PDVSA
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PROYECTO: CONVERSION PROFUNDA
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UNIDAD: GENERAL
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FASE: INGENIERIA DE DETALLE
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Fecha: Sep. 22.
DISCIPLINA: CIVIL
TITULO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO PARA LA CONSTRUCCIÓN
DUQUE DE ATRAQUE OESTE
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PROYECTO PDVSA N°: 3006
REV
FECHA
OBJETO DE EMISIÓN/DESCRIPCIÓN DEL
CAMBIO
TOTAL,
PÁGINAS
ELABORADO
POR
(CONSULTORA)
REVISADO POR
(PDVSA)
APROBADO POR
(PDVSA)
By Pedro Infante - Engineering Manager (E) at 4:19 pm, Oct 05, 2022
0
Sep. 22.
Emisión Final
22
M.J.R./G.S/M.R.
K. B.
Z. N
C
Ago. 22.
Incorporación de Comentarios
22
M.J.R./G.S/M.R.
K. B.
Z. N
B
Jun. 22.
Incorporación de Comentarios
22
M.J.R./G.S/M.R.
K. B.
Z. N
A
Dic. 21.
Emisión Original
21
M.J.R./G.S/M.R.
K. B.
Z. N
CONSULTORA
Elaborado por: MANUEL J. RAMIREZ
Revisado por: GIOVANNI SOLARIONO
Aprobado por: MANUEL RAMIREZ
REVISADO POR PDVSA:
FIRMA
NOMBRE: KELVIN BRITO
APROBADO POR PDVSA:
FIRMA
NOMBRE: ZOILIANY NORIEGA
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PROYECTO PDVSA N°: 3006
PROYECTO CONVERSION PROFUNDA RPLC
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PROYECTO PDVSA N°: 3006
CONTENIDO
1. OBJETIVO .................................................................................................................... 5
2. ALCANCE ..................................................................................................................... 5
3. JUSTIFICACION ........................................................................................................... 5
4. CODIGOS Y NORMAS APLICABLES .......................................................................... 5
5. NOMENCLATURA ........................................................................................................ 7
5.1. Idioma ......................................................................................................................... 7
5.2. Unidades .................................................................................................................... 7
6. HERRAMIENTAS DE DISEÑO ..................................................................................... 8
7. UBICACIÓN GEOGRAFICA ......................................................................................... 9
8. UBICACIÓN DEL PROYECTO ..................................................................................... 9
9. CONDICIONES ANBIENTALES ................................................................................. 10
10.DATOS DEL SITIO .................................................................................................... 11
10.1. Sismo...................................................................................................................... 11
10.2. Viento ..................................................................................................................... 13
10.3. Suelo ...................................................................................................................... 13
11. METODOLOGIA DE CÁLCULO ............................................................................... 15
12. CRITERIOS DE DISEÑO .......................................................................................... 15
13.CALIDAD DE LOS MATERIALES ............................................................................. 18
13.1.Concreto Estructural ................................................................................................ 18
13.2.Acero de Refuerzo ................................................................................................... 19
13.3.Acero Estructural ..................................................................................................... 19
13.4.Pernos ..................................................................................................................... 19
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14.CARGAS DE DISEÑO ............................................................................................... 19
14.1. Cargas Permanentes y Cargas Vivas ..................................................................... 19
14.2. Cargas Variables .................................................................................................... 21
14.3. Cargas de Atraque .................................................................................................. 21
14.4. Cargas Amarre ....................................................................................................... 21
14.5. Combinaciones de Carga ....................................................................................... 22
15. ESTRUCTURA DE CONCRETO ............................................................................... 22
15.1. Recubrimiento ........................................................................................................ 22
15.2. Diámetros Mínimos del Acero de Refuerzo ............................................................ 22
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PROYECTO PDVSA N°: 3006
1. OBJETIVO
