipo Direccin

Impacto Coeficiente

Monorrieles

Vertical

lateral (**)

25% de la carga de levante

10% de la carga de levante

Ventiladores, maquinarias livianas y

motores (centrfugos)

Vertical

25% del peso total

Vehculos con rueda neumtica

Vertical

30% carga de rueda

Vehculos con rueda slida

Vertical

50% carga de rueda

Alimentadores de correa Vertical

25% carga de rueda

Correas Shuttle o Tripper Vertical

25% de material y peso de la

correa

Ascensores y montacargas Vertical

100%

Mquinas recprocas (pulsos) Vertical

50% del peso mvil

Puente gra de mantencin con cabina

Vertical

Total lateral

Longitudinal

20% carga mx. de rueda

30% de la carga de levante (*)

20% carga mx. rueda motriz



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Puente gra de operacin con cabina

Vertical

Total lateral

Longitudinal


40% de la carga de levante(*)


Puente gra con botonera

Vertical

Total lateral

Longitudinal


10% (carga de levante+pp

puente + motor + gancho)


(*) Se deber escoger el mayor valor entre:

La tabla anterior.

20% (carga de levante+trolley+ganchos).

10% (carga de levante+pp puente+ trolley+ganchos).

(**) Prctica habitual.

4.1.10 Cargas de vehculos Se usarn las cargas definidas por los requerimientos de vehculos o equipos a utilizarse en el proyecto.

En todo caso en las reas de patios deber considerarse como mnimo las cargas del camin HS 20-44 segn el cdigo AASHTO incrementado en un 20% por impacto de acuerdo a la prctica de Manual de Carreteras.

4.1.11 Cargas por dilatacin trmica (T) Son aquellas fuerzas producidas por cambios de temperatura las cuales se hacen relevantes cuando las estructuras tiene restricciones a la dilatacin propia.

Las fuerzas pueden provenir tanto de las variaciones de temperatura ambiente como de la operacin de los equipos. Se incluye dentro de estas fuerzas aquella producidas por la expansin o contraccin de caeras, estanques de proceso y estructura.

Las estructuras y elementos se disearn de modo que puedan soportar las cargas o sus efectos, producidos por un diferencial mnimo de temperatura de 15C para estructuras cubiertas y 25C para estructuras abiertas.

Se podr prescindir de clculos de esfuerzos trmicos cuando se pueda disponer de juntas de dilatacin separadas como mximo de acuerdo a lo siguiente:

Estructuras de hormign: 40 m.

Estructuras de acero: 90 m.

Adems se debe cumplir que los arriostramientos se dispongan de tal forma que se pueda deformar segn lo considerado.



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Para consideraciones de restriccin de desplazamientos en apoyos deslizantes, usar los siguientes coeficientes:

Tabla 4-3: Coeficiente de Friccin

Superficie

Coeficiente de

Friccin

Acero Acero

0.3

Acero Hormign

0.5

Hormign - Suelo

Tg(2/3)

Acero Inox. Tefln

0.1

El fabricante de equipos que trabajen a temperatura debern indicar la variacin y el gradiente de temperatura que se usar en el diseo de estructuras y caeras.

4.1.12 Cargas de fluido ( F ) Cargas debidas al peso y presin de fluidos con densidades y alturas mximas bien definidas. Para empujes hidrodinmicos ver ACI 350.3-06 y para control de grieta ver ACI 224R-01.

4.1.13 Cargas laterales mnimas (diferente a viento y sismo) Las cargas de compresin mnimas en puntales, usadas para estabilidad lateral en las estructuras, correspondern al 2% de las cargas axiales en las columnas o vigas de soporte.

4.1.14 Cargas temporales de construccin Las cargas temporales de construccin se combinarn solo con peso propio.

Para cargas de montaje (cargas temporales) la fatiga admisible deber incrementarse por un factor de 1.33. Las cargas de montaje de equipos se determinarn segn las indicaciones del proveedor del equipo, considerando el peso de la pieza de mayor magnitud.

La resistencia y la deformacin de la placa colaborante y la estructura de soporte ser revisada para el peso del hormign hmedo ms 150 kg/m. En esta condicin no se permitir incremento de la tensin admisible. Se considerar una carga de montaje de 1 tonelada aplicada en cualquier punto de las vigas de techo y plataforma.



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Para las costaneras de techo, se considerar una carga de montaje de 100 kg aplicada en el punto medio de la luz.

4.1.15 Cargas en fundaciones El diseo de las fundaciones considerar las tensiones admisibles del suelo dadas en el Informe Geotcnico JRI-GDE-E33515-340-V-GC-002 JRI Informe Estudio Mecnica de Suelos Planta de Molibdeno.

Para calcular las acciones ssmicas que se desarrollen en la base de las fundaciones enterradas en terreno natural, se pueden despreciar las fuerzas de inercia de las masa de la estructura que queden bajo el nivel del terreno, siempre que la fundacin se haya construido contra el terreno natural o que los rellenos instalados en ella y el suelo natural sean adecuadamente compactados y controlados.

Cuando se trabaje con cargas de reacciones de apoyos de equipos, previo al uso de estas cargas se deber hacer una revisin de las cargas para asegurar que estn dentro del rango esperado considerando su ubicacin especfica dentro de la estructura. De todas formas, el proveedor deber emitir la memoria de clculo correspondiente para aprobacin HATCH.

4.2 Combinaciones de carga

4.2.1 Combinacin para diseo por tensiones admisibles Las combinaciones de carga para diseo de, fundaciones, edificios, elementos de edificios y estructuras de acero sern al menos las siguientes:

Caso C1: D

Caso C2: D + L

Caso C3: D + (Lr o S o R)

Caso C4: D + 0,75 L + 0,75 (Lr o S o R)

Caso C5: D W

Caso C6: D E

Caso C7: D 0,75 W + 0,75 L + 0,75 (Lr o S o R)

Caso C8: D 0,75 E + 0,75 L + 0,75 S

Caso C9: 0,6 D W

Caso C10: 0,6 D E



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Donde:

D : Peso propio y cargas permanentes

De : Peso propio de equipos (se trata como D)

F : Cargas de fluido bien definidas. Si no cumplen esto, ver 2.4.2 del ASCE-7.

Do : Cargas de operacin (se trata como D)

Lu : Carga de operacin de emergencia (se trata como L)

L : Sobrecargas

Lr : Sobrecarga de techo

T : Cargas por dilatacin trmica

H : Cargas de empuje de tierra

S : Cargas de nieve. No aplica en este proyecto.

R : Carga de lluvia. No aplica en este proyecto.

W : Cargas de viento

E : Cargas ssmicas Eh y Ev

Eh : Cargas ssmica horizontal segn NCh2369 (Con espectros de diseo elstico)

Ev : Cargas ssmica vertical segn NCh2369 (Con espectros de diseo elstico)

I : Cargas de impacto (se trata como L)

Las consideraciones adicionales para la aplicacin de las combinaciones anteriores son las siguientes:

1) Cuando las cargas F y T estn presentes, ellas se deben incluir con el mismo factor de la

carga D en todas las combinaciones excepto en el caso C9.

2) Cuando la carga H est presente, su factor debe ser 1 en las combinaciones C2, C3 y

C4, y tambin cuando el efecto de H se suma al efecto de las cargas E o W en las

combinaciones C5, C6, C7 y C8. Asismismo su factor debe ser 0 en las combinaciones

C9 y C10 cuando la presin lateral del suelo contrarresta la accin de E o W. Cuando la



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presin lateral del suelo proporciona resistencia a las acciones de otras fuerzas, no debe

ser includa en H pero s debe ser includa en la resistencia de diseo.

3) No deben ser utilizados incrementos en las tensiones admisibles con las combinaciones

de cargas dadas a menos que pueda ser demostrado que tal aumento es justificado por

el comportamiento estructural causado por la rapidez o la duracin de la carga, tales

aumentos, deben estar indicados en la norma de diseo de cada material.

4) Las tensiones admisibles de los elementos estructurales NO se podrn incrementar en

un 33% (ASCE-7) excepto para proyectos en Chile cuando se aplica la combinacin C6

ya que est permitido por NCh433 y NCh2369. (Aclaracin: El prrafo A5, 2. Wind and

seismic stress del AISC-1989 fue eliminado en la versin 2005. Ver comentarios en

AISC 360-05, Chapter B, B2, tercer prrafo. Por otro lado se espera que las normas

chilenas se actualicen respecto a esto).

5) La carga T se considerar slo si es significativa; esto se determinar caso a caso

dependiendo de la estructura.

6) Las carga Lu corresponde a carga operativa de emergencia, de corta duracin y escasa

ocurrencia, y no se combina con E W. Se usa en reemplazo de Do.

7) El factor 0.75 considera la poca probabilidad que se den simultneamente los valores

mximos de cargas variables combinadas. Entindase por carga variable aquella carga

cuyo valor vara en el tiempo.

8) Para combinaciones de carga C9 y C10 se permite un rea de contacto de 50% o factor

de seguridad al volcamiento de 1.5, mnimos en anlisis de estabilidad segn NCh3171.

4.2.2 Combinacin para diseo por tensiones ltimas Las combinaciones de carga para diseo de estructuras de hormign y acero sern al menos las siguientes:

Caso U1: 1,4 D

Caso U2: 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (Lr o S o R )

Caso U3: 1,2 D + 1,6 (Lr o S o R) + L

Caso U4: 1,2 D + 1,6 (Lr o S o R) 0,8 W

Caso U5: 1,2 D 1,6 W + L + 0,5 (Lr o S o R)

Caso U6: 1,2D 1,4 E + L +0,2 S

Caso U7: 0,9 D 1,6 W



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Caso U8: 0,9 D 1,4 E

Las consideraciones adicionales para la aplicacin de las combinaciones anteriores son las siguientes:

1) El factor de carga de L en las combinaciones U3, U5 y U6 puede ser 0,5 para todos los

destinos en los cuales el valor Lo indicado en NCh 1537, Tabla 5, es menor o igual que 5

kN/m , a excepcin de los estacionamientos o las reas ocupadas como lugares de

asamblea pblica.

2) Cuando las cargas F y T estn presentes, ellas se deben incluir con el mismo factor de la

carga D en las combinaciones U1, U2, U3, U4, U5, U6 y U8.

3) Cuando la carga H est presente, su factor debe ser 1,6 en las combinaciones U2 y U3,

y tambin cuando el efecto de H se suma al efecto de las cargas E o W en las

combinaciones U4, U5, U6, U7 y U8. Asismismo su factor debe ser 0 en las

combinaciones U7 y U8 cuando la presin lateral del suelo contrarresta la accin de E o

W. Cuando la presin lateral del suelo proporciona resistencia a las acciones de otras

fuerzas, no debe ser includa en H pero s debe ser includa en la resistencia de diseo.

4) En los casos en que la carga de viento W no ha sido reducida por un factor de

direccionalidad se permite usar 1,3 W en lugar de 1,6 W en las combinaciones U5 y U7.

5) Para estructuras que contienen fluidos, ver tambin combinaciones de carga en ACI

350-06 Code Requirements for Environmental Engineering Concrete Structures and

commentary.

4.3 Deformaciones admisibles A menos que el fabricante de los equipos estipule lo contrario, las deformaciones mximas admisibles para estructuras de acero en condiciones normales o eventuales de carga sern las siguientes:

Tabla 4-4: Deformaciones admisibles

Descripcin Vertical Horizontal

Costaneras y revestimientos de techo L/200 -

Costaneras y revestimiento de muro - L/200



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Descripcin Vertical Horizontal

Vigas de piso (D+L+Do) L/300 -

Vigas de equipos vibratorios Ver 4.6 -

Planchas de piso y parrillas de piso (D+L+Do) L/200

6mm -

Puente gra de mantencin: Vigas porta gra, sin impacto L/1000 L/500

Puente gra de mantencin: Vigas porta gra, otros casos L/1000 L/500

Columnas de viento (W) - H/200

Columnas de marcos de momentos resistente, sin gra (W) - H/150

Columnas de marcos arriostrados resistente, sin gra (W) - H/500

Columnas de edificio para carga lateral de gra con botonera - H/150

Columnas de edificio para carga lateral de gra con cabina - H/250

50mm

Elementos y estructuras que resisten sismos (ver Notas b, c, d) - (ver notas

b, c, d,)

Enrejados (D+L+Do) L/700 -

Los siguientes lmites adicionales de desplazamiento debern ser considerados en el diseo:

a) Para estructuras de hormign se deben aplicar las recomendaciones ms exigentes, entre estas y las del cdigo ACI 318.

b) Las deformaciones horizontales debidas a la accin ssmica debern cumplir las limitaciones prescritas en las normas NCh2369 y NCh433, segn sea el caso. (ver. 4.1.7)

c) La separacin entre estructuras contiguas deber satisfacer los mnimos requeridos por la norma ssmica aplicada.

d) Otras limitaciones pueden provenir del diseo por flexibilidad de caeras. Se deber verificar siempre esta condicin y coordinar con especialidad de caeras el lmite a considerar.



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4.4 Diseo estructuras de acero

4.4.1 Norma de diseo Las estructuras de Acero y sus conexiones se disearn por el mtodo de tensiones admisibles de acuerdo con las especificaciones ANSI/AISC 360 Specification for Structural Steel Buildings, ANSI/AISC 341 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings y complementadas con las recomendaciones pertinentes de la norma NCh 2369.

Los perfiles de acero soldados o laminados se denominarn segn la nomenclatura indicada en el Manual ICHA edicin 2008, y los perfiles plegados de acuerdo al Manual ICHA 1976.

4.4.2 Requerimientos de ductilidad Las estructuras de acero diseadas para resistir fuerzas ssmicas deben tener elementos y conexiones capaces de disipar grandes cantidades de energa, es decir, desarrollar ductilidad durante un sismo. Este comportamiento debe ser consistente con una larga incursin en el rango inelstico, pero que no admita la posibilidad de llegar al punto de falla ltima, lo cual se traducira en una falla frgil. Para lo anterior se deber tener en consideracin los requerimientos de diseo de la Norma NCh2369.

4.4.3 Esbeltez mxima La esbeltez mxima de elementos a compresin y traccin ser segn los cdigos y especificaciones sealados en este documento.

No obstante lo anterior, debern considerarse las siguientes esbelteces lmites:

- Elemento general a compresin: KL/r < 200 segn AISC 360-05 E2

- Elemento general a traccin: KL/r < 300 segn AISC-360-05 - D1

- Elementos ssmicos a compresin: segn NCh2369 - 8.7

No se permiten configuraciones con diagonales ssmicas que slo trabajen en traccin. Debiendo cumplir con los lmites de esbeltez a traccin y compresin.

Solamente las naves de acero livianas puede no considerar el punto anterior y se regirn por las disposiciones en punto 11.2 de NCh2369.

4.4.4 Estructuraciones tipo

4.4.4.1 Estructuras con marcos rgidos En los edificios industriales con o sin puente gra se evitar el diseo con arriostramientos en los muros extremos, para evitar problemas de rigidez ante la posibilidad de extenderse o modificacin de sus accesos.

Las uniones de momento de marcos rgidos sismorresistentes deben ser del tipo totalmente rgidas.



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No se permite cambio abruptos del ancho de las alas de las vigas en las potenciales zonas de formacin de rtulas plsticas o en sus cercanas.

4.4.4.2 Estructuras arriostradas Se recomienda que los arriostramientos en general tengan un ngulo de inclinacin entre 30 y 60, principalmente para simplificar la conexin con los elementos principales.

Arriostramientos verticales

Las diagonales de marcos arriostrados deben estar diseadas con esfuerzos que no superen el 80% de la capacidad resistente.

Las arriostramientos tipo X deben conectarse en el punto de cruce. Se podr considerar ese punto como fijo en la direccin perpendicular al plano de las diagonales para los efectos de calcular la longitud de pandeo de la pieza, cuando una de las diagonales es continua.

No se permite disponer arriostramientos en K, en que las diagonales se interceptan en un punto intermedio de la columna, a menos que en ese punto exista un puntal que forme parte del sistema de arriostramiento.

Las disposiciones 8.3.3, y 8.3.5 y 8.3.6 de la norma NCh2369 no se aplican para elementos cuyos esfuerzos provenientes de las cargas ssmicas mayoradas sean inferiores a un tercio de los esfuerzos que controlen el diseo.

Arriostramientos horizontales

La altura de los elementos diagonales y puntales de arriostramientos de piso o de cubierta debe ser mayor o igual a 1/90 de la proyeccin horizontal de la longitud del elemento. Este punto permite evitar deformaciones por peso propio que disminuyen la resistencia al pandeo.

La disposicin 8.7.3.1 de la norma NCh2369 no es aplicable cuando el diseo de arriostramientos se ha calculado con cargas ssmicas amplificadas por 0.7 R.

4.4.5 Espesores mnimos En la seleccin de perfiles se deber tener en cuenta los siguientes espesores mnimos:

Tabla 4-5: Espesores mnimos

Elemento

reas en

general (mm)

reas corrosivas

(mm)

Plancha de conexin y atiesadores

6 8

Alma de perfiles soldados y laminados

5 8



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Alas de perfiles soldados

6 8

ngulos y canales

4 6

Perfiles tubulares

4 6

Costaneras

4 6

Planchas diamantadas 5 6

Planchas de acero galvanizado de techo y

revestimientos (edificaciones) 0,8 y 0,6

Planchas de puertas y portones

(edificaciones) 2

4.4.6 Tensiones de fatiga Las estructuras sujetas a ciclos de carga debern ser diseadas considerando la debida reduccin de las tensiones admisibles en relacin con el nmero de ciclos y nivel de tensiones de trabajo. Los soportes y fundaciones de equipos vibratorios debern disearse para infinitos ciclos de carga.

En estructuras debe aplicarse lo indicado en el Apndice 3 del cdigo AISC 360-05.

4.4.7 Corrosin La corrosin de estructuras y deterioro de hormigones proviene del uso de agua de mar en el proceso metalrgico de obtencin de concentrado de cobre y tambin por el hecho de tener instalaciones expuestas al ambiente marino. En las estructuras metlicas la corrosin se controlar mediante un esquema de pintura de proteccin que no contenga plomo, segn la especificacin tcnica de pintura; en las zonas hmedas todas las estructuras metlicas se apoyarn sobre pedestales. Todos los hormigones debern cumplir con las relaciones A/C y recubrimientos indicados en la especificacin tcnica de hormigones del proyecto.

4.4.8 Placa base y pernos de anclaje Los apoyos de estructuras o equipos que transmiten esfuerzos ssmico a las fundaciones u otro elemento de hormign se deben anclar por medio de pernos de anclaje, placas de corte u otro medio adecuado.

Los anclajes debern cumplir con el Punto 8.6 de la NCh2369 y deben ser diseados de acuerdo al apndice D de la norma ACI 318 y captulo J de la norma AISC 360.

4.4.8.1 Llave de corte Se debern usar llaves de corte cuando el esfuerzo de corte ssmico sobre el elemento resistente sobrepase las 5 ton. Si el esfuerzo es menor, el corte se tomar con slo 2 pernos por placa base de columnas o con el 33% de los pernos cuando se trate de placas base de



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estanques o equipos con ms de 9 pernos de anclaje. Se deber considerar las correspondientes formulas de interaccin corte-traccin.

Las llaves de corte deben disearse para transmitir el 100% del esfuerzo de corte basal de los apoyos, se exceptan los equipos e instalaciones de acuerdo al punto 8.6.3 de la NCh2369.

La longitud de la llave de corte deber estar determinada por la capacidad al aplastamiento del hormign. Para el clculo del rea de contacto entre la llave de corte y el hormign se debe excluir el espesor del grout o mortero de nivelacin.

En pedestales con llave de corte se recomienda disponer canastillo de armadura de refuerzo para evitar una falla frgil (Ver ACI318 Apndice D).

No se permite considerar la superposicin entre placas de corte y pernos de anclaje para resistir el corte ssmico.

No se permite considerar el roce entre la placa base y la fundacin para resistir el corte ssmico.

Solamente en estanques no anclados (sin pernos) se permite considerar la resistencia al corte por roce, y dndole al fondo una inclinacin cnica de 1% como mnimo.

4.4.8.2 Pernos de anclaje En columnas de estructuras principales se recomienda utilizar como mnimo 4 pernos de anclaje tanto para columnas rotuladas como empotradas.

En columnas de estructuras secundarias (escaleras, pasarelas, plataformas menores) se podr considerar 2 pernos de anclaje por placa base. Solamente para placas bases de columnas formadas por un perfil ngulo podr considerarse 1 perno de anclaje.

Las bases de columnas con pernos que trabajen en traccin para combinaciones ssmicas debern tener silla de anclaje y cumplir con lo dispuesto por la norma NCh2369.

Los pernos de anclaje de equipos o bases de columnas traccionadas debern tener sillas, de modo que los pernos queden expuestos en una longitud mnima igual a 8 veces el dimetro 250mm sobre la placa base, de modo que permita que puedan fluir y sean inspeccionado despus de sismos. Por la misma razn se proveer de una longitud de hilo mnima de 75mm bajo la tuerca inferior y 3 veces el dimetro desde la placa superior para reapriete de acuerdo al punto 8.6.2 de la NCh2369.

Durante un sismo severo se espera que los pernos fluyan por tanto es de suponer que el perno tenga esfuerzos mayores a los de diseo. Por lo anterior se deben considerar como mnimo los siguientes requerimientos listados tanto para el perno como para el hormign:

1. Capacidad del perno de anclaje debe ser mayor a la solicitacin actuante.



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2. El hormign no debe fallar antes que el acero del perno. Se debe chequear el hormign

para una traccin de 0.75 Fu, donde Fu es la tensin ltima del perno o grupo de pernos.

3. En caso que no se cumpla el punto anterior, se debe modificar o reforzar de acuerdo al

apndice D del ACI318.

Para disminuir los efectos locales de traccin y/o corte en el pedestal o bloque donde se

ubiquen los pernos de anclaje, se recomienda ubicarlos a una distancia no menor que 6

dimetros del borde del hormign.

Cuando se dejen casillas en la fundacin para la posterior instalacin de pernos de anclaje, las paredes laterales de las casillas deben tener una inclinacin mnima de 5% con respecto a la vertical.

No se permite considerar pernos de expansin como alternativa para anclar equipos y/o estructuras con cargas ssmicas o vibratorias.

Contrario a lo anterior, se permite el uso de pernos anclados con adherentes epxicos o similares (pernos qumicos) pero deber ser aprobado por el revisor ssmico del proyecto.

No es necesario considerar conceptos de ductilidad para pernos de anclaje con capacidad suficiente para resistir combinaciones de carga en que las fuerzas ssmicas segn NCh2369 se amplifican en 0.5 R veces, pero no menos que 1.5 veces, con respecto al valor indicado en la norma ssmica.

4.4.8.3 Placas bases Las placas bases de estructuras secundarias tales como plataformas de servicio, etc. pueden disearse sin las consideraciones anteriores.

4.4.8.4 Anclajes de equipos Los equipos esenciales, vitales o crticos debern anclarse ssmicamente a sus fundaciones despreciando para ello la resistencia por roce que pudiera evitar el uso de ellas. Sus anclajes consistirn en pernos y dispositivos para tomar el corte y su diseo estar gobernado por las disposiciones del cdigo NCh2369.

El proveedor del equipo deber entregar las cargas de diseo de fundaciones en los 3 ejes coordenados para los diferentes estados de carga.

4.4.9 Conexiones Definiciones:

- Capacidad de traccin del elemento: Debe determinarse de acuerdo a AISC360-05 /

Chapter D / D2(a).



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- Capacidad de flexin del elemento: Debe determinarse de acuerdo a AISC360-05 /

Chapter F / F1.(1) y F2.1.

- Capacidad de corte del elemento Debe determinarse de acuerdo a AISC360-05 /

Chapter G / G1. y G2.1.

Las conexiones de las diagonales ssmicas deben disearse para resistir el 100% de la capacidad en traccin de la seccin bruta de stas (8.5.2 de NCh2369).

La conexin de momento entre vigas y columnas de marcos rgidos sismorresistentes deben tener una resistencia igual a la de los elementos conectados, como mnimo. Se deber revisar el efecto panel en el nudo.

Los empalmes de columnas deben ser diseados con combinaciones de carga segn 4.2, pero con las cargas ssmicas amplificadas por 2 (8.5.9 de NCh2369). Como criterio general, en el estndar de notas generales se le exigir el diseo al 100% de la capacidad de traccin, corte y flexin (S.I.C.) para tener el control del diseo de estas conexiones.

4.4.9.1 Tipos de conexiones. a) Conexiones soldadas:

Todas las conexiones de taller deben ser soldadas, y se ejecutarn conforme con los manuales del AISC y AWS para soldadura de acero estructural.

Las soldaduras de tope en uniones sismorresistentes deben ser de penetracin completa.

b) Conexiones apernadas:

Todas las conexiones de terreno deben ser apernadas.

En general, las conexiones apernadas sern tipo aplastamiento con hilo excluido en el plano de cizalle. Pero para el diseo se considera el hilo incluido en el plano de cizalle.

Los pernos de alta resistencia se deben colocar con la pretensin indicada para uniones de deslizamiento crtico (70% de la resistencia en traccin para pernos A325 y A490).

En elementos sometidos a vibraciones permanentes, se deber utilizar conexiones apernadas del tipo Slip Critical. Este tipo de conexiones deber estar claramente identificada en los planos de diseo y cumplir con todas las disposiciones que establece el cdigo AISC especialmente en lo que se refiere al tratamiento de superficie de la zona de conexin, el apriete de los pernos en terreno y su posterior inspeccin. A menos que se especifique lo contrario en el diseo y especificaciones tcnicas, las conexiones tipo slip critical sern Class A (lo ms desfavorable para el clculo).

No se permiten conexiones donde se combina soldadura y pernos de alta resistencia.



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4.4.9.2 Requerimientos para conexiones

El dimetro mnimo de los pernos ser de para pernos de alta resistencia y en

pernos corrientes. En peldaos de escaleras se podr usar dimetro .

Diagonales ssmicas: las conexiones deben disearse para resistir el 100% de la

capacidad en traccin de la seccin bruta (8.5.2 de NCh2369).

Otras Diagonales: las conexiones deben disearse para resistir el 50% de la

capacidad en traccin de la seccin bruta (Es obligacin indicar la carga en el plano

si no se cumple esta condicin).

Empalmes de Columnas: se disearn para resistir el 100% de la resistencia efectiva

del elemento ms dbil conectado. Salvo indicacin en contrario en los planos de

diseo o esquemas enviados a maestranza.

Conexiones no indicadas: se disearn para resistir el 50% de la resistencia efectiva

del elemento ms dbil conectado (Es obligacin indicar la carga en el plano si no se

cumple esta condicin).

Conexiones de corte: se disearn para resistir el 75% de la resistencia efectiva del

elemento a corte. Salvo indicacin en contrario en los planos de diseo o esquemas

enviados a maestranza. (Es obligacin indicar la carga en el plano si no se cumple

esta condicin).

Conexiones de momento: indicadas en los planos como tales se disearn para

resistir el 100% de la resistencia de los elementos conectados (De acuerdo a 8.5.3

del NCh2369).

Conexiones de diagonales con traccin permanente: se disearn para resistir el

100% de la resistencia a traccin.

4.4.10 Edificios con puente gra En los edificios con Puente gra el anlisis ssmico se debe hacer para la magnitud y altura de la carga suspendida ms probable durante el terremoto de diseo.

De acuerdo a lo indicado en los comentarios C.11.1.3 de la norma NCh2369, se deber considerar lo siguiente:

- Puentes gras de mantencin, no considerar la carga suspendida para el anlisis

ssmico.

- Puentes gra de operacin. No hay este tipo de equipos en el proyecto.



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Cuando hay ms de una gra, sea una o ms naves, se debe considerar una combinacin de cargas ssmicas con todas las gras sin carga estacionadas en la posicin ms desfavorable.

Para la conexin entre columnas y ala de la viga porta gra se usarn planchas-diafragmas horizontales flexibles. No se permitirn diafragmas verticales de alma.

Las conexiones entre rieles sern con eclisas y no podrn unirse entre ellas con soldadura.

4.4.11 Diseo de costaneras En general las costaneras se disearn considerando solo los colgadores restringiendo el volcamiento. Para esto se usar 2 colgares cruzados en cada lnea vertical que se defina.

Queda a criterio del jefe de disciplina la aplicacin de la Gua de diseo de acero N7 del AISC en edificios de menores.

4.5 Diseo estructuras de hormign

4.5.1 Norma de diseo Las estructuras de hormign se disearn de acuerdo con la norma NCh430 y ACI 318. De acuerdo al Decreto 60 publicado con fecha 02 de Noviembre de 2011 en el Diario Oficial de la Republica de Chile, los diseos de hormign se tendrn que hacer con el ACI 318S-08 con las adecuaciones del Artculo 3 de ese decreto.

El diseo de armaduras de fundaciones se har de acuerdo a ACI-318, Capitulo 15 de Fundaciones.

Los recubrimientos de armaduras de refuerzo se definen en el Plano Estndar de Notas Generales de Hormign de acuerdo al Decreto 60, y a las recomendaciones del informe JRI-GDE-E33515-340-V-GC-002 JRI Informe Estudio Mecnica de Suelos Planta de Molibdeno.

En general las fundaciones aisladas se disearn como fundaciones rgidas.

Las zapatas aisladas sern consideras como rgidas si la longitud mayor en el sentido de

volcamiento no exceda de 1.5/. El ACI 336.2R Suggested Analysis and Design Procedures

for Combined Footings and Mats define el parmetro como el inverso de la longitud elstica. Para losas de fundacin o fundaciones comunes de columnas el parmetro anterior

cambia a 1.75/.

se calcula como: 44 IE

Ks

c

Donde:



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Ks = K*b

K = Constante de Balasto.

b = Ancho de la fundacin.

Ec = Mdulo de Elasticidad del Hormign.

I = Momento de Inercia de la seccin de fundacin en la direccin de anlisis.

4.5.2 Requerimientos de ductilidad De acuerdo al Decreto 60, se debe considerar que todo el territorio nacional, con sus tres zonas, corresponde a una regin de elevado riesgo ssmico (ACI318S-08 punto 21.1.1.2).

Por lo tanto se debern aplicar las disposiciones especiales para diseo ssmico del Captulo 21 del cdigo ACI 318S-08, Categora D, con las adecuaciones del Artculo 3 del Decreto 60..

4.5.3 Estabilidad de fundaciones El diseo de fundaciones deber tener en consideracin las siguientes recomendaciones del Informe Geotcnico del proyecto:

Tipos de fundaciones y profundidad mnima por congelamiento.

Tensin admisible esttica y ssmica.

Coeficientes de empujes de suelo, esttico y ssmico.

Propiedades elsticas, estticas y dinmicas del suelo de fundacin.

Asentamientos.

La verificacin de las tensiones inducidas en el suelo, su deformacin y la estabilidad de las fundaciones se debe realizar para las combinaciones de carga no factorizadas aplicables.

Si el suelo circundante no garantiza el confinamiento de la zapata aislada, de deber usar cadenas de fundacin segn 7.2.2 y 7.2.3 de la norma ssmica NCh433.

El rea de contacto mnimo bajo las fundaciones ser un 80%, para cualquier combinacin de cargas de servicio eventual (con sismo o viento) sin el componente 0,6 D. Estas combinaciones de carga no deben considerar reduccin de cargas por eventualidad (NCh2369).

Los Factores de Seguridad mnimos para cualquier estructura sern los siguientes:



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Tabla 4-6: Factores de seguridad

Esttico Sismo / Viento

Volcamiento en muros de contencin

1,5 1,3

Deslizamiento 1,5 1,3

Levante y flotacin 1,5 1,3

Nota: Ver nota 8) del tem 4.2.1.

Para la verificacin del volcamiento, deslizamiento, levante y flotacin se deben considerar combinaciones de carga sin reduccin de cargas por eventualidad.

Para anlisis ssmico al deslizamiento de fundaciones de estructuras se despreciar el empuje pasivo y se considerar slo las fuerzas de roce.

4.5.4 Fundacin de equipos robustos y rgidos Este punto se refiere a equipos cuyo perodo fundamental es menor o igual a 0.06 seg, incluyendo el efecto del sistema de conexin de la fundacin. Deben disearse segn el punto 5.6 de la norma NCh2369.

