El presente trabajo tiene el objetivo principal de describir las estructuras denominadas Duques de Alba o Dolfines, las cuales son empleadas en los puertos navales como elementos de ayuda para atracar y amarrar los navíos que llegan hasta él.

1. Universidad Nacional de Asunción
Facultad de Ingeniería
PUERTOS
DUQUES DE ALBA
 Obras de atraque y amarre
 Duques de Alba
 Defensas de los Duques de Alba

2. Universidad Nacional de Asunción Puertos
Facultad de Ingeniería 10º Semestre – Civil
Índice
Introducción......................................................3
Obras de Atraque y Amarre................................4
1. Generalidades...........................................................................................................................4
2. Clasificación de obras de atraque y amarre...............................................................4
a. Según su configuración física.......................................................................................4
b. Según su funcionalidad..................................................................................................7
c. Según su tipología estructural......................................................................................7
3. Criterios para la elección de la configuración física del atraque......................8
4. Criterios para la elección de la tipología estructural .............................................8
5. Partes y elementos de una obra de atraque y amarre.........................................9
Duques de Alba..................................................10
1. Definición...................................................................................................................................10
2. Características generales.....................................................................................................10
3. Materiales empleados..........................................................................................................11
4. Clasificación...............................................................................................................................11
5. Cálculo14
6. Problemas geotécnicos asociados.................................................................................16
Defensas de los Duques de Alba..........................17
1. Generalidades..........................................................................................................................17
2. Cálculo de las Defensas de los duques de alba......................................................18
Conclusión........................................................21
Bibliografía....................................................... 22
Protección con Duques de Alba 2

3. Universidad Nacional de Asunción Puertos
Facultad de Ingeniería 10º Semestre – Civil
Introducción
El presente trabajo tiene el objetivo principal de describir las
estructuras denominadas Duques de Alba o Dolfines, las cuales
son empleadas en los puertos navales como elementos de ayuda
para atracar y amarrar los navíos que llegan hasta él.
La importancia fundamental de las obras de atraque y amarre
consiste en la función que tienen éstas de proporcionar a los
buques unas condiciones adecuadas y seguras para su
permanencia en puerto y/o para que puedan desarrollarse las
operaciones portuarias necesarias para las actividades de carga,
estiba, desestiba, descarga y trasbordo de pasajeros, vehículos y
mercancías, que permitan su transferencia entre buques o entre
éstos y tierra u otros medios de transporte.
Un ejemplo del uso de estas estructuras en nuestro país se
observa en el Puerto de Concepción, ubicado en el tramo medio
del Río del Paraguay.
A continuación detallaremos los diferentes tipos de Duques de
Alba, los materiales más utilizados en la construcción de los
mismos, su sistema de fundación y el método de cálculo, dando
un inicio al tema con generalidades sobre las obras de atraque y
amarre en general.
Protección con Duques de Alba 3

4. OBRAS DE ATRAQUE Y AMARRE
1. GENERALIDADES
Las obras de atraque y amarre, son aquellas, que como mencionamos en la
introducción, tienen el objetivo fundamental de proporcionar a los buques unas
condiciones adecuadas y seguras para su permanencia en puerto y/o para que
puedan desarrollarse las operaciones portuarias necesarias para las actividades de
carga, estiba, desestiba, descarga y trasbordo de pasajeros, vehículos y mercancías
que permitan su transferencia entre buques o entre éstos y tierra u otros medios de
transporte.
La clasificación de la misma puede hacerse desde tres puntos de vista diferentes, y
son:
 Su configuración física: Muelles, pantalanes, duques de alba, etc.
 Su funcionalidad: Según el tipo de mercancía o pasajeros que se manipula o
embarca en ellos.
 Su tipología estructural.
2. CLASIFICACIÓN DE OBRAS DE ATRAQUE Y AMARRE
a. Según su configuración física, pueden clasificarse en:
 muelles
 pantalanes
 duques de alba
 boyas, campos de boyas y monoboyas
 soluciones mixtas
 estaciones de transferencia a flote
Los muelles se definen como estructuras de atraque y amarre fijas que conforman
una línea de atraque continua, que en general excede en longitud al buque amarrado,
y que están conectadas con tierra total o parcialmente mediante rellenos a lo largo de
la parte posterior de las mismas, dando lugar a la creación de explanadas traseras
adosadas.
Los pantalanes se definen como estructuras de atraque y amarre, fijas o flotantes,
que pueden conformar líneas de atraque tanto continuas como discontinuas,