El objetivo de este documento es definir las Bases y Criterios de Diseño y normas
aplicables, para el dimensionamiento y diseño estructural inherentes a la estructura de
concreto armado que conforma el Duque de Atraque Oeste del Muelle Nº 6 del Terminal
Marítimo de Guaraguao, para garantizar el reacondicionamiento y puesta en servicio de
dicho muelle.
2. ALCANCE
El alcance de este documento contempla la evaluación y el establecimiento de las
premisas, consideraciones y los criterios generales a ser utilizados en el diseño del
cabezal de concreto armado del Duque de Atraque Oeste en el Muelle Nº 6 del
Terminal Marítimo de Guaraguao.
3. JUSTIFICACION
Para llevar a cabo el objetivo del proyecto, se ha determinado el reemplazo del cabezal
que conforma la estructura del Duque de Atraque Oeste por la pérdida de
arrostramiento de dicho cabezal con los pilotes que las sujetaban.
4. CODIGOS Y NORMAS APLICABLES
En forma enunciativa más no limitativa se consideran las últimas ediciones de los
códigos y normas indicados a continuación:
Normas PDVSA:
A-251
Diseño Concreto Bajo Tierra.
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90622.1.001
Guías de Seguridad en Diseño.
JA-221
Diseño Sismorresistente de Instalaciones
Industriales.
JA-222
Diseño Sismorresistente de Recipientes y
Estructuras.
Normas COVENIN:
1756-1-19,
Norma de Edificaciones Sismorresistentes
Normas Internacionales:
ACI 318-19
(American Concrete Institute) Building Code
Requirements for Structural Concrete, 2.019.
ACI 207 .2R-07
Report on Thermal and Volume Change
Effects on Cracking of Mass Concrete
ASCE 7-02
Minimum Design Loads for Building and other
Structures.
ACI 301-99
Specifications for structural concrete.
PIANC
The World Association
Transport Infrastructure.
for
BS 6349
British Standard Code
Maritime Structures.
of
ROM 0.2-90
Acciones en el Proyecto de Obras Marítimas
y Portuarias.
Waterborne
Practice
for
El diseño asociado a los cálculos del cabezal de concreto armado del Duque de
Atraque Oeste del Muelle Nº 6 del Terminal Marítimo de Guaraguao, se realiza con
base en los documentos de referencia, normas, especificaciones y secciones
aplicables de los códigos de diseño vigentes a la fecha, los estándares y prácticas de
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PROYECTO PDVSA N°: 3006
Ingeniería que se indican, incluyendo las revisiones, anexos y otros documentos
incorporados como referencias. En caso de conflicto entre los mismos, se aplicará el
criterio más estricto y conservador.
En general el orden jerárquico de prioridad establecido para las normas, códigos,
especificaciones y estándares de Ingeniería aplicados para desarrollar el proyecto es:
 Leyes.
 Estándares del Cliente.
 Reglamentos.
 Normas Oficiales Venezolanas.
 Códigos, estándares y prácticas Internacionales recomendadas.
 Normas Regionales.
 Documentos de referencia.
5. NOMENCLATURA
5.1. Idioma
Todos los diagramas y esquemas que forman parte de este documento están escritos
en español.
5.2. Unidades
Para estandarizar un lenguaje técnico claro en lo que respecta a los cálculos y
simulaciones, se establece el uso del Sistema Legal de Unidades de Medida
Venezolano según Gaceta Oficial de la República de Venezuela N.º 2.823 del martes
14 de julio de 1.981 General de Unidades de Medida, que es el único legal y de uso
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obligatorio en Venezuela, el cual se integra con las unidades base del Sistema
Internacional de Unidades (SI), las suplementarias y las derivadas de las unidades
base, así como otras unidades fuera de ese sistema, que sean aceptadas por la
Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM).
En la Tabla 1 las unidades de medidas utilizadas en esta memoria de cálculo:
DESCRIPCIÓN
UNIDAD
Longitud
mm, cm, m, pulg.
Peso (Masa)
Kg, Ton
Temperatura
ºC
Presión
kg/cm²
Tiempo
S
Tabla №1. Unidades
6. HERRAMIENTAS DE DISEÑO
Durante la ejecución del Proyecto serán usadas las herramientas descritas a
continuación:
Simulación de Estructuras: SAP2000 Versión 18
Programa de Diseño Asistido por Computadoras: AutoCAD (Versión 2013-2021)
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7. UBICACIÓN GEOGRAFICA
El Muelle Nº 6 del Terminal Marítimo de Guaraguao, tiene su ubicación en el área de El
Chaure, Bahía de Bergantín, Edo. Anzoátegui, Venezuela. Sus coordenadas
geográficas son las siguientes: E: 323085.235 N: 1133005.83. (Regven)
Figura № 1. Ubicación Geográfica
8. UBICACIÓN DEL PROYECTO
El proyecto será ejecutado en el Duque de Atraque Oeste, el cual se encuentra ubicado
Muelle Nº 6 del Terminal Marítimo de Guaraguao.
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DUQUE DE
ATRAQUE
OESTE “A”
Figura № 2. Ubicación del Proyecto
9. CONDICIONES ANBIENTALES
Temperatura Máxima Absoluta: 32 °C (90 °F)
Temperatura Mínima Absoluta: 22 °C (71 °F)
Temperatura Promedio: 86 °C (75 °F)
Humedad Relativa (Max. / Prom. / Min.): 100% / 80% / 60%
Temporada Lluviosa: Mayo - Diciembre
Tipo de Clima: Cálido – Lluvioso
Pluviosidad Media: 1,2 mm/día
Pluviosidad Máxima: 3,2 mm/día
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10. DATOS DEL SITIO
10.1.Sismo
La carga sísmica para estructuras está basada en los criterios definidos en la Norma
PDVSA JA-221, JA-222 y COVENIN 1.756-1: 2019, con los siguientes parámetros:

Coordenadas Geográficas del sitio:
N: 10.245
W: 64.816

Grupo de Importancia: A1

Tipo de Sismo: Sismo Extremo.

Parámetros Básicos Ao, A y TL (Mapas de Amenaza Sísmica)

Coeficiente de Aceleración Horizontal de Terreno Ao: 0.24

Coeficiente Pseudo-Aceleración Espectral TL: 0.19

Periodo de Transición Espectral TL: 3.90

Clase de Sitio: E

Velocidad de Ondas de Corte: Vs30 (120 a 170) m/s

Condición Topográfica: Moderada.

Profundidad del Basamento Rocoso: 30 m

Factor de Redundancia P: 1

Factor de Irregularidad: 1

Nivel de Diseño Asumido: ND3

Tipo de Estructura: I-a
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De acuerdo a las características del suelo de la zona y los valores más críticos de la
NORMA COVENIN 1.756-1: 2019 se elaboró el espectro de diseño utilizado en el
cálculo estructural.
Espectro de Respuesta Elástica
Espectro de Respuesta Inelástica
Figura № 3 Grafica Curva Espectro de Diseño
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10.2.Viento
Velocidad del Viento Promedio / Máxima: 17 Km/hr / 100 Km/hr.
La velocidad de viento no se considera para efectos una carga de diseño, debido a
que la estructura se encuentra a una altura inferior a la establecida por la norma para
su consideración como una carga.
Dirección Predominante del Viento: NNE – ENE
10.3.Suelo
La Bahía de Bergantín es un cuerpo de agua marino-costero con un gran impacto
antropogénico que deteriora la calidad de sus aguas y sedimentos, principalmente
debido a las actividades de embarque y transporte de crudo, muelles y tráfico de
embarcaciones, además de recibir los efluentes líquidos de las refinerías, muelles y de
la Ciudad de Puerto La Cruz. Por otra parte, la Bahía de Bergantín puede ser
receptora de los contaminantes transportados por las corrientes superficiales
provenientes del sector suroriental de la Bahía de Pozuelos y del sector más
occidental de la Bahía de Pertigalete (Senior y Aparicio, 1992). Los sedimentos
superficiales
encontrados
en
el
área
de
estudio,
están
constituidos
predominantemente en una matriz limo-arcillosa, presentan igualmente grandes
cantidades de conchas marinas y organismos muertos.
La subyacente, se detecta un suelo del tipo Limo-Arenoso (UG2 y UG3), al cual se
relacionaron los parámetros índice como porcentaje de humedad (w%), Limite liquido
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(LL%) y Limite plástico (LP%), con el fin de verificar el estado de consolidación de los
suelos cohesivos.
Del mismo modo, se utilizó el Índice de Liquidez (IL%), IL = (W-LP)/ (LL-LP), teniendo
en cuenta que, si el índice de liquidez tiende a cero, el suelo está en el límite plástico;
si es negativo está en el rango sólido (SC); si el índice está entre cero y uno, el suelo
está en el rango plástico, y en el caso de que el índice de liquidez sea igual a uno, el
suelo esta normalmente consolidado (NC). El índice de liquidez (IL%) que presentan
los suelos in situ nos indican que estamos en presencia de suelos pre consolidados ó
sobre consolidado (SC), es decir que los esfuerzos efectivos a los que esta sometido
actualmente, son inferiores a los máximos históricos, deducidos estos en condiciones
endométricas ó isotrópicas.
Del estudio de suelos realizados en el área del proyecto se obtiene la siguiente
gráfica:
Figura № 4 Características del Subsuelo
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11. METODOLOGIA DE CÁLCULO
Metodología aplicada para elaborar el presente análisis estructural es el siguiente:

Visitas de inspección al sitio donde se ubica la estructura.

Recopilación de información.

Revisión y análisis de los Elementos de Entrada (ESTUDIOS)

Consulta de Códigos, Normas y documentos de Referencias.

Selección de características de los materiales utilizados.

Consideración de los criterios de diseño.

