Las estructuras de almacenamiento industrial en acero, conocidas comúnmente como racks, son estructuras que soportan cargas gravitacionales importantes durante su vida útil. Su principal propósito es almacenar mercancías. En Chile, estas estructuras, se ven sometidas a acciones sísmicas de forma recurrente, por lo que es fundamental que cuenten con un diseño sismorresistente adecuado, a fin de proporcionar niveles de desempeño aceptables, donde además de la vida de los usuarios, la mercancía esté protegida.

Un sistema sismorresistente debe tener claramente definido las líneas de resistencia, elementos capaces de incursionar en rango inelástico mientras el resto de elementos permanecen elásticos, y poseer conexiones capaces de soportar, transmitir y acomodar la demanda de esfuerzos y deformaciones. Estas características proporcionan a la estructura un comportamiento dúctil. Sin embargo, algunos de los racks comercializados en el mercado tienen características técnicas que se escapan de los deseos de un ingeniero estructural, viéndonos obligados a convivir con conexiones capaces de asimilar elevados niveles de rotación, comportamientos altamente no lineales y elementos con espesores delgados que limitan un desempeño dúctil.

Para garantizar la seguridad, resistencia y durabilidad de los racks es necesario cumplir con normativas. Las normas o reglamentos, se convierten en los mejores aliados de los ingenieros estructurales y de la sociedad, ya que permiten incorporar requerimientos que son el resultado de investigaciones. De esta forma, se establece un mínimo de desempeño establecido con fundamento. Actualmente, se encuentra en edición por parte del Instituto Nacional de Normalización (INN) el anteproyecto de norma prNCh3703 “Especificaciones para el Análisis y Diseño de Sistemas de Almacenamiento en Acero-Requisitos”, luego de una extensa discusión pública.

Esta iniciativa permite incorporar las inquietudes y los requisitos de todos los actores involucrados en esta industria, garantizando los mecanismos de calidad en la redacción de normas. El desafío ha sido importante, y desde el ICHA se ha logrado agrupar a los interesados y propulsar, en orden, tan importante documento para la ingeniería chilena.

Un gran aporte

El objetivo de la futura norma para el diseño de estos sistemas es proporcionar los procedimientos para el diseño de elementos y conexiones de racks. Adicionalmente, incorpora anexos para el cumplimiento de tolerancias de fabricación y montaje, además de ser el primer documento sobre este tema en Chile. Además, es importante destacar, que actualmente también se está desarrollando el “Manual de Buenas Prácticas para el Diseño, Fabricación y Montaje de Estanterías de Almacenamiento Industrial en Acero”. Este documento es un aporte excepcional porque no se limita a establecer los requerimientos de diseño, sino que incorpora discusiones y experiencias de otros documentos normativos, proporcionando evidencia para que los involucrados puedan tomar mejores decisiones.

Como aspectos relevantes, el manual incluye un capítulo donde se describe el uso nacional e internacional de los sistemas de almacenamiento en acero, identificando las principales diferencias que condicionan el diseño, una clasificación de racks según funcionalidad y según configuración estructural, los resultados de estudios experimentales y numéricos, tanto nacional como internacional y consideraciones para la fabricación, construcción y mantenimiento en la salud estructural de los racks.

Finalmente, los ingenieros estructurales, fabricantes, mandantes y todos los involucrados en la ejecución de proyectos de sistemas de almacenamiento industrial en acero plantearán sus necesidades dentro de un conjunto de herramientas y disposiciones que garantizan la inversión y transfiere a la sociedad un estándar propio de un país en continuo desarrollo y crecimiento.

• Uso de materiales estructurales que deben cumplir con requisitos normativos vigentes, además del uso de las normas vigentes para el diseño de elementos: i) norma NCh427/1:2016 Construcción - Estructuras de acero - Parte 1: Requisitos para el cálculo de estructuras de acero para edificios y ii) norma NCh427/2:2019 Construcción - Estructuras de acero - Parte 2: Diseño de miembros estructurales de acero conformados en frío.

• Reconoce y distingue las distintas tipologías de racks: selectivos, drive-in, drive-through, cantilever y autoportantes, lo cual condiciona su desempeño estructural ante las distintas acciones y reconoce el impacto que tiene el uso de parámetros de diseño tales como el factor de reducción de respuesta estructural R.

• Se limita la deriva al 0.015 (rad), evitando interpretaciones existentes en normativa vigente, incluyendo aspectos racionales como considerar efectos de segundo orden para todas las combinaciones de carga.

• Se considera de forma explícita la rigidez de las conexiones viga-columna, riostra-columna y columna-sistema de fundación, las cuales modifican el comportamiento estructural, evitando el uso de conexiones completamente rígidas salvo que se demuestre mediante estudios.

• Se introducen ábacos que mejoran la estimación de factores de longitud efectiva en elementos sometidos a compresión.

• Se proponen tolerancias de fabricación y montaje.

• Se proponen metodologías para la realización de ensayos que permitan caracterizar el comportamiento estático y cíclico de elementos y conexiones.