5. atracables a uno o a ambos lados. El principal elemento diferencial respecto de los
muelles es que no disponen de rellenos adosados y, por tanto, no dan lugar a la
creación de explanadas. Pueden estar conectados o no a tierra. En el primer caso la
conexión suele realizarse bien por prolongación de la misma estructura o mediante
pasarelas o puentes.
En general, los pantalanes que conforman líneas de atraque discontinuas suelen
responder a soluciones mixtas, al estar constituidos o complementarse con varios
duques de alba de atraque y/o de amarre, plataformas auxiliares generalmente no
atracables y boyas de amarre.

6. Los Duques de Alba son estructuras exentas y separadas de
la costa que se utilizan como puntos de atraque, de amarre,
de ayuda a las maniobras de atraque, así como de varias de
estas tres funciones simultáneamente.
Se pueden disponer aislados o formado parte de pantalanes
discontinuos de solución mixta, bien delante o
complementando a plataformas auxiliares no atracables, bien
formando una única línea de atraque y amarre.
Las boyas son estructuras de amarre flotantes, cuya posibilidad de movimientos se
encuentra limitada por una cadena amarrada a un ancla, a un muerto o a ambas
cosas, los cuales suponen un punto fijo en el fondo. Una boya de amarre se denomina
monoboya cuando adicionalmente permite la carga y descarga de graneles al estar
conectada a tierra a través de una conducción submarina. En este caso la boya suele
estar amarrada mediante varias cadenas con objeto de limitar al máximo sus
movimientos horizontales.
Se denominan campos de boyas las disposiciones que posibilitan el amarre de un
buque simultáneamente a varias boyas con el objeto de limitar los movimientos del
buque amarrado.
Las estaciones de transferencia consisten en un buque silo dotado de medios de
descarga que permite el atraque a ambos costados del mismo tanto de buques
feeder o barcazas como de buques oceánicos. Este tipo de instalación supone una
alternativa barata a instalaciones de trasbordo en tierra, ya que puede funcionar en
zonas poco abrigadas.

7. b. Según su funcionalidad, pueden clasificarse en:
Las obras de atraque y amarre que permiten la carga y descarga de mercancías y el
embarque o desembarque de pasajeros, se clasifican en función del tipo de mercancía
o pasajero que en ellas se embarca o manipula en:
 De uso comercial
 De uso pesquero
 De uso náutico-deportivo
 De uso industrial (en los que se incluyen la construcción y/o reparación de
buques)
 De uso militar
Los atraques de uso comercial pueden subdividirse en función del tipo de mercancía y
de la modalidad de presentación de la carga en:
 Graneles líquidos
 Graneles sólidos
 Mercancía general (carga convencional, contenedores, ro-ro, ferris y
multipropósito)
 Pasajeros (cruceros y ferris)
c. Según su tipología estructural, pueden clasificarse en:
En función de la tipología estructural de cada una de las partes y elementos en los que
pueden dividirse las obras de atraque y amarre se clasifican en:
A. FIJAS CERRADAS
A.1. Obras de gravedad
- De bloques
- De hormigón sumergido
- De cajones
- Otros tipos de obras de gravedad: en L, entramados,...
A.2. Obras de Pantallas
- De pantallas sin plataforma superior
- De pantallas con plataforma superior
A.3. Obras de recintos de tablestacas
B. FIJAS ABIERTAS
B.1. De pilotes
B.2. De pilas
B.3. Otras
C. FLOTANTES
C.1. Boyas
C.2. Pontonas
C.3. Cajones
C.4. Estaciones de transferencia

8. 3. CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE LA CONFIGURACIÓN
FÍSICA DEL ATRAQUE
La configuración física del atraque más conveniente depende principalmente del
volumen y de los tipos de tráficos (mercancías o pasajeros) que deberán manipularse
en el mismo, así como de los requerimientos operativos exigidos:
 tamaño, composición y frecuencia de llegadas de la flota de buques
 necesidades de superficies y de equipos e instalaciones de carga y descarga en
línea de atraque.
 necesidad de áreas de almacenamiento más o menos próximas a la línea de
atraque y de equipos e instalaciones de transporte entre ésta y las explanadas
 necesidades de conexión con el transporte terrestre
La elección entre las diferentes configuraciones físicas posibles que cumplen los
requerimientos operativos y las capacidades de línea de atraque y explanada
necesarios, se realizará por criterios de optimización económica, tomando en
consideración tanto los costes de construcción y conservación como la posible
renovación o desmantelamiento, incluyendo además los sobre costes inducidos por las
paradas operativas y los riesgos ambientales y sociales de las operaciones. Como
criterio general, se elegirá la tipología que dé lugar a un menor coste global
generalizado por unidad de mercancía manipulada (o, en su caso pasajero embarcado
y desembarcado).
El muelle suele ser la configuración del atraque que se adapta a todos los tipos de
tráfico dado su gran flexibilidad operativa pero, dado que normalmente tiene un mayor
coste de construcción que las otras configuraciones, no siempre es la más adecuada
desde el punto de vista económico para atraques específicos.
4. CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE LA TIPOLOGÍA
ESTRUCTURAL
Para la elección de la tipología estructural más conveniente para una obra de atraque
y amarre deberán analizarse las ventajas e inconvenientes y, por tanto, la factibilidad
de cada una de ellas frente a los requerimientos de uso y explotación y a los
condicionantes geotécnicos, morfológicos, climáticos, medioambientales, constructivos
y de los materiales, de conservación y mantenimiento existentes localmente.
Como criterio general, deberá optarse por la tipología estructural más económica de
entre las posibles que satisfagan los requerimientos y consideraciones de uso y
explotación y medioambientales con las condiciones de seguridad exigidas, valorando
su adaptabilidad a la posible evolución de los requerimientos de uso y explotación y a
las posibilidades de ampliación de la instalación para adaptarse a la evolución de la
demanda de tráfico durante la vida útil de la obra. Para dicha valoración económica
deberán considerarse tanto los costes de construcción como los de mantenimiento y
de reparación en la vida útil y, en su caso, los de desmantelamiento y recuperación
ambiental.
Debido a las severas condiciones ambientales y climáticas en las que se encuentran
las estructuras de atraque y amarre, en general suele ser mucho más económico y
fiable adoptar tipologías estructurales robustas, simples y durables, que exijan el
mínimo mantenimiento durante su vida útil y tengan fáciles procesos constructivos y,
en su caso, de desmantelamiento y recuperación ambiental.

9. 5. PARTES Y ELEMENTOS DE UNA OBRA DE ATRAQUE Y
AMARRE
Las obras de atraque y amarre pueden dividirse en elementos o partes a los efectos
de sistematizar su clasificación tipológica y establecer elementos de comparación
entre tipologías, así como facilitar los procesos de dimensionamiento y de verificación
de la seguridad, la funcionalidad y la operatividad de las mismas. Con carácter general
podrán definirse las siguientes partes:
 Cimentación: Es la parte de la obra encargada de transmitir al terreno las cargas de
la estructura.
 Estructura: Es el elemento o conjunto de elementos cuya misión fundamental es
conservar la forma de la misma haciendo frente a las acciones actuantes y
transmitiéndolas a la cimentación.
 Superestructura: Es el elemento destinado, en su caso, a solidarizar por la parte
superior al conjunto de tramos estructurales y a ofrecer una línea de atraque
continua, así como a permitir la transmisión y el reparto de las acciones de uso y
explotación sobre la estructura resistente. Por otra parte, permite también corregir
los defectos constructivos de alineación y desnivel entre tramos estructurales.
 Relleno: Es el material de préstamo que se coloca en el trasdós de la estructura
para crear una explanada adyacente.
 Elementos de uso y explotación: son aquellos elementos auxiliares cuya función
es posibilitar el uso y explotación de la obra de atraque y amarre de acuerdo con los
requerimientos operativos exigidos. Los más importantes son los siguientes:
- Vigas carriles: son aquellos elementos estructurales sobre las que discurren los
equipos de manipulación de movilidad restringida, cuando no forman parte directa
de la estructura o superestructura de la obra de atraque.
- Defensas: son elementos flexibles situados generalmente en la superestructura
que absorben por deformación parte o la casi totalidad de la energía cinética que
se desarrolla durante el atraque, limitando los esfuerzos transmitidos tanto a la
obra como al casco del buque. A su vez, el sistema de defensas, en combinación
con el sistema de amarre sometido a tensión, puede utilizarse para disminuir los
movimientos del buque atracado.
- Puntos de amarre: son elementos situados sobre la superestructura (bolardos,
bitas y ganchos) que permiten configurar el sistema de amarre del buque
atracado, cuya función principal es limitar los movimientos del buque producidos
por los agentes del medio físico durante su permanencia en el atraque,
transmitiendo los esfuerzos que se producen a la estructura resistente.
- Rampa ro-ro: es un plano inclinado fijo o móvil cuya función principal es permitir la
carga/descarga de los buques por medios rodantes, limitando la pendiente entre
el buque y el muelle a un valor admisible.
- Galerías/Canaletas: Son aligeramientos cerrados/abiertos que se disponen en la
superestructura para acoger las redes técnicas: abastecimiento de agua,
electricidad, alumbrado, contra incendios, comunicaciones, etc.
- Pavimento: Capa superior del firme o estructura resistente dispuesta sobre la
explanada para soportar el paso de vehículos.

10. DUQUES DE ALBA
1. DEFINICIÓN.
Las estructuras conocidas bajo el nombre Duques de Alba son elementos dispuestos
en el entorno portuario, van exentos y separados de la costa, que se utilizan para
soportar esfuerzos horizontales y sirven de puntos de atraque, de amarre, de ayuda
a las maniobras de atraque, así como de estas tres funciones simultáneamente.
En ocasiones se construyen para servir de elementos de protección de otras
estructuras (posibles choques de embarcaciones contra pilas de puentes en vías de
navegación, por ejemplo).
2. CARACTERÍSTICAS GENERALES.
El soporte de los esfuerzos horizontales que pueden actuar en los duques de alba
puede hacerse mediante estructuras de gravedad, cimentadas en general
superficialmente, o mediante estructuras cimentadas en profundidad.
En ambos casos existe una superestructura que recibe las defensas contra los
empujes y/o los bolardos para el tiro.
La estructura aislada puede estar formada por un pilote (monopilote) o por un grupo de
pilotes hincados en el fondo marino. Los grupos se forman con un número de pilotes
de 3 como mínimo (mejor 5), hasta 35. Los pilotes del haz se acoplan por
ensambladuras, pernos o cadenas, o en otro caso, mediante plataformas.
Los pilotes de gran capacidad estructural pueden utilizarse individualmente para
formar duques de alba tipo “monopilote”. Los duques de alba de monopilote son quizás
la manera más económica de construir un amarradero, siempre que las condiciones
del terreno lo permitan y que se pueda obtener maquinaria en la zona para la
instalación de los tubos de acero de gran diámetro.
Por lo general, los duques de alba se utilizan para muelles de petroleros, terminales de
buques para transporte y en los casos en los que no se necesita una superficie de
muelle continúa. Se componen de pilotes verticales y/o inclinados con una pesada
cubierta de hormigón. Como las cargas se distribuyen sobre relativamente pocos
pilotes, la reacción de la defensa resulta crucial.
INFRAESTRUCTURA
(Sistema de Fundación)
SUPERESTRUCTURA
(Plataforma)
ELEMENTOS AUXILIARES
(Bolardos y defensas)

11. 3. MATERIALES EMPLEADOS.
Los materiales de los pilotes pueden ser:
 madera,
 acero y también en ocasiones,
 hormigón armado.
4. CLASIFICACIÓN.
Según su forma de uso:
 Aislados, o (Ver figura A)
 Formando parte de pantalanes discontinuos de solución mixta, delante o
complementando a plataformas auxiliares no atracables, o bien, formando una
única línea de atraque y amarre. (Ver figura B)
Según su acoplamiento:
 Ensambladura de los pilotes, permitiendo que uno sobresalga, denominado pilote
real, que es aquel al cual se amarran los barcos, sobresale de 1 a 1,5 metros del
máximo nivel del agua. (Ver figura A)
 También el grupo puede estar coronado por una plataforma provista de un bolardo
y protegida por un elemento de defensa. (Ver figura B)
Figura B
Figura A
Figura B
Figura A

12. Según su rigidez:
 Rígidos son construcciones al estilo de los caballetes con pilotes laterales
inclinados. (Ver figura A)
 Elásticos están diseñadas con pilotes verticales, la constante del muelle de la
estructura se puede usar favorablemente para absorber parte de la energía de
atraque. (Ver figura B)
Los rígidos trabajan como entramados tridimensionales y contrarrestan las fuerzas
exteriores mediante compresiones y tracciones pero son poco elásticos contra los
golpes de los barcos. Inclinación de los pilotes, desde 10:1 hasta 5:1.
Los duques de alba elásticos están formados por un haz de pilotes verticales o muy
elegantemente inclinados. El contrarresto de la fuerza lo realizan por la flexión
uniforme de todos los pilotes enlazados por zunchos de cabeza. Su elasticidad es
favorable a las embarcaciones amarradas a los mismos.
Según su resistencia a la torsión pueden ser:
 las resistentes a la torsión (duques de alba sin torsión) (Ver figura A)
 las elásticas por torsión (duques de alba de torsión) (Ver figura B)
Ambas construcciones difieren fundamentalmente en la organización de la plataforma
de acoplamiento.
En la figura se representa la construcción de Minnich, de un duque de alba de acero,
con movilidad completa pero resistente a la torsión, con seis pilotes del perfil KP24
dispuestos según los vértices de un hexágono regular. El acoplamiento se realiza en
dos planos de acción. En el superior (A-B), unas chapas gruesas soldadas a cada
pilote permiten el contacto en tres puntos entre pilote y acoplamiento. En el plano
inferior (C-D) se realiza la verdadera transmisión de la torsión a todos los pilotes, con
lo que cesa la torsión, Los brazos soldados a los pilotes se enlazan con los brazos
vecinos mediante bielas articuladas.
Según la profundidad:
Figura B
Figura A

13.  Poco profundo, se utilizan los haces de pilotes.
 Mucha profundidad, se substituye el haz de pilotes del duque de Alba por un
cuerpo hueco de hormigón armado, que se lleva flotando al lugar de instalación.
Según su fundación:
 Soluciones de gravedad, pueden darse en los muelles (cajones, recintos de
tablestacas, etc.)
 Soluciones de pilotes, pueden darse para realizar cimentaciones profundas
(grandes pilotes aislados, grupos de pilotes de menor tamaño, pilotes formados
por tablestacas metálicas hincadas, etc.).
Sección Transversal Alzado

14. 5. CÁLCULO
a. Cálculo de la fuerza debida a la parada de un barco
Sean:
G: el peso del barco [t] de masa g
G
M =
s: el recorrido [m] durante el cual queda el barco en reposo (bien por arriado de
la amarra, o bien por el choque directo al retroceder el duque de alba).
F: la deceleración de este movimiento [m/seg2
]. Donde s
v
f
⋅
=
2
2
La fuerza que se presenta es:
s
v
g
G
P
s
v
g
G
f
g
G
fMP
22
22
⋅=→⋅=⋅=⋅=
Considerando 210
s
mg = ; Resulta: s
v
GP
2
1.0
2
⋅=
Ejemplo:
Para un barco de 20000 t de desplazamiento resultan los siguientes empujes (t) sobre
los duques de alba con distintos valores de s y de v:
s v [m/seg]
[m] 0.05 0.1 0.2 0.3 0.5
0.05 50 300 800 1800 5000
0.10 25 100 400 900 2500
0.20 12.5 50 200 450 1250
0.40 6.25 25 100 225 625
1.00 2.5 10 40 90 250
2.00 1.25 5 20 45 125
En el caso de acción combinada de tracción de la amarra y choque directo hay que
sumar ambas fuerzas para obtener la resultante sobre el duque de alba.
En el choque directo, no suele ser v superior a 0,1; en la tracción de la amarra puede
llegar a veces, hasta 0,3 y más.
En los choques del barco la deformación elástica efectúa cierto trabajo. En la primera
fase (recepción del choque) una parte de la energía cinética es absorbida, pero no
aniquilada, pues en la segunda fase (retroceso del choque) es devuelta. En la
absorción de trabajo participarán por igual todos los pilotes siempre que la flexión de
los mismos sea uniforme. Con el acoplamiento o zunchado usual de los pilotes suele
ser esto posible si el choque ocasiona una solicitación centrada. Con el choque
excéntrico, que es el más probable, puede llegarse a la flexión uniforme de todos los
pilotes mediante acoplamientos especiales.