Planteamiento de esquemas de diseños estructurales.

Análisis de los requerimientos generales de los códigos, normas y documentos
de referencia que aplican al Diseño.

Uso de las teorías y formulaciones que intervienen en el diseño.

Uso de Software SAP2000, versión 18 para cálculo (revisión del diseño) del
cabezal de concreto armado del Duque de Atraque.
12. CRITERIOS DE DISEÑO
A continuación se indican los criterios de diseño a ser utilizados para el cálculo de las
diferentes estructuras relacionadas con el diseño estructural del nuevo cabezal para el
Duque de Atraque Oeste.
La plataforma provisional para demolición del cabezal existente y construcción del
nuevo cabezal del Duque de Atraque Oeste, se ubicará aproximadamente entre 15 y 20
cm. por debajo de la cara inferior del cabezal existente del Duque de Atraque Oeste.
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Esta plataforma tendrá unas dimensiones de 10 x 9 metros, la cual considera sobre
ancho de 1 metro hacia el norte, 1 metro de sobre ancho hacia el oeste, 1 metro de
sobre ancho hacia el sur para permitir la circulación y movimiento del personal que
ejecutará las actividades de demolición y la construcción del nuevo cabezal y de 2
metros del lado este para circulación y movimiento del personal de trabajo y dar apoyo
a una pasarela de acceso que conecta la plataforma de carga del Muelle Nº 6 con el
duque de atraque Oeste. La plataforma provisional servirá de soporte a formaletas
metálicas a ser usadas en la contención de escombros y como encofrado para el
vaciado de concreto.
Las cargas más significativas a considerar en el diseño serán para soportar el peso del
de los últimos 30 cm. de concreto del proceso de demolición del cabezal existente y el
primer vaciado de concreto del nuevo cabezal, el cual será de 30 cm., como condición
de diseño se establece, que una vez que este vaciado sea realizado, se procederá a
esperar que el concreto alcance por lo menos el 70% de su resistencia, por lo que se
deberán tomar suficientes cilindros de ensayo y verificar su resistencia a los 7, 14, 21
días de fraguado y de ser necesario realizar el ensayo a los 28 días de fraguado para
constatar que se cumpla esta condición. Después de cumplida la condición anterior se
procederá a el segundo vaciado del nuevo cabezal del duque de atraque oeste, el
nuevo cabezal será vaciado en dos etapas.
Para el diseño del cabezal del duque de atraque, se tomará en cuenta sólo el atraque
lateral, donde la energía generada será absorbida por las defensas existentes y
transferida el duque.
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PROYECTO PDVSA N°: 3006
La gráfica Borlsma (ver documento número 3006-400C-DC409005, Memoria de
cálculos estructurales del cabezal del Duque Atraque Oeste) fue utilizada para
determinar la velocidad de atraque para un barco con respecto al desplazamiento
generado por el barco. Para un barco de 80.000 toneladas de desplazamiento,
considerando condiciones de viento, corriente y oleaje moderados, los cuales puedes
conllevar a una maniobra de atraque difícil, y al tratarse de una zona protegida
(condición “b”) la gráfica indica una velocidad de atraque aproximada de 0,08 m/s
Siendo conservadores, la velocidad utilizada para los cálculos será igual a 0,1 m/s.
Para el atraque lateral, conservadoramente, se seleccionó un ángulo de atraque α=10º.
Para establecer el Factor de seguridad se tomó como referencia la Norma PIANC en la
tabla 5.2.5, que para el tipo de embarcaciones indica un valor de 1,5.
Las características de la embarcación de diseño son obtenidas del informe de “Proyecto
de Mejoras al Sistema de Defensa de los Muelles 4, 5 y 6 del Terminal Marítimo de
Guaraguao”, hecho por Nouel Consultores con fecha de febrero de 1,992 y son las
siguientes:

