Ieqe Idt Marco Izaje Mc01 Rev2

8/17/2019 Ieqe Idt Marco Izaje Mc01 Rev2

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HOJA DE CUBIERTACONTROL Y REVISIÓN DE DOCUMENTOS TÉCNICOS

Sólo HojasRevisadas

1 de 33

NOMBRE DEL DOCUMENTO VERIFICACIÓN ESTRUCTURAL N° DEL DOCUMENTO

CLIENTE/PROYECTOIDT

ING-848/2012 VERIFICACIÓN ESTRUCTURAL MARCO DE IZAJE

N° DE PROYECTO N.A.

EMITIDO PARA

REVISIÓN INTERNA APROBACIÓN CLIENTE INGENIERIA APLICACIÓN

REGISTROS DE LAS REVISIONES Rev.

# Fecha APROBACIONES

OBSERVACIONESGte. Proy. J. Ing. Cliente

A 13.11.12 RFC SMC IDT Emisión al Cliente para Comentarios

B Emisión al Cliente para Aprobación

0 22.11.12 RFC SMC IDT Emisión al Cliente

1 17.01.13 RFC SMC IDT Emisión al Cliente

2 21.02.13 RFC SMC IDT

Emisión al Cliente

OBSERVACIONES DEL CLIENTE

__________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________



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VERIFICACIÓN ESTRUCTURAL IDTNº2

FechaFeb/2013

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CLIENTE : IDT

PROYECTO : VERIFICACIÓN ESTRUCTURALMARCO DE IZAJE

APROBACIONES FIRMAS FECHA

PREPARADO POR: H.V.O. 21.02.13

REVISADO POR: J.C.M. 21.02.13

APROBADO POR: S.M.C. 21.02.13



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INDICE DE LAS REVISIONES

Revisión Páginas Revisadas Observaciones

Nº Por Aprob. Fecha

A H.V.O. S.M.C. 13/11/12

0 H.V.O. S.M.C. 22/11/12

1 D.F.R. S.M.C. 17/01/13

2 D.F.R. S.M.C. 21/02/13



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ÍNDICE

1. Objetivos ................................................................................................................................... 5

2. Referencias ............................................................................................................................... 5

3. Materiales ................................................................................................................................. 5

4. Solicitaciones ............................................................................................................................ 5

4.1 Peso Propio .............................................................................................................................. 6

4.2 Carga de Levante ..................................................................................................................... 6

5. Combinaciones de Carga ......................................................................................................... 8

6. Modelo Estructural .................................................................................................................... 8

7. Resultados .............................................................................................................................. 10

7.1 Cargas en Elementos y en Accesorios para Maniobras de Izaje ............................................ 11

7.2

Orejas porta Estrobos (Marco) ................................................................................................ 11 7.3 Cáncamo de izaje ................................................................................................................... 13

8. Resumen ................................................................................................................................. 21

ANEXOS:

ANEXO I: MODELO ESTRUCTURAL

ANEXO II: IDENTIFICACIÓN DE ELEMENTOS

ANEXO III: ESFUERZOS INTERNOS EN SISTEMA DE IZAJE

ANEXO IV: TENSIONES EN C ÁNCAMOS DE IZAJE

ANEXO V: F ACTORES DE UTILIZACIÓN

ANEXO VI: PLANOS IDT



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1. OBJETIVOS

El presente estudio tiene por objetivo realizar la verificación estructural del marco de izaje con

sus respectivos componentes (perfiles, planchas de conexión y cáncamos de izamiento)

presentados por la empresa IDT, para realizar el montaje de la sala eléctrica Chancador I,

Minera Escondida. Las normativas y documentos que rigen este estudio se enumeran en las

referencias de este informe.

2. REFERENCIAS

[1] Marco de Izaje Dimensiones Generales, 52015-ME- PL, Lámina 115.

[2] Sala Eléctrica, Cáncamo, Plano de Fabricacion, Plano 52015-ME-PL, Lámina 103,Rev. 2

[3] Sala Eléctrica, Reacondicionamiento Chancador Nº1, Plano 52015-ME-PL, Lamina 611,Rev0.

[4] Código AISC – ASD 89 Diseño de elementos de acero estructural.

[5] ANSI/AISC 360-05: Specification for Structural Steel Building.

[6] Verificacion Estructural, Sala Eléctrica Reacondicionador Chancador I, Documento 788-ING/2012, por Metacontrol Ingenieros.

3. M ATERIALES

Acero: A42-27ES o similar para perfiles.

4. SOLICITACIONES

Peso Propio: Incluye el peso de los perfiles que componen el marco de izaje.

Carga Levante: Incluye peso propio máximo de la sala eléctrica (con equipos incluidos) a izar.

* Para cargas de impacto, revisar el punto 6 del presente documento.



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CMi X (mm) Y (mm) mi (kg)

Sala 7250 2500 18330

CCM BT

(2)

5565 2600 6400

SWG (1) 12250 2100 6968

ítem 4 1800 250 200

ítem 5 4840 685 800

ítem 6 3720 685 860

ítem 7 605 267 200

ítem 8 2736 4342 80

ítem 9 8620 200 30

ítem 10 2530 4470 250

ítem 11 1987 4590 200

ítem 12 5810 571 200

ítem 13 6520 571 200

ítem 14 2695 280 200

ítem 15 7730 280 1800

ítem 16 13803 4725 300

ítem 20 14258 2971 30

Cilindro fm200 314 1770 150

CM 7647.21 2239.04 37198



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5. COMBINACIONES DE C ARGA

Se definieron los siguientes estados de carga:

Condición de Servicio

D Peso propio de estructura metálica marco y accesorios.

PL Peso de la sala + equipos a izar

* Para el presente análisis no se presentan cargas vivas, ya que se establece que el izaje debe serrealizado cuando no existan cargas vivas, de viento y/o de sismo.

Las combinaciones de carga son:

1) D + PL

2) D + 2PL

6. MODELO ESTRUCTURAL

Para el análisis de la estructura se construyó un modelo 3D en el programa SAP2000, en el quese incorporaron los perfiles que componen el marco de izaje y se dispusieron elementos para

modelar los estrobos. Los puntos de los cáncamos de izaje se incorporan al modelo como

apoyos fijos para el sistema marco-estrobos.

La modelación considera que la posición en planta del punto de izaje (gancho de la grúa) se

ubica coincidentemente en una línea vertical con el centro de gravedad de la sala eléctrica. El

marco de izaje para este análisis se encuentra centrado tanto longitudinal como

transversalmente a la Sala Eléctrica y sus respectivos cáncamos de izaje. Bajo este supuesto sebusca que la sala se levante con el chasis de forma horizontal y pareja.

Suponiendo posibles variaciones en el peso de los componentes que se encuentran dentro de la

Sala Eléctrica, adicionalmente se realiza un análisis modelando la estructura considerando una

excentricidad un 10% mayor a la inicial hacia el punto mas desfavorable del marco de izaje con

respecto al centro de gravedad inicial mencionado en el punto 4.2 de este documento.



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Las dimensiones del marco de izaje son: 5500mm x 5500mm. El marco se analizó ubicado a una

altura de 4500mm sobre el chasis y el punto de izaje a 9500mm desde el chasis (gancho de la

grúa).

Para el sentido longitudinal de la disposición de los cáncamos de izaje con respecto a la sala, se

determina una separación entre cancamos de 8000 mm.

Como se trata de una maniobra dinámica que será modelada en forma estática, es necesario

considerar un factor de impacto. Se establece el uso de un factor de 2, que en base a la

experiencia, es el adecuado para condiciones cuasi estáticas como una maniobra de izaje.

Los modelos 3D se pueden apreciar en el Anexo I.

Esquema de Marco de Izaje



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7. RESULTADOS

En la Tabla 1 se indican los esfuerzos máximos y factor de utilización (FU) de los perfiles en

condición de servicio para el marco de izaje considerando la carga de levante indicada en el

punto 4.2. Los factores de utilización indicados consideran el factor de impacto descrito

previamente en el punto 6 del presente informe. La identificación de los perfiles se muestra en el

Anexo II.

ESFUERZOS MÁXIMOS (Kgf-cm)

Elemento Perfil Axial

Momento

x-x

Momento

y-y

Corte

y-y

Corte

x – x

Momento

Torsor FU CombinaciónViga

Principal IPE200 ‐14387 14171 537 5 0 0 0.56 D+2PL

Diagonales IPE200 ‐8 2182 0 0 0 0 0.01 D+2PL

TABLA 1: Esfuerzos Máximos y Factores de Utilización (condición de servicio).

En la Tabla 2 se indican los esfuerzos máximos y factor de utilización (FU) de los perfiles en

condición de servicio para el marco de izaje con la carga de levante indicada en el punto 4.2

considerando un 10% adicional de excentricidad respecto al centro de gravedad inicial. Al igual

que los valores de la Tabla 1 los factores de utilización indicados consideran el factor de impacto

descrito previamente en el punto 6 del presente informe.