15. b. Cálculo de Duques de Alba elásticos en suelos no cohesivos.
Los duques de alba elásticos se calculan en general haciendo las consideraciones
aplicadas a una pared elástica de tablestacas, de manera que en el subsuelo dado se
determine:
 un empuje máximo admisible y una flexión operativa adecuada,
 la profundidad de hinca debida,
 las dimensiones transversales necesarias para la energía a absorber,
Además se debe tener en cuenta la necesidad de absorber una posible tracción de
amarre.
El problema es estáticamente indeterminado y debe resolverse de forma a lograr
resultados óptimos desde el punto de vista técnico, operativo y económico.
Para la determinación del empuje pasivo en un cálculo detallado se recomienda las
siguientes hipótesis:
1. Densidad: Como densidad real debe tomarse, tanto para el montaje como para
la tracción de los amarres, la correspondiente densidad del suelo sumergido.
2. Ángulo de rozamiento contra la pared: En caso de utilización de superficies
planas de deslizamientos pueden calcularse todas las solicitaciones de los duques
de alba con ángulo de rozamiento del empuje pasivo δp= -2/3 φ, cuando se cumple
la condición Σv =0. En otro caso, el empuje pasivo debe considerarse más próximo
a la horizontal. Teniendo en cuenta la sub presión y como las cargas verticales V
actuando de arriba hacia abajo, pueden considerarse, además del peso del duque
de alba y de la mas de tierras limitada por su perímetro, el rozamiento bajo carga
límite lateral (axt) y la componente vertical de la fuerza equivalente C según el
calculo de la profundidad de hinca.
3. Fuerza equivalente C: Esta fuerza puede calcularse como lo indica la figura,
partiendo de la condición de ΣH=0, según la ecuación:
p
tbt
C pps
−
+××××
=
6
3 00 )()cos(δλγ
Sin tener en cuenta, como es corriente en el cálculo de duques de alba, la
influencia del empuje activo. Otra alternativa es deducirla del polígono de fuerzas
del diagrama de momentos.
La condición Σv =0, puede suponerse
inclinada respecto a la normal al eje del
duque de alba hasta δp= +2/3 φ.
4. Profundidad de hinca: la profundidad de hinca adicional ∆t exigible para la
absorción de la fuerza equivalente C puede obtenerse de la ecuación:
)(`)cos( ''
00 2 tbt
C
t
pps +××××
=∆
δλγ
Siendo:
δ’p: Ángulo de rozamiento entre la tierra y la parte hincada del duque de alba.
λ’p: Coeficiente de empuje pasivo para el ángulo de rozamiento δ’p.

16. 6. PROBLEMAS GEOTÉCNICOS ASOCIADOS
Aparte de los problemas geotécnicos que pueda presentar la cimentación de la
estructura del duque de alba que sean comunes con otras estructuras similares,
destaca el problema geotécnico asociado a la componente horizontal de la carga.
En las estructuras de gravedad, el vuelco será el aspecto crítico que condicione el
proyecto. Eso no evitará que se hagan todas las comprobaciones de seguridad
comunes, para las cimentaciones superficiales, así como en las recomendaciones
indicadas para las estructuras de tipología similar, que son las siguientes:
 Verificación de la seguridad frente al hundimiento o arranque de los pilotes
 Verificación de la seguridad frente a la rotura horizontal del terreno
 Verificación de la seguridad frente a la erosión del talud
 Verificación de la seguridad frente al deslizamiento superficial del talud
 Verificación de la seguridad frente al equilibrio global
 Verificación de la seguridad frente a las erosiones internas y arrastres
 Verificación de la seguridad frente a las socavaciones
Las estructuras pilotadas deben comprobarse, principalmente, frente a la rotura
horizontal del terreno, que será en general la condición crítica de proyecto, en cuanto a
problemas geotécnicos se refiere. Normalmente la capacidad estructural del duque de
alba debe agotarse antes de que se produzca la rotura horizontal del terreno. Los otros
Estados Límite Últimos de las soluciones pilotadas, deben considerarse también en el
proyecto de los duques de alba.
El tiro de los amarres puede tener una componente vertical importante. Ese hecho,
unido a la posible presencia de pilotes inclinados como estructura del duque de alba,
hace que puedan originarse esfuerzos de tracción.
En esas ocasiones, puede ser conveniente disponer una superestructura pesada en la
cabeza del duque de alba que alivie esas tracciones.
El problema de la deformación horizontal es de especial importancia, ya que la energía
de atraque o impacto, así como los movimientos de deriva del buque atracado,
dependen de la deformabilidad del duque de alba.
La deformabilidad añadida por la estructura del duque de alba debe sumarse a la
debida al terreno de cimentación.
Las acciones horizontales en los duques de alba (particularmente las debidas al
atraque) pueden tener un carácter dinámico acusado.
En los duques de alba pilotados que trabajen fundamentalmente a flexión, es
recomendable realizar pruebas de tiro horizontal que permitan una estimación precisa
de su deformabilidad.

