Artículo técnico

Tanques, tolvas, galerías de cintas y racks en una mina: qué pide el INPRES-CIRSOC 103 cuando no los nombra

El INPRES-CIRSOC 103 no tiene un capítulo para estructuras industriales, pero se aplica a todas. Qué dice de tanques, tolvas, galerías de cintas y racks de un proyecto minero: grupo, contenido, R, Capítulo 10, juntas y acelerógrafos, con un ejemplo en Calingasta.

Por Germán Reisenauer · EDICI Ingeniería

Tanques, tolvas, galerías de cintas y racks en una mina: qué pide el INPRES-CIRSOC 103 cuando no los nombra

La norma chilena NCh2369 se llama «Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales» y está escrita para las estructuras de una planta: tanques, tolvas, galerías de cintas, racks de cañerías. El INPRES-CIRSOC 103 Parte I se llama «Construcciones en general» y piensa sobre todo en edificios. Pero se aplica a todas las construcciones nuevas del país (art. 1.2), así que un tanque elevado, una galería o un rack en un proyecto minero de San Juan se verifica con él. Qué dice el 103 de estas estructuras, qué deja en manos del proyectista y cuánto cambia la fuerza sísmica según cómo se las encuadre.

Respuesta corta

  • Se aplica, aunque no las nombre: no hay filas para tanques ni galerías. El sistema que resiste el sismo se asimila a uno de la Tabla 5.1, o se diseña en régimen elástico.
  • El contenido entra entero: en tanques, silos y depósitos llenos la mayor parte del tiempo, f1 = 1 en el peso sísmico (Tabla 3.3).
  • El grupo lo deciden el contenido y los vecinos: líquidos inflamables o tóxicos son grupo Ao; lo que al caer afecta a algo del grupo Ao es grupo A.
  • El mismo tanque de 200 kN en Calingasta va de 80 a 222 kN de fuerza horizontal según cómo apoye y cómo se lo encuadre.
  • Lo que el 103 no trata, como el oleaje de un tanque o la presión del material en un silo, sale de normas específicas y tiene que quedar escrito en la memoria.

Qué dice el 103 de estas estructuras

El reglamento casi no nombra estructuras industriales, pero tiene reglas que las alcanzan de lleno. Están repartidas en varios capítulos.

Alcance

El art. 1.2 aplica el reglamento a todas las construcciones nuevas que se ejecuten en el país. Para las «construcciones u obras de extraordinaria importancia que por su naturaleza requieran estudios especiales», el 103 es un lineamiento fundamental. Los Comentarios (C 1.2) agregan que esas obras quedan excluidas del reglamento en sus detalles, y que sus proyectos deberían pasar por la revisión de un comité independiente que designe la Autoridad de Aplicación. Un tanque, una tolva o una galería comunes no son obras de ese tipo: se diseñan con el reglamento.

El grupo lo deciden el contenido y los vecinos

El factor de riesgo γr sale del grupo de la construcción (art. 2.4). Para una planta minera, lo que importa de cada grupo:

  • Grupo Ao (γr = 1,5): entre sus ejemplos están los «depósitos de gases o líquidos inflamables o tóxicos» y las centrales de energía de emergencia. Un tanque de solución cianurada en una mina de oro entra por su contenido.
  • Grupo A (γr = 1,3): «grandes industrias», centrales de energía, plantas de bombeo, depósitos de combustibles hasta 100 m³, y las construcciones cuyo colapso pueda afectar a una del grupo Ao.
  • Grupo B (γr = 1,0): las industrias no incluidas en el grupo A, y las construcciones cuya falla puede afectar a una del grupo A.
  • Grupo C (γr = 0,8): construcciones aisladas con ocupación inferior a 10 personas que no afecten a las de los otros grupos. Entre sus ejemplos están los «silos y tanques apoyados en el suelo», siempre que su contenido o su ubicación no los lleve a otro grupo.

Las dos reglas de vecindad son las que más pesan en una planta. Una galería de cinta que pasa sobre una construcción del grupo A es, como mínimo, grupo B. Si pasa sobre algo del grupo Ao, es grupo A. El 103 tampoco define qué es una «gran industria». En un proyecto minero grande, conviene que el grupo de cada estructura esté escrito en los criterios de diseño del propietario.

El contenido entra entero en el peso sísmico

El peso que se mueve con el sismo en cada punto es Wi = Di + Σ f1 · Li + f2 · Si [3.15]. La Tabla 3.3 da f1 = 1,00 cuando «normalmente está presente la totalidad de la sobrecarga de servicio», con un ejemplo que parece escrito para una mina: «tanques, silos, depósitos destinados a estar llenos la mayor parte del tiempo». El líquido del tanque y el mineral de la tolva entran enteros.

Para lo que no está en la tabla, el proyectista propone f1 según la probabilidad de que la carga esté presente durante el terremoto. El fluido de las cañerías de un rack en operación es el caso típico: nosotros lo asimilamos a los tanques. La nieve entra con f2 = 0,70 en cubiertas horizontales o que no la dejan escurrir, y con 0,20 en las demás: cuenta en el techo de una galería a 4.000 m.

El R se elige por el sistema que lo sostiene

La Tabla 5.1 da el factor de reducción R según el tipo estructural, y supone que se cumplen los detalles de las Partes II, III y IV del reglamento (art. 5.1). No hay filas para tanques, tolvas ni galerías: lo que se clasifica es el sistema que resiste el sismo.

  • Patas o pórticos de acero con diagonales concéntricas, convencionales: R = 3 (fila 23).
  • Pórticos de acero sin arriostrar, convencionales: R = 3 (fila 20).
  • Una sola columna o un fuste: columnas en voladizo, R = 2,5 (fila 30 en acero, fila 6 en hormigón armado).
  • Diseño elástico, si el sistema no se parece a ninguno o si el propietario o el proyectista lo eligen: R = 1,5 (art. 5.1.2).

Usar R = 3 para un tanque soldado sobre patas es afirmar que sus uniones tienen la ductilidad que ese R supone. Es la misma discusión que la del contenedor de una sala eléctrica, que contamos en equipos diseñados con la NCh2369 para minería en San Juan.

Una masa arriba de un soporte: el péndulo invertido

El art. 6.6 pide considerar la inercia rotacional cuando la masa está concentrada en el extremo de un soporte, y da como ejemplos los «tanques hongo», las torres de antena con equipos pesados en la cima y los tanques sobre un soporte único. Es obligatorio cuando se cumple la condición de la expresión [6.19]. Una tolva o un tanque sobre un fuste es exactamente ese caso.

El método estático tiene límite de altura

El método estático se admite para todas las construcciones de hasta 3 niveles o de menos de 9 m (art. 2.7.2). En zonas 3 y 4, la Tabla 2.5 lo extiende hasta 12 m en el grupo Ao, 30 m en el grupo A y 45 m en el grupo B, con condiciones de regularidad. La altura se mide desde el nivel más alto del terreno circundante hasta la última masa. Fuera de eso, y siempre que el período supere el triple de T2, el análisis es dinámico (art. 2.7.3). Una torre de transferencia de 35 m de una planta del grupo A, en zona 4, va con análisis dinámico.

Lo que va arriba de otra estructura: el Capítulo 10

El Capítulo 10 se aplica a los componentes fijados a una estructura principal que pesan hasta el 25 % del peso sísmico efectivo del nivel al que están unidos. Si pesan más, el art. 10.1 pide analizar la construcción en conjunto, con masas propias para los componentes. La Tabla 10.2 trae varias filas que en una planta se usan todo el tiempo:

Fila de la Tabla 10.2apRp
5. Recipientes para gases, líquidos o materiales sueltos apoyados sobre el piso1,02,5
6. Recipientes para gases, líquidos o materiales sueltos apoyados sobre soportes2,52,5
3. Motores, bombas, turbinas, compresores1,02,5
12. Ductos y tuberías de materiales frágiles2,53,0
13. Ductos, tuberías y sus fijaciones de materiales dúctiles2,56,0

El factor de importancia del componente es Ip = 1,5 si lleva o contiene sustancias tóxicas, explosivas o altamente peligrosas, o si forma parte de una construcción del grupo Ao (art. 10.2.1). Para los casos que no están en las tablas, el proyectista puede asignar Rp por analogía o tomar el 50 % del R de la Tabla 5.1 del tipo estructural que sostiene al componente, sin pasar de 3; si se requiere comportamiento elástico, Rp = 1 (art. 10.2.3). El Capítulo 10 no se aplica a construcciones del grupo C. Los números de cada equipo salen de la calculadora de fuerza sísmica sobre equipos.

Acelerógrafos: un requisito fácil de pasar por alto

En zonas sísmicas 3 y 4, el art. 1.4.1 pide instalar acelerógrafos para fuertes movimientos en las construcciones edilicias o industriales de más de 3.000 m² cubiertos o más de 25 m de altura, y en las obras de infraestructura que requieran el reglamento. Las del grupo Ao los llevan en todas las zonas. El instrumental vale como mínimo el 0,2 % del valor de la obra, su tipo y ubicación los determina la Autoridad de Aplicación, y la información la archiva el INPRES. El edificio de la planta concentradora de un proyecto grande en San Juan supera esa superficie.

Ejemplo: el mismo tanque, cinco fuerzas

Un tanque de agua de proceso de 200 kN lleno, en una planta del grupo A en Calingasta (zona 4), con sitio tipo 1 (Ca = 0,37). Con el período en la meseta del espectro y 5 % de amortiguamiento, el coeficiente sísmico es C = 2,5 · Ca · γr / R. En el Capítulo 10, Cpk = Ip · Ca · ap · fhk / Rp.

Cómo se lo encuadraQué lo defineCoeficienteFuerza horizontal
Sobre cuatro patas arriostradas en X, grupo AR = 3 (Tabla 5.1, fila 23)0,4080 kN
Sobre una sola columna, grupo AR = 2,5 (fila 30), más el art. 6.60,4896 kN
Cuatro patas, con un líquido tóxico: grupo Aoγr = 1,50,4693 kN
Cuatro patas, grupo A, diseño elásticoR = 1,5 (art. 5.1.2)0,80160 kN
Sobre patas, en la cubierta de una torre, como componenteCap. 10, fila 6: ap = 2,5, Rp = 2,5, fhk = 31,11222 kN

Fuente: Cuentas de EDICI con la Tabla 3.1, los arts. 2.4 y 5.1.2, la Tabla 5.1 y las expresiones 10.2 a 10.4 del INPRES-CIRSOC 103 Parte I (2018). Fuerza horizontal en la base, sin la acción vertical ni las verificaciones locales. Verificado el .

El tanque es el mismo y la fuerza casi se triplica entre la primera fila y la última. Ninguna está mal: cada una corresponde a un encuadre distinto. La última vale si el tanque pesa hasta el 25 % del nivel de la torre; si pesa más, el tanque y la torre se modelan juntos. Y si ese tanque arriba de la torre tuviera un líquido tóxico, Ip = 1,5 y el coeficiente pasaría a 1,67: 333 kN, por encima del peso del tanque lleno. Por eso el encuadre de cada estructura se decide al principio del proyecto y queda escrito, no se descubre en la revisión.

Tanques: el oleaje no está en el 103

El reglamento no trata el comportamiento del líquido. No separa la parte que se mueve con las paredes (la masa impulsiva) de la que oscila con un período largo (la masa convectiva, el oleaje). Tampoco trata el levantamiento del borde de un tanque de fondo plano ni el pandeo local del cuerpo en la base. Eso está en normas específicas: el Anexo E de la API 650 para tanques de acero soldados, la AWWA D100 para agua, el ACI 350.3 para tanques de hormigón y la EN 1998-4 europea, que cubre silos, tanques y cañerías.

Nuestro criterio es tomar la acción del 103 (zona, sitio, grupo y espectro) y el comportamiento del tanque de la norma específica, y escribir en la memoria cómo se empalman. Cómo se hace con la API 650 lo contamos en el cálculo de un tanque de chapa API 650. El oleaje, además, pide una revancha entre el líquido y el techo, o un techo que resista el golpe de la ola.

Silos y tolvas: la presión del material tampoco

La presión del material sobre las paredes durante el llenado y la descarga, la descarga excéntrica y los arcos que forma el material no están en el 103, y no son acciones sísmicas. Salen de normas como la EN 1991-4 o el ACI 313 para silos de hormigón. Del lado sísmico, el 103 dice que el contenido entra entero en el peso (Tabla 3.3); cómo empuja la masa granular sobre las paredes durante el sismo lo trata la EN 1998-4.

Una tolva sobre una torre de transferencia es la fila 6 del Capítulo 10 si pesa hasta el 25 % del nivel. Cargada de mineral, muchas veces pesa más, y entonces se modela con la torre.

Galerías de cintas y torres de transferencia

Una galería cruza entre estructuras que se mueven distinto durante el sismo, y el 103 pide resolver ese encuentro. El art. 8.4.5 exige separaciones y juntas sísmicas entre construcciones adyacentes o entre cuerpos estructuralmente independientes de una misma construcción, con una distancia de cada estructura al eje de la junta de al menos 1,05 · dubk y nunca menor de 2,5 cm (expresiones 8.7 y 8.8). El desplazamiento último es dubk = Cd · debk / γr [8.12], con el Cd de la Tabla 5.1.

Lo habitual es que la galería quede fija en un extremo y apoye deslizante en el otro. El 103 no da una longitud de apoyo para galerías. Nuestro criterio es que el apoyo deslizante admita la suma de los desplazamientos últimos de las dos estructuras a esa altura, más el movimiento térmico, que en la cordillera tiene una amplitud grande.

Dos cosas más de las galerías:

  • Ampliaciones. Toda construcción nueva se separa de las existentes (art. 8.4.5.1). Para colgar una galería nueva de una torre existente sin junta, el conjunto tiene que cumplir el reglamento como una sola estructura, la unión tiene que resistir las acciones, los diafragmas no pueden diferir en nivel más del 30 % del canto del componente vertical más débil, y los períodos de las dos estructuras, supuestas independientes, no pueden diferir en más del 15 %.
  • El accionamiento. Los motores y reductores de la cinta en la torre de cabeza son componentes de la fila 3 de la Tabla 10.2, con ap = 1,0 y Rp = 2,5.

Racks de cañerías

El rack es una estructura: pórticos, arriostrados o no, con el R de la Tabla 5.1. Las cañerías son componentes, pero la regla del 25 % del art. 10.1 cambia el planteo. En un rack, las cañerías llenas suelen pesar más que el 25 % del nivel en el que apoyan, y entonces se modelan con el rack como masas propias. El Capítulo 10 queda para lo que sí cumple la regla: cañerías chicas, bandejas de cables, soportes de instrumentos.

Los Comentarios advierten que algunas instalaciones de tuberías pueden necesitar un análisis específico (C 10.2), y el art. 10.1 asigna la aplicación del capítulo a equipos eléctricos o mecánicos a los especialistas que los diseñan o proveen o, en su defecto, al propietario. Para una línea que lleva una sustancia tóxica, Ip = 1,5.

Dónde entra la NCh2369

Si la ingeniería viene de Chile, muchas de estas decisiones ya están tomadas con la NCh2369. El 103 no tiene una regla que la acepte ni una que la rechace. Donde el 103 tiene una regla, como el grupo, el espectro, el R de la Tabla 5.1 o el Capítulo 10, se aplica la del 103. Donde no la tiene, como el oleaje, la presión del material o el R de un sistema que no está en la tabla, el proyectista adopta un criterio, que puede ser el de la norma chilena o el de otra, y lo escribe en la memoria para que el propietario lo acepte. En algunos casos el propio reglamento dice a quién se propone: el factor de importancia de un componente no previsto se propone por analogía a la Autoridad de Aplicación (Comentarios, C 10.2.1).

Qué hace EDICI

Calculamos y verificamos a distancia tanques, tolvas, galerías, torres de transferencia y racks con el INPRES-CIRSOC 103, con el encuadre de cada estructura escrito en la memoria, y sus fundaciones con el CIRSOC 201-2025. Si la ingeniería viene de afuera, la revisamos con el mismo criterio y documentamos las diferencias: lo contamos en validación de ingeniería extranjera para minería. La firma la pone un ingeniero civil con matrícula en la provincia del proyecto.

