Diseño y estructura de sistemas de estanterías sismorresistentes

Las estanterías sismorresistentes son estructuras de almacenaje preparadas para soportar cualquier movimiento sísmico que se produzca.

En este artículo veremos cómo son las estanterías en los almacenes ubicados en regiones sísmicas y cómo se diseñan específicamente para recibir las fuerzas dinámicas provocadas por un terremoto.

Sistemas sismorresistentes en las principales zonas sísmicas del mundo

Los almacenes ubicados en zonas de peligrosidad sísmica pueden verse sujetos a los efectos de un terremoto. Por ese motivo, las estanterías deben estar dotadas de una estructura sismorresistente que refuerce y asegure su óptimo comportamiento frente a los movimientos sísmicos.

Las zonas con una mayor probabilidad de que ocurran terremotos suelen estar próximas a los límites de las placas tectónicas de la Tierra. En el caso de Europa, por ejemplo, los países con mayor riesgo de movimientos sísmicos son Italia, Grecia, Turquía, Chipre e Islandia. La región con una mayor probabilidad sísmica del planeta es la denominada Cinturón de Fuego del Pacífico, que comprende países como Argentina, Chile, Perú, Ecuador o Colombia, así como Rusia, Japón, Taiwán, Indonesia o Singapur.

Según la National Earthquake Information Center, un instituto norteamericano que recopila datos sobre terremotos y que forma parte del United States Geological Survey, cada año se producen alrededor de 20.000 terremotos en todo el mundo (aproximadamente 55 al día).

¿Qué supone un terremoto para un centro logístico?

Un terremoto es una vibración natural ─normalmente de corta duración e intensidad variable─ que se produce debido a una liberación brusca de energía. Las vibraciones derivadas de un sismo se transmiten en todas direcciones en forma de ondas sísmicas. Un terremoto en un centro logístico puede ocasionar:

• Daños materiales: la pérdida o el deterioro de mercancías, así como los daños en las estructuras y equipamientos del almacén pueden acarrear problemas a la hora de cubrir la demanda y atender a los clientes.
• Daños económicos: el malbaratamiento de artículos y los daños materiales conllevan costos económicos para la compañía. En la logística actual, flexible e integrada, el riesgo de disrupción también puede causar mermas económicas para todos los eslabones de la cadena de suministro.
• Daños humanos: un sismo puede provocar, por desgracia, el peor daño posible. Una instalación de almacenaje opera con múltiples cargas pesadas que, al producirse un terremoto, podrían llegar a poner en peligro la integridad física de los operarios.

Estructuras antisísmicas en estanterías: requisitos para un buen diseño

Las estanterías, en comparación con las cargas que soportan, son estructuras de poco peso. Para diseñar estanterías en regiones con un alto grado sísmico deben aplicarse procedimientos específicos. La prioridad en estas zonas es que los sistemas de almacenaje sismorresistentes cumplan tres requisitos fundamentales:

• Requisito de no colapso: la estructura debe estar diseñada para resistir la acción sísmica manteniendo su integridad. Para ello, deben calcularse las fuerzas que pueden soportar los componentes de las estanterías y verificar que son capaces de resistir los movimientos sísmicos.
• Movimiento de las unidades de carga: las aceleraciones sísmicas pueden provocar el deslizamiento de las unidades de carga sobre los largueros y, en última instancia, que la mercancía se pueda caer. Este riesgo puede solucionarse incorporando travesaños o paneles de malla rejada sobre los largueros de las estanterías.
• Requisito de limitación de daño: aunque las estanterías estén diseñadas para resistir un sismo, antes de volver a utilizarlas tras un terremoto es obligatorio evaluar el nivel de daño ocasionado y tomar las medidas necesarias.

Cómo se diseñan las estanterías sismorresistentes

El diseño de unas estanterías sismorresistentes comprende dos etapas: en primer lugar, conocer la dinámica de la estantería (cómo se comporta) y, en segundo lugar, calcular la afectación que tendrá el sismo en la estantería.

Primera fase

El primer estudio consiste en conocer la dinámica natural de la estructura, es decir, los movimientos propios de la estantería al ser perturbada.

Los movimientos naturales de las estanterías dependen de la relación entre la masa y la rigidez. La masa viene representada por la cantidad de unidades de carga sobre la estantería y su propio peso, mientras que la rigidez se refiere a la resistencia de la estantería a ser desplazada frente a movimientos horizontales.

Con este análisis, los ingenieros pueden determinar cómo un terremoto afecta a la estructura de las estanterías.

Segunda fase

En el segundo análisis, se estudia cómo afecta la acción sísmica a la estantería. La acción sísmica en una región viene definida por la aceleración pico del terreno o, lo que es lo mismo, la rapidez a la que se puede mover la superficie teniendo en cuenta el tipo de suelo (formación geológica: roca, depósitos de arena muy densa, suelos blandos o suelos sueltos).

La acción sísmica se obtiene del estudio de las áreas geográficas y de la evaluación de los eventos sísmicos históricos en la zona, una información que se encuentra recogida en la legislación vigente de cada país. La acción sísmica podría verse incrementada en función de las particularidades de la instalación como son los riesgos para las personas (estanterías de acceso al público), el tipo de bien almacenado (líquidos) o las condiciones del almacén (cámara de congelación).

Ejemplos de estructuras antisísmicas en almacenes

Mecalux cuenta con una dilatada experiencia diseñando estanterías sismorresistentes para almacenes en regiones con una elevada sismicidad. Estos son algunos de los proyectos en los que Mecalux ha instalado estanterías específicamente preparadas para soportar cualquier movimiento sísmico que pueda producirse:

Brivio & Viganò (Italia)

Mecalux ha equipado siete cámaras de congelación para Brivio & Viganò, un operador logístico especializado en productos de alimentación, con racks selectivos y racks push-back.

El reto de este proyecto fue que el centro logístico se halla en la región sísmica de Pozzuolo Martesana (Italia). Ambos sistemas de almacenaje no solo se han diseñado específicamente para proporcionar la mayor capacidad de almacenaje posible, sino también para absorber la fuerza generada por posibles movimientos sísmicos.

Según el socio administrador de la firma, Stefano Brivio, las soluciones propuestas se han adaptado a los requerimientos de la empresa porque “poseen la resistencia sísmica adