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Nathaly Valdebenito, Unidad Ingeniería Estructural de Dictuc:
“Para certificar un sistema de racks, no solo habría que estudiar cada partida fabricada”

Aunque el diseño, la fabricación, la instalación y la operación de un sistema de almacenaje corresponden a procesos independientes, la calidad de dicha estructura debe evaluarse de manera global, existiendo en Chile la capacidad técnica para realizar estudios en cualquier momento de la cadena. Para ahondar más en este tema, conversamos con Nathaly Valdebenito, Ingeniero Civil de Dictuc.
Nathaly Valdebenito.

En términos de ingeniería, ¿cómo evalúa la calidad del parque instalado de sistemas de almacenaje?
Debemos separar la fabricación de racks respecto a su instalación y posterior uso. En general, la calidad de la fabricación es buena y muy automatizada. Los perfiles-columnas, vigas y diagonales, son extruidos y mecanizados con una calidad equivalente a perfiles comerciales de estructura metálica, los cuales rara vez tienen problemas.

El único proceso adicional delicado que interviene en los perfiles componentes de un rack son las soldaduras de las placas de conexión, pero una vez que todo está construido, el proyectista dispone de una serie de piezas de buena calidad que debe caracterizar para luego generar un diseño acorde, respecto al uso que se le dará. Y es justamente desde este punto donde comienzan a observarse falencias en estos sistemas; desde una probabilidad de ocurrencia baja en los procesos de caracterización y diseño, hasta una probabilidad mayor en procesos de instalación, utilización y mantención.

¿Cuáles son las fallas o errores más recurrentes en este tipo de proyectos?
A nivel de diseño, el error principal es no ver los racks y estanterías como estructuras metálicas que requieren ser evaluadas de manera global, tanto en su comportamiento bajo cargas estáticas como sísmicas. En este sentido, es importante considerar que algunos diseños provienen de países no sísmicos, por lo que solo responden a cargas estáticas.

Otra mala práctica es realizar comprobaciones solo a partes del rack (por ejemplo, resistencia de una viga) y no a la estructura total, sin evaluar, por ejemplo, cómo afecta el que todas las vigas estén a máxima capacidad. Para llevar a cabo esta comprobación -que puede realizarse de manera experimental y/o analítica- se debe caracterizar las conexiones para ser representadas de forma correcta, no solo en resistencia, sino que en rigidez y disipación, parámetros clave que permitirán, en conjunto con las masas proyectadas que soportará la estructura, definir una solicitación sísmica y comportamiento esperado.

Hay que recordar que los sistemas de racks están compuestos por perfiles delgados, de sección abierta en general, y con mucha conexión de encastre, lo que no es fácil de modelar.

¿Y a nivel de instalación y operación?
A nivel de instalación, estas estructuras poseen una densidad de perfiles no menor y, posiblemente, una cantidad de anclajes al suelo tampoco menor. Todo esto deriva en que, durante el armado, pudiesen no instalarse en su totalidad las diagonales proyectadas; por ejemplo, sus pernos de anclaje. Entonces, es fundamental revisar en detalle el proceso de armado y tener un control exhaustivo durante el montaje.

Durante la operación, las fallas son aún más comunes, porque la cantidad de gente involucrada es mayor. Se observan daños en los perfiles-columna, producto del impacto de grúas horquilla o de la misma carga almacenada; problemas de espacio, que derivan en retiro de diagonales que impiden, por ejemplo, guardar un bulto de mayor dimensión; y problemas de corrosión por falta de mantención.

¿Cuáles son los criterios que se utilizan para corroborar la calidad de estas estructuras?
Existe un proceso de evaluación de racks y uno de certificación. El primero consiste en que cada tipo de pieza que compone el sistema de racks es sometida a ensayos destructivos para obtener su comportamiento, hasta la falla. Estos ensayos se realizan a grupos de al menos tres piezas por cada tipo de elemento, para así también evaluar la dispersión de los resultados (mientras mejor es el producto, más uniforme debe ser su comportamiento).

Además, se evalúan las conexiones, para así caracterizarlas en rigidez, resistencia y disipación; y se ensayan conjuntos (por ejemplo, seis columnas con sus vigas y diagonales, aplicando carga en su último nivel hasta la falla) para evaluar un comportamiento más global de interacción.

Finalmente, se debe modelar la configuración propuesta de ensamblaje con sus dimensiones totales y evaluar su comportamiento bajo las cargas propuestas.

¿Y en el caso de la certificación?
El uso de esta palabra se presta para mucha confusión, por lo que lo primero es entender que “certificar” significa “asegurar algo desde un comienzo”. En este sentido, como Dictuc si bien es cierto no participamos en ningún proceso de certificación de este tipo de estructuras, preferimos realizar ensayos de prototipos, que es donde podemos aportar mucho más; ya que analizamos el comportamiento de cada uno de los componentes de un rack para cada tipo de solicitación, ya sea individual como del conjunto completo, y ayudamos al mandante a mejorar su sistema, aportando una buena combinación de ingeniería y experimentación.

Si alguien desea certificar un sistema de rack, debería seguir todo el proceso de evaluación de racks definido anteriormente, para cada partida de racks fabricado. Dependiendo de la partida de racks, se debería tomar muestras y ensayar con ellas según las normas de muestreo para certificación por lotes. Si se quiere ser más exhaustivo, se debiese conocer además todo el proceso de fabricación del sistema.

¿Qué experiencia tiene Dictuc en esta materia?
Hemos realizado varios procesos de evaluación de racks de manera completa, pero no se han traducido en certificaciones porque nunca han llegado a enlazarse con lotes productivos o con líneas de producción. Responden a evaluaciones de probetas que el mandante pone a disposición de Dictuc para ensayo de prototipos. No es un muestreo aleatorio.

Cabe destacar que no basta con tener una muy buena memoria de cálculo, si no está avalada por ensayos de prototipos de cada uno de sus componentes y del total, sobre todo si los racks provienen de países no sísmicos. El sistema de racks es como una cadena, donde su talón de Aquiles será el eslabón más débil y ese eslabón puede estar en cualquier punto del rack.


¿Está su estructura de almacenaje apta para usarse?

Una estructura puede contar con diversos certificados, pero aun así no estar apta para su uso. Por ejemplo, ninguno de los certificados abajo enumerados por sí solo asegura que la estructura global fue diseñada, evaluada y/o correctamente armada. Para que funcione bien un sistema, toda su cadena de diseño, fabricación e instalación, debe estar correctamente avalada.

Certificados de calidad de los aceros de los perfiles con los cuales se construye el rack.

Certificados de soldaduras.

Certificados de sistemas de protección de corrosión.

Certificados de resistencia de elementos particulares (resistencia de la viga, de la columna).

Certificados de sistemas de anclaje al suelo (epóxido, expansivo, etc.).

Abril 2019
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