ESFUERZOS MÁXIMOS (Kgf-cm)

Elemento Perfil AxialMomento

x-xMomento

y-yCorte

y-yCortex – x

Momento Torsor

FUCombinación

Viga

Principal IPE200 ‐14692 14171 538 ‐5 0 0 0.57 D+2PL

Diagonales IPE200 ‐11 2183 0 0 0 0 0.01 D+2PL

TABLA 2: Esfuerzos Máximos y Factores de Utilización (condición de servicio + 10% exc.).



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7.1 C ARGAS EN ELEMENTOS Y EN ACCESORIOS PARA M ANIOBRAS DE IZAJE

a) Excentricidad Inicial

Se presentan las cargas de uso para los elementos y accesorios de izaje. El elemento que

presenta la máxima tracción del conjunto de estrobos que van desde el marco al gancho

de izaje arroja una carga axial de 15772 Kg. y la tracción máxima en el elemento mas

solicitado del conjunto de estrobos que van desde el chasis al marco de izaje es 13250

Kg . Este análisis considera que la sala cuenta con 4 puntos de izado.

b) Excentricidad +10%

Se presentan las cargas de uso para los elementos y accesorios de izaje. El elemento que

presenta la máxima tracción del conjunto de estrobos que van desde el marco al gancho

de izaje arroja una carga axial de 16160 Kg. y la tracción máxima en el elemento mas

solicitado del conjunto de estrobos que van desde el chasis al marco de izaje es 13667

Kg . Este análisis considera que la sala cuenta con 4 puntos de izado.

Estas tracciones sobre los estrobos sólo consideran el valor de la carga de levante (no se

considera el factor de impacto). Para estos elementos los efectos de impacto se consideran

cubiertos por el factor de seguridad que indica el fabricante de estos elementos.

7.2 OREJAS PORTA ESTROBOS (M ARCO)

Se analizan las orejas porta estrobos para verificar su resistencia al corte por desgarramiento en

la zona de la perforación para la carga mas restrictiva, obtenida ésta del análisis para el estrobo

actuando perpendicular al borde mas cercano de la perforación y en el mismo plano de la oreja.

El valor más crítico corresponde a 32419 Kg, perteneciente a uno de los estrobos que llegan

desde el marco de izaje al gancho de la grúa. El mayor valor obtenido de los estrobos que llegan

del chasis de la Sala Eléctrica al sistema de izaje corresponde a 27646 Kg. Ambos valores se

desprenden del análisis realizado a la estructura considerando el 10% de excentridad adicional a

la incial.



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Verificación Orejas Porta Estrobos tonf 1000kgf

1. Planchas de Acero:

Acero A36

Lc: Distancia del borde del orificio al borde de la oreja de izaje

Ra: Máxima reacción vertical para las orejas de izaje

d: Diámetro mínimo del grillete

t: Espesor de la plancha

Fy: Tensión de fluencia del acero

Fu: Tensión de rotura del acero

Lc 50mm Fz 32419kgf Fy 2400kgf

cm2

Fu 3700kgf

cm2

d 15

8in t 36mm

a) Aplastamiento:

2.0

Rn1 1.2 Lc t Fu 79920kgf

Rn2 1.8 Fy t d 64190.88kgf

Rn min Rn1 Rn2( ) 64190.88kgf

FUFz

Rn

1.01

Verif plancha "OK" FU 1.05if

"No Cumple" otherwise

"OK"



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7.3 C ÁNCAMO DE IZAJE

Cálculo Acción sobre el Cáncamo de Izaje

Tt 25725kgf Reacciones obtenidas en el apoyo mas critico para el modelo de izaje.

Vt 7156kgf

R t Tt2

Vt2

26701.76kgf

T perno

Tt 14.9 cm

2 20 cm

Vt 14.9 cm

3 15 cm

11951.994kgf

V perno

R t

64450.293kgf

Verificación Plancha

Mx Tt 14.9 cm 383302.5kgf cm

My Vt 14.9 cm 106624.4kgf cm

Dimensiones planchas:

Eje fuerte

bx 2.5cm hx 26cm

Wx

bx hx2

6281.667cm

3

Eje débil

by 2.5cm hy 28cm

Wy

2by hy2

6 653.333cm

3

f b maxMx

Wx

My

Wy

1360.837

kgf

cm2

F b 0.6 2400 kgf

cm2

1440 kgf

cm2

FUf b

F b

0.945



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Pernos de Conexión tonf 1000kgf

Calidad: A325

Fnt 90ksi

Fnv 48ksi

d 1in Diámetro de pernos

Ab d

2

45.067cm

2

Traccion T perno

Esfuerzo de Tracción por perno

Corte V perno Esfuerzo de Corte por perno

a) Resis tencia al Corte (J3.6 AISC):

2

Rn Fnv Ab 17100.029kgf

Rn

8550.015kgf

FUCorte

Rn

0.521

b) Expresión de diseño para interacción Corte-Tracción (J3.7 AISC):

fv Corte

Ab878.277

kgf

cm2

Fpnt min 1.3Fnt Fnt

Fnvfv Fnt

4932.377kgf

cm2

Rn Fpnt Ab 24992.722kgf

Rn

12496.361kgf

FUTraccion

Rn

0.956



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Verificación aplastamiento y desgarre en unión cáncamo-viga UPN300.

Cáncamo

Lc 30mm Fz Corte Fy 2400 kgf

cm2

Fu 3700 kgf

cm2

d 1in t 25mm

Espesor cáncamo

a) Aplastamiento y Desgarramiento en Cáncamo:

2.0

Rn1 1.2 Lc t Fu 33300kgf Desgarramiento

Rn2 2.4Fu t d 56388kgf Aplastamiento

Rn min Rn1 Rn2( ) 33300kgf

FU Fz

Rn

0.267

Verif canc "OK" FU 1.05if


"OK"

Viga

Lc "NA" Fz Corte Fy 2400

kgf

cm2 Fu 3700

kgf

cm2 d 1in t 10mm

Espesor alma viga UPN-300

a) Aplastamiento y Desgarramiento en Viga:

2.0

Rn1 1.2 Lc t Fu Desgarramiento, NO APLICA

Rn2 2.4Fu t d 22555.2kgf Aplastamiento

Rn min Rn1 Rn2( ) 22555.2kgf

FU Fz

Rn

0.395

Verif viga "OK" FU 1.05if


"OK"

No se observan problemas de aplastamiento o desgarramiento en el borde del cáncamo,

a pesar de que la dis tancia al borde es menor a la recomendada.



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7.4 SOLDADURA C ÁNCAMO DE IZAJE

1. Planchas de Acero:

Acero A36

P: Carga vertical

exc: Excentricidad

lcord: Longitud del cordón de soldadura

ncord: Numero de cordones de soldadura

Fexx: Resistencia de la soldadura

a: Espesor soldadura

Fz 27646kgf exc 175mm Ixx 31475275mm4

Fexx 60ksi ycg 130mm area 8100mm2

M Fz exc 483805kgf cm

Solicitaciones:

F1Fz

2 area 170.654

kgf

cm2

F2M ycg

2Ixx999.112

kgf

cm2

Fresultante F12

F22

1013.582kgf

cm2

Resistencia:

R sold 0.6 Fexx

21265.525

kgf

cm2

Factor de Utilización:

FUFresultante

R sold

0.801



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7.5 CONEXIÓN DE MOMENTO

Pernos: Perfil:

Calidad: A325 Hilo incluido en plano de corte Fy 2400 kgf

cm2

Fnt 90ksi

Fu 3700 kgf

cm2

Fnv 48ksi

d bolt.ala3

4in Diámetro de pernos

h perfil 200mm

d perf.ala d bolt.ala1

16in 2.064 cm b perfil 100mm

W perfil 194cm3

IPE 200

A bolt.ala

d bolt.ala2

42.85 cm

2

talma 5.6mm

d bolt.alma3

4in Diámetro de pernos tala 8.5mm

d perf.alma d bolt.alma1

16in 2.064 cm

A bolt.alma

d bolt.alma2

42.85 cm

2

traccion ala

0.6 Fy W perfil

h perfil tala 14587.99 kgf Tracción tomada por ala de perfil

corte alma 0.4 Fy h perfil 2 tala talma 9838.08 kgf Carga de corte tomada por el alma

1) Rn corte Perno Ala (J3.6 AISC): 2) Rn corte Perno Alma (J3.6 AISC):