Si tiene una estructura industrial que verificar para un proyecto minero, cuéntenos y le pasamos una cotización cerrada en 24 horas hábiles.

Preguntas frecuentes

¿El INPRES-CIRSOC 103 se aplica a tanques, tolvas y galerías de cintas?

Sí. El art. 1.2 lo aplica a todas las construcciones nuevas del país. No tiene un capítulo para estructuras industriales: el sistema que resiste el sismo se asimila a un tipo de la Tabla 5.1 o se diseña en régimen elástico, el contenido de tanques y silos entra entero en el peso sísmico (Tabla 3.3) y lo que el reglamento no trata, como el oleaje de un tanque, sale de normas específicas y queda escrito en la memoria. Solo para obras de extraordinaria importancia que requieren estudios especiales el 103 funciona como lineamiento.

¿Qué R se usa para un tanque elevado con el INPRES-CIRSOC 103?

El del sistema que lo sostiene. Sobre patas de acero con arriostramiento concéntrico convencional, R = 3 (Tabla 5.1, fila 23). Sobre una sola columna, columnas en voladizo: R = 2,5 (fila 30 en acero, fila 6 en hormigón armado), y además hay que revisar la inercia rotacional de la masa (art. 6.6). Si se elige el diseño elástico, R = 1,5 (art. 5.1.2). El R de la tabla supone que se cumplen los detalles de las Partes II a IV del reglamento.

¿Qué grupo sísmico tiene un tanque en una planta minera?

Lo deciden el contenido y lo que tiene alrededor (art. 2.4 del INPRES-CIRSOC 103). Los depósitos de líquidos o gases inflamables o tóxicos son grupo Ao. Los depósitos de combustibles hasta 100 m³ y lo que al colapsar pueda afectar a una construcción del grupo Ao son grupo A. Lo que puede afectar a una del grupo A es, como mínimo, grupo B. El grupo C queda para silos y tanques apoyados en el suelo, aislados, con menos de 10 personas y sin un contenido o una ubicación que los lleve a otro grupo.

¿Las cañerías de un rack se calculan con el Capítulo 10?

Solo si pesan hasta el 25 % del peso sísmico del nivel del rack en el que apoyan. Si pesan más, el art. 10.1 pide analizar la estructura en conjunto, con las cañerías como masas propias. En el Capítulo 10, los ductos y tuberías dúctiles llevan ap = 2,5 y Rp = 6,0, los frágiles ap = 2,5 y Rp = 3,0, y si transportan sustancias tóxicas o explosivas, Ip = 1,5.

¿Una planta minera tiene que instalar acelerógrafos?

En zonas sísmicas 3 y 4, sí, si tiene construcciones industriales de más de 3.000 m² cubiertos o de más de 25 m de altura (art. 1.4.1 del INPRES-CIRSOC 103). Las construcciones del grupo Ao los llevan en todas las zonas. El instrumental vale como mínimo el 0,2 % del valor de la obra, y su tipo y ubicación los define la Autoridad de Aplicación.


Fuentes: INPRES-CIRSOC 103 Parte I, edición julio 2018, arts. 1.2, 1.4.1, 2.4, 2.7.2, 2.7.3, 5.1, 5.1.2, 6.6, 8.4.5, 10.1, 10.2.1 y 10.2.3, expresiones 3.15, 8.7, 8.8, 8.12 y 10.1 a 10.4, y Tablas 2.5, 3.1, 3.3, 5.1 y 10.2, leídos en el PDF de la edición 2018 (las Tablas 2.5, 3.3 y 5.1 y las expresiones del Capítulo 8, en imagen), y sus Comentarios C 1.2, C 10.2 y C 10.2.1. Búsqueda de oleaje, masa convectiva o impulsiva en el texto del reglamento y sus Comentarios, sin resultados. Consultados el 3-nov-2026. Los ejemplos numéricos son cuentas de EDICI. Las normas API 650, AWWA D100, ACI 350.3, ACI 313, EN 1991-4 y EN 1998-4 se citan por su alcance, sin reproducir su contenido.

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