4.5.5 Losas de fundacin A menos que el informe de geotecnia imponga una restriccin mayor, las losas de fundacin debern tener a lo menos un 80% del rea comprimida en contacto con el suelo, para la combinacin ssmica de carga ms desfavorable. Para fundaciones de grandes dimensiones se exigir un anlisis tomando en cuenta la interaccin suelo estructura, para lo cual se utilizar programa de anlisis estructural tridimensional en que se consideren las rigideces de la losa de fundacin y del suelo.

4.5.6 Radieres y pavimentos de hormign Los espesores mnimos de radieres y pavimentos son:

- Pasos peatonales: 8 cm, con malla central.

- Trfico liviano: 15 cm, malla en el tercio superior.

- Trfico Pesado: 20 cm, con doble malla de refuerzo.

- reas con cargas puntuales (soportes tuberas): 20 cm, con doble malla de refuerzo.



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Sin embargo, se deben justificar la armadura y el espesor requeridos mediante memoria de clculo.

Las juntas de dilatacin se deben definir segn el ACI302-96.

4.5.7 Estructuras prefabricadas Referirse a captulo 16 del ACI 318 y lo que corresponda en NCh430, NCh2369.

4.6 Consideraciones para soporte de equipos vibratorios

4.6.1 General El diseo de elementos que estn sometidos a cargas dinmicas generadas por equipos vibratorios se har segn las recomendaciones definidos a continuacin.

Para el diseo deber considerarse:

Las estructuras deben tener una rigidez adecuada para que las frecuencias de los

modos principales de la estructura o fundacin estn alejados de la frecuencia del

equipo.

Las amplitudes de los desplazamientos originados por la vibracin del equipo deben

permanecer en rangos tolerables dependiendo del uso que se le de a la estructura y

tiempo de permanencia de las personas en sta.

Se deber considerar el efecto de las vibraciones producidos por equipos como correas

transportadoras, poleas, agitadores, estanques reactores, molinos, chancadores de

cono, chancadores de mandbula, harneros, secadores, ventiladores, bombas, motores,

reductores, compresores, secadores rotatorios, etc.

Las estructuras y fundaciones se deben disear de tal manera que el valor de la

frecuencia natural (fn) o modos de vibrar de la estructura o fundacin se alejen lo

suficiente del valor de la frecuencia perturbadora (fp) de tal modo de obtener un valor

bajo de Factor de Magnificacin o Coeficiente Dinmico y de esta forma obtener

amplitudes de vibracin factorizados que queden en los rangos aceptables tanto para el

equipo como para las personas.

Los bacos tpicos para verificacin de los puntos Amplitud v/s Frecuencia son:

1.- General limits of displacement for a particular frequency of vibration. Richart, 1962.

2.- Transverse whole body acceleration limits: fatigue decreased proficiency boundary. Harris, C. and Credle, C.: Shock and Vibration Handbook, McGraw-Hill, 1976)

Para el diseo de soportes de mquinas y equipos vibratorios, las fuerzas desbalanceadas sern entregadas por el proveedor del equipo. El diseador asegurar la separacin de la



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frecuencia del modo fundamental de la estructura o modos de vibrar y su fundacin en relacin a la frecuencia de operacin del equipo o mquina.

En general se recomienda lo siguiente :

Frecuencia de la estructura es menor a 2/3 de la frecuencia del equipo o mquina

Frecuencia de la estructura es mayor a 1.5 de la frecuencia del equipo o mquina.

Si la estructura o fundacin puede tener varios modos de vibrar, se debe hacer un anlisis modal y verificar con todas las frecuencias modales cercanas a la frecuencia del equipo.

Deber considerarse la interaccin suelo/estructura cuando se calculen las frecuencias naturales y los desplazamientos.

El efecto de la vibracin deber minimizarse usando arriostramientos o amortiguadores. Cuando sea factible se pueden usar aisladores de vibracin.

4.6.2 Elementos soportantes de equipos vibratorios Para minimizar las vibraciones en estructuras arriostradas, se debe mantener la relacin de frecuencia natural (fn) de la viga soportante y frecuencia inducida por el equipo (fo) dentro de los rangos expuestos a continuacin. Para la revisin de resonancia, el elemento se considera con un grado de libertad.

Tabla 4-7: Relacin de frecuencias

Tipo de Soporte final Luz (mm) fn/fo

Columna 6000 1.5 o 0.80

Columna >6000 2.0 o 0.75

Viga 6000 2.0 o 0.75

Viga >6000 2.5 o 0.75

Los miembros estructurales soportantes de cargas vibratorias debern tener una relacin mnima de altura/luz de 1:12, a menos que un estudio de vibraciones indique que una relacin menor pueda ser usada.

Se deber verificar el comportamiento de los elementos de la estructura con un anlisis modal.



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4.6.3 Fundaciones de equipos vibratorios A falta de requerimientos especiales del proveedor del equipo, las fundaciones de equipos vibratorios tendrn una relacin peso de fundacin a peso de equipo, que no ser menor que los valores siguientes:

a) Equipos centrfugos, velocidad de operacin:

- Menor a 2 rpm: Relacin 1/1

- Mayor a 2 rpm y menor a 20 rpm : Relacin 2/1

- Ms de 20 rpm: Relacin 3/1

b) Molinos, velocidad de operacin:

- Menor o igual a 20 rpm : Relacin 3/1

- Ms de 20 rpm: Relacin 5/1

c) Equipos reciprocantes, todo tipo: Relacin 4/1

En general y especialmente en estructuras irregulares o cuando se conoce ms de una frecuencia perturbadora del sistema, se debern determinar las frecuencias naturales usando Modos de Vibracin en la cantidad necesaria.

El centro de gravedad del equipo deber coincidir con el centro de gravedad de la fundacin, ambos localizados en el mismo eje vertical. La mxima excentricidad permitida ser de 5% de la dimensin total de la fundacin medidos en el rea de contacto.

Las fundaciones de equipos vibratorios debern estar separadas de radieres y pedestales de columnas de edificios por a lo menos 20mm de junta de expansin donde sea posible de aplicar.

4.7 Albailera confinada de bloques de hormign De la experiencia del terremoto de Febrero de 2010, solo se recomienda usar albailera de bloques armada con relleno total de huecos. Ver conveniencia de construir con muros de hormign armado por contar con menor plazo de construccin.

4.8 Madera Las estructuras de madera sern diseadas de acuerdo a la norma chilena NCh1198.Of91.

5. MATERIALES DE CONSTRUCCIN

5.1 Acero estructural Se usarn preferentemente perfiles de acero soldados o laminados acuerdo al Manual ICHA 2008 y plegados de acuerdo al Manual ICHA 1976.



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Alternativamente se permiten el uso de perfiles laminados, pero debern cumplir los requisitos de la norma NCh203.Of2006.

La calidad del acero ser ASTM A36 o A250ESP (NCh203).

La alternativa con aceros de alta resistencia es ASTM A992 o A572 Grado 50 o A345ESP (NCh203).

Las caeras estructurales sern de calidad ASTM A53 y los tubos estructurales ASTM A500.

Los materiales a utilizar sern los siguientes:

Acero estructural: ASTM A36 A250ESP (como alternativa).

Pernos de alta resistencia: ASTM A325 Tipo 1, ASTM A354 Grado BC y A449, para

dimetros mayores de 1-1/2.

Pernos corrientes: ASTM A307 ( A325 como alternativa).

Tuercas de alta resistencia: ASTM A536, Grado DH.

Golilla: ASTM F436.

Caera uso estructural: ASTM A53, Tipo E S, Grado B.

Tubera estructural: ASTM A500, Grado B (circular o rectangular).

Soldadura: Electrodo E70XX segn AWS D1.1.

Rieles: ASTM A1.

Los elementos de acero en sectores corrosivos, que estn expuestos a derrames cidos, sern de acero inoxidable A316L, como barandas o insertos para apoyo de parrillas de FRP.

5.2 Parrillas de piso Se utilizar parrillas de acero ASTM A36 o acero calidad A240ES (NCh203).

La parrilla estar formada por pletinas soportantes soldadas de 32mm x 5mm (1- x 3/16) espaciadas a 30mm (1-3/16) con barras cruzadas de 40 mm de rea espaciadas 100mm (4) centro a centro. Se proveern parrillas de piso especiales en las zonas de trnsito vehicular pesado.



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Las parrillas de piso se sujetarn a la vigas de plataforma con discos HILTI X-FCM o equivalente, segn recomendacin del fabricante.

La luz mxima de apoyo, en la direccin de la pletina resistente ser 1.5 metros, siempre y cuando la sobrecarga no supere los 800 Kg/m.

5.3 Planchas de piso Las planchas de piso sern de acero calidad ASTM A-36 o A240ES (NCh203) con resaltes en 4 direcciones.

Las planchas de piso se fijarn a vigas de plataformas mediante discos HILTI X-FCP equivalente, segn recomendacin del fabricante.

En plataformas sometidas a alta vibracin, las planchas de piso sern soldadas a la estructura soportante. Para el caso de planchas de piso circundantes de equipos vibratorios, ver 4.6.2.

5.4 Placas colaborantes Como mnimo, las placas colaborantes sern tipo INSTADECK de Instapanel o equivalente, de acero galvanizado G90, de espesor 0.8mm y acero A240ES (NCh203).

5.5 Calidad del hormign El grado de los hormigones ser la que se indica a continuacin, conforme a lo especificado en la norma NCh170.Of85.

Emplantillado y hormign pobre: Grado H10.

Muros, fundaciones y estructuras

en general:

Grado H30 con 90% de nivel de confianza.

Radieres y losas: Grado H30 con 90% de nivel de confianza.

Bancos de ductos elctricos: Grado H15.

Prefabricados: Grado H30 o superior con 95% de nivel de confianza.

5.6 Armaduras de refuerzo Las barras de refuerzo sern de acero grado A630-420H segn NCh204, con resaltes.

Los dimetros disponibles son los siguientes: 8, 10, 12, 16, 18, 22, 25, 28, 32 y 36mm.

Para mallas electrosoldadas de alta resistencia se usarn las que cumplan con las normas NCh218 y 219, en acero con una resistencia mnima de fluencia de 4600Kg/cm.



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Se prohbe el uso de mallas electro-soldadas en cualquier elemento que requiera desarrollar ductilidad.

5.7 Insertos y pernos de anclaje En general los insertos sern de acero ASTM A36 o A250ESP (NCh203).

Los pernos de anclaje sern de acero ASTM F1554-07a Grado 36 Las tuercas sern conforme a ASTM A563, Grado A, Hex para dimetros 1/4 a 1-1/2 y Heavy Hex para dimetros > 1-1/2. Las golillas redondas sern conforme ASTM F436, Tipo 1.

Si el perno de anclaje va a estar expuesto a altas temperaturas se debe usar tuercas segn ASTM A194/A194M.

Los pernos de anclaje se disearn de preferencia en los siguientes dimetros: , 7/8, 1, 1-1/4, 1-1/2, 2, 2-1/2, 3. Dimetro

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