17. DEFENSAS DE LOS DUQUES DE ALBA
1. GENERALIDADES
Las defensas tienen la función de proteger a las embarcaciones, a las estructuras y a
sí mismas de manera fiable día tras día durante muchos años en entornos duros y con
escaso o ningún mantenimiento. Un buen diseño de defensas exige un entendimiento
de la tecnología de las embarcaciones, métodos de construcción civil, fabricación de
aceros, materiales, técnicas de instalación e innumerables códigos y regulaciones.
Existen muchos factores que contribuyen al diseño de una defensa, como por ejemplo:
 LAS EMBARCACIONES: El diseño de embarcaciones evoluciona constantemente:
sus formas cambian y muchos tipos de buques se están construyendo en tamaños
más grandes. Las defensas deben adecuarse a las embarcaciones actuales, así
como las que se prevé que existirán en un futuro inmediato.
 LAS ESTRUCTURAS: La estructura del embarcadero tiene gran influencia en la
elección del sistema de defensas. Las defensas imponen cargas sobre las
estructuras del muelle. Muchos muelles se están construyendo en lugares más
expuestos, en los que las defensas pueden desempeñar un papel crucial en los
costes totales de construcción. Las prácticas locales, materiales y condiciones
pueden influir en la elección de las defensas.
 EL ATRAQUE: Existen muchos factores que afectan a la manera en la que los
buques se aproximan al muelle y la correspondiente energía cinética y carga
aplicada a la estructura. El modo de atraque puede alterar la selección de la
velocidad de la embarcación y los factores de seguridad en condiciones anómalas.
Al seleccionar defensas para una aplicación, el diseñador tiene que tener en cuenta
cuál va a ser la frecuencia de uso de la defensa y los efectos que esto pueda tener en
el rendimiento.
En cuanto a las defensas para los duques de alba, se tienen las siguientes
consideraciones:
DUQUE DE ALBA
Se componen de pilotes verticales y/o inclinados con una
pesada cubierta de hormigón. Como las cargas se distribuyen
sobre relativamente pocos pilotes, la reacción de la defensa
resulta crucial.
En los casos en los que los duques de alba están diseñados
como estructuras elásticas (con pilotes verticales), la constante
del muelle de la estructura se puede usar favorablemente para
absorber parte de la energía de atraque.
MONOPILOTE
Al igual que con los duques de alba tradicionales, la reacción de
la defensa es crucial.
Las estructuras de monopilote se construyen a menudo en
emplazamientos retirados, así que las defensas deben ser
fáciles y rápidas de instalar. El mantenimiento y la reparación
son más difíciles, de modo que estos factores se deben evaluar
cuidadosamente en las etapas iniciales del proceso de diseño.
2. CÁLCULO DE DE LAS DEFENSAS DE LOS DUQUES DE ALBA

18. Cálculos de energía de atraque
Los duques de alba son comunes en los
muelles para petroleros y graneleros.
Los buques generalmente reciben la
asistencia de remolcadores durante su
acercamiento. Las velocidades de
atraque están bastante bien controladas
y normalmente se sitúan entre los 100 y
los 250mm/s. Los ángulos de atraque
están alrededor de los 5-15°.
Velocidades de atraque (v)
Las velocidades de atraque dependen de la facilidad o dificultad del acercamiento, de
lo resguardado que se encuentre el muelle y del tamaño del buque. Las condiciones
generalmente se dividen en cinco categorías que se indican a la derecha.
La guía de velocidades de atraque más comúnmente utilizada es la tabla Brolsma,
adoptada por BS1, PIANC2 y otros estándares. Para facilitar su utilización, las
velocidades para los principales tamaños de buque están tabuladas.
Coeficiente de masa
añadida (cm)
El coeficiente de masa
añadida tiene en cuenta la
masa de agua que transporta
el barco al desplazarse de
costado en el agua.
Cuando la defensa detiene al barco, el impulso del agua acarreada continúa
empujando contra el barco y esto en efecto aumenta su masa total.
El método Vasco Costa se adopta en la mayoría de los códigos de diseño para
atraques de barco a costa ahí donde las profundidades del agua no son
sustancialmente mayores que los calados de los
buques.
Coeficiente de bloque
El coeficiente de bloque (CB) es una función de la
forma del casco.