2

Rn

a.ala

Fnv A

bolt.ala

9618.767 kgf Rn

a.alma

Fnv A

bolt.alma

9618.767 kgf

Rna.ala

4809.383 kgf

Rna.alma

4809.383 kgf

a) Conexión de Planchas conectadas al Ala

num pernos.ala 4

num planchas.ala 1 Plancha por encima, o por encima y debajo del ala



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FechaFeb/2013

18 de 33

- Diseño de pernos por resistencia

FU1traccionala

num pernos.ala num planchas.alaRna.ala

0.758

- Diseño de pernos por aplastamiento de ala

FU2

traccionala

num pernos.ala

d bolt.ala tala 2.4 Fu

0.507

- Verificación de Espesor de Planchas Exteriores

b plancha.ext 100mm ancho plancha exterior <= ancho perfil

t plancha.ala 16mm

ncorridas.pernos.ala 2

bneto.ext min b plancha.ext ncorridas.pernos.ala d perf.ala 0.85 b plancha.ext 5.873cm

FU plancha.ext.fractura

traccionala

num planchas.ala

Fu bneto.ext t plancha.ala

2

0.839

FU plancha.ext.fluencia

traccionala

num planchas.ala

Fy b plancha.ext t plancha.ala

1.67

0.634

FU plancha.ext.aplastamiento

traccionala

num planchas.ala

num pernos.ala

d bolt.ala t plancha.ala 2.4 Fu

0.269



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FechaFeb/2013

19 de 33

- Verificaciones de Desgarramiento

Perfil:

Smin 3 d bolt.ala 57.15mm

S perfil 60mm

Lcmin 1 1

4in 31.75mm

Lc perfil 65mm

Agvala Lc perfil

num pernos.ala

ncorridas.pernos.ala

1

S perfil

tala 10.625cm2

Anvala Agvala

num pernos.ala


0.5

d perf.ala tala 7.994cm

2

Antala

b perfil

2ncorridas.pernos.ala

21

0.5 d perf.ala

tala 1.248cm2

para viga IN

Rn bperfil min 0.6 Fu Anvala Fu Antala 0.6 Fy Agvala Fu Antala 19917.253kgf

FU bperfil

traccionala

2Rn bperfil

0.732

Planchas:

Agv planchas.ala Lc perfil

num pernos.ala


1

S perfil

t plancha.ala 20 cm

2

Anv planchas.ala Agv ala

num pernos.ala


0.5

d perf.ala t plancha.ala 5.672cm

2

Ant planchas.ala

b perfil

2ncorridas.pernos.ala

21

0.5 d perf.ala

t plancha.ala 2.349cm2

Rn bplanchas min 0.6 Fu Anv planchas.ala

Fu Ant planchas.ala

0.6 Fy Agv planchas.ala

Fu Ant planchas.ala

21283.14kgf



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FechaFeb/2013

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FU bplancha.ext

traccionala

num planchas.ala

2Rn bplanchas

0.685

FU bplancha.int

traccionala

2 num planchas.ala

Rn bplanchas

0.685 Si num.corrida.pernos.ala > 2, Aumentar a 2*Rn

b) Conexión de Planchas conectadas al Alma

num pernos.alma 4

num planchas.alma 2

- Diseño de pernos por resistencia

FU3

corte alma

num pernos.alma num planchas.almaRna.alma

0.256

- Diseño de pernos por aplastamiento de alma

FU4

corte alma

num pernos.alma

d bolt.alma talma 2.4 Fu

0.519

- Verificación de Espesor de Planchas Exteriores

b plancha.alma 150mm ancho plancha alma <= h - 2*e perfil

t plancha.alma 16mm

ncorridas.pernos.alma 2

bneto.pl.alma min b plancha.alma ncorridas.pernos.alma d perf.alma 0.85 b plancha.alma

FU plancha.alma.fractura

cortealma

num planchas.alma

Fu bneto.pl.alma t plancha.alma

2

0.153



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FechaFeb/2013

22 de 33

ANEXO I

MODELO ESTRUCTURAL



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FechaFeb/2013

24 de 33

ANEXO II

Identificación de elementos



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FechaFeb/2013

25 de 33

Vista 3D



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FechaFeb/2013

26 de 33

ANEXO III

Esfuerzos Internos Sistema de Izaje



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FechaFeb/2013

27 de 33

Sistema de Izaje

Momento Eje Fuerte

Esfuerzo Axial



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FechaFeb/2013

28 de 33

ANEXO IV

Tensiones Cáncamos de Izaje



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FechaFeb/2013

29 de 33

Cáncamo de Izaje

Vista 3D

Vista Frontal



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FechaFeb/2013

30 de 33

Vista Superior

Vista Lateral



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FechaFeb/2013

31 de 33

ANEXO V

Factores de Util ización



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FechaFeb/2013

32 de 33

Excentricidad Inicial

Excentricidad +10%



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FechaFeb/2013

33 de 33

ANEXO VI

Planos IDT

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