Eslora: 235,8 m.

Manga: 32,2 m.

Puntal: 17,8 m.

Calado máximo: 12,2 m.

Desplazamiento aproximado cargado: 80.000 Toneladas.
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TITULO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO PARA LA CONSTRUCCIÓN
DUQUE DE ATRAQUE OESTE
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PROYECTO PDVSA N°: 3006
13. CALIDAD DE LOS MATERIALES
Los materiales a utilizar deberán cumplir con los requerimientos de los códigos y
estándares tal cual se enumeran en el punto siguiente. Deberá indicarse en los planos
la calidad de los materiales a utilizar.
En cuanto a los materiales distintos a los enumerados, se podrán usar materiales
disponibles localmente, siempre que éstos sean adecuados para el uso específico en
calidad y en cantidad.
13.1. Concreto Estructural

Esfuerzo a compresión del concreto = f´c = 350 kg/cm2.

Módulo de Elasticidad = Ec = 282.4951,13 t/m2.

Relación de Poisson = 0,20.

Coeficiente de expansión térmica = 12x10-6 1/ºC.

Peso específico del concreto = 2,40 t/m3.
El concreto tendrá una resistencia mínima de F'c = 350 kg/cm2 dosificado con los
aditivos microsílice, hidrófugo e inhibidor de corrosión. El Cemento Tipo I, al cual se le
incorporarán los aditivos artes descritos, a fin de llevar dichas propiedades a las del
Cemento Tipo II, con una relación agua/cemento para concreto reforzado en contacto
o rociado por aguas salobres o aguas de mar deberá ser menor o igual a 0,40
(incluyendo el agua aportada por los agregados). Asentamiento por Cono de Abrahms
entre 5" y 7"
PDVSA
GERENCIA GENERAL DE REFINACIÓN-PROYECTOS MAYORES
PROYECTO: CONVERSION PROFUNDA
SUBPROYECTO: AREAS EXTERNAS
UNIDAD: GENERAL
AREA: OTRAS AREAS
FASE: INGENIERIA DE DETALLE
Nº DOCUMENTO PDVSA
3006-400C-DC116001
Nº DOCUMENTO CONSULTORA
JCP-SGC-BD-C-006
Rev. 0
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13.2. Acero de Refuerzo