19. Coeficiente de excentricidad (ce)
Los barcos raramente atracan exactamente de
manera central contra los muelles de duque de
alba. Los pares de duques de alba
normalmente se sitúan a 0.3 a 0.4 por la eslora
del buque de diseño.
Cuando se calculan R y γ, normalmente se adopta una dimensión (a) de
aproximadamente 4 a 6% de la eslora del buque de diseño. Las diferencias más
grandes aumentan el coeficiente de excentricidad. En casos extremos en los que VB
es coaxial a la defensa, CE = 1.
Factores de carga
En diseños de estado límite, los factores de carga aplicados a las reacciones de la
defensa bajo circunstancias normales de atraque son mayores que las aplicadas bajo
condiciones anómalas. Las defensas por lo general están diseñadas para absorber la
energía anómala en su totalidad, y la reacción es similar para los impactos tanto
normales como anómalos. En este caso, las reacciones normales que incluyen los
factores de carga a menudo dan lugar a un ejemplo de diseño que ilustra el peor de
los casos. Es importante verificar tanto los casos normales como los anómalos para
determinar cuáles producen las cargas estructurales, momentos y tensiones mayores.
A veces es posible, dependiendo de la defensa y tipos de estructura, equilibrar las
reacciones normales y anormales de la defensa. Esto optimiza el diseño tanto de la
defensa como de la estructura.
Energía de atraque anómala (ea)
Los impactos anómalos pueden ocurrir por varios motivos: fallo del motor del barco o
remolcador, rotura de la estacha de atraque o de remolque, cambios bruscos en el
tiempo, o fallo humano. BS1 sugiere que las defensas se diseñen con un coeficiente
de seguridad de hasta dos veces la energía normal de atraque, a no ser que se haya
comprobado que factores menores hayan resultado satisfactorios en circunstancias
similares. Otros estándares como EAU2 son más conservadores y estipulan un
coeficiente de seguridad igual a dos para todos los cálculos de energía de atraque.

20. La energía anómala (EA) se calcula de acuerdo a la siguiente fórmula:
EA = FS · EN ……..donde, FS = Coeficiente de seguridad < 2
ENERGÍA NORMAL DE ATRAQUE (EN)
Una vez establecidos todos los criterios y coeficientes, la fórmula se puede utilizar
para calcular la energía cinética "normal" (EN) del barco según la modalidad de
atraque.
Espacio entre las defensas
Si las defensas están muy espaciadas entre sí, es posible que los barcos con un radio
de proa pequeño contacten la estructura al atracar en ángulo respecto a la superficie
del muelle. La dimensión óptima del margen de holgura (C) varía en función del
proyecto de acuerdo a los tipos de buque, condiciones de atraque y diseño de la
estructura. El espacio mínimo entre las defensas a menudo se encuentra entre el 5 y
15% de la proyección de la defensa sin comprimir.
Para calcular el espacio máximo entre defensas, primero se deben determinar el radio
de la proa (RB), la proyección de la defensa (PU) y la Deformación (_F).
Conclusión

21. En el presente trabajo logramos un valioso resumen de lo que
representan las obras de atraque y amarre, sus características
principales, clasificaciones, etc. Así como también una
descripción completa de las características principales de una de
ellas, los Duques de Alba o Delfines.
Comprendimos también, la importancia que posee la buena
elección tanto la obra de atraque como el elemento de defensa.
Gracias a la elaboración de este trabajo nos ilustramos con todo
lo necesario de duques de alba o delfines, que nos servirá de
base para la elaboración de proyectos referentes a este tema
durante nuestra vida profesional.

22. Bibliografía
 Manual del Ingeniero
Hütte III – 3ra. Ed.
 Tipos y Funciones de las Obras de Atraque y Amarre
José Manuel González Herrero
www.puertos.es.download
 Recomendaciones Geotécnicas para Obras Marítimas y
Portuarias
Capítulo IV: Aspectos Geotécnicos particulares de las distintas
tipologías de Obras Marítimas y Portuarias
www.puertos.es.download
 Diccionario Náutico Marino
 Soluciones Avanzadas de Sistemas de Defensas.
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