Resistencia cedente = fy = 4200 kg/cm2.
13.3. Acero Estructural

Perfiles Varios de Acero al Carbono ASTM A-36
13.4. Pernos

Pernos de Acero al Carbono ASTM A-325 N, fv= 4220 kg/cm2.
14. CARGAS DE DISEÑO
14.1 Cargas Permanentes y Cargas Vivas
En la Tabla Nº 2 se muestran las cargas utilizadas para la revisión del diseño de la
plataforma temporal de trabajo.
Las cargas más significativas a considerar en el diseño serán el peso para soportar los
últimos 30 cm. de concreto producto de la demolición del cabezal existente y los
primeros 30 cm. de la primera etapa del vaciado de concreto para el nuevo cabezal.
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DESCRIPCIÓN
TIPO
CÁLCULO
(SÍMBOLO
(KG/M3 X M Ó KG/M3 X
SAP2000)
M2)
Peso Losa
Muerta
E=12.5 mm.
Propio Autom.)
Viva Peatonal
Carga
cms
Concreto
7850X0.0125
Viva
de
Muerta
(SDEAD)
90.125
kg/m2
500 kg/m2
(CVPeatonal)
Carga Puntal
Pasarela
30
(Peso
TOTAL
2500 kg
2500x0.30
750.00
kg/m2
Tabla Nº 2 Cargas Para el Diseño la plataforma temporal de trabajo
Los diferentes casos primarios de cargas utilizados considerados para el cálculo del
cabezal de Duque de Atraque Oeste son los siguientes:

CM = Carga permanente.

CV = Carga viva.

AM = Carga de amarre.

AT = Carga de atraque.

S = Combinación Sismo en X y Sismo Y
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En la memoria de cálculo correspondiente a cada elemento objeto de cálculo
estructural se indican mayores detalles las consideraciones y los criterios de diseño a
ser utilizados en estas estructuras.
14.2 Cargas Variables
Las cargas variables o cargas vivas peatonales consideradas, son las indicadas para
el cálculo de la plataforma temporal de trabajo e indicadas en la Tabla Nº 2.
14.3 Cargas de Atraque
Las fuerzas provenientes del atraque de los barcos vienen dadas de acuerdo a los
cálculos de la energía de atraques en la memoria de cálculo estructural. Se asumirá
una defensa hipotética con la capacidad suficiente de absorber la energía de atraque
calculada. La defensa hipotética seleccionada es Super Cone Fenders 1000, de la
empresa Trelleborg Marine and Infrastructure.
14.4 Cargas Amarre
Tomando en cuenta que el duque está una zona geográfica protegida, se considera
para las cargas de amarre lo que establece la norma ROM 0.2-9 en la sección para
cargas de amarre mínimas para buques con desplazamiento superior a 20.000
toneladas y los valores que se indican en la tabla 3.4.2.3.5.15. La cual establece una
carga de amarre horizontal de 100 toneladas y la actuación simultánea de un tiro
vertical de valor 1/2 del horizontal.
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14.5 Combinaciones de Carga
Las combinaciones de cargas que se tomaron en cuenta fueron los siguientes:
 1,4CM + 1,7CV.
 1,2CM + 1,6CV + 1,6AT.
 1,2CM + 1,6CV + 1,6AM.
 1,2CM + CV + S
En la memoria de cálculo correspondiente a cada elemento objeto de cálculo
estructural se indican mayores detalles de las cargas utilizadas.
15. ESTRUCTURA DE CONCRETO
15.1 Recubrimiento
El espesor mínimo de recubrimiento será de 7,0 centímetros de acuerdo a lo
establecido en la norma ACI 318-19 para concreto expuesto en zonas marinas.
15.2 Diámetros Mínimos del Acero de Refuerzo
El área mínima o diámetros mínimos del acero de refuerzo serán establecidos de
acuerdo a la Norma ACI 318-19, en la sección 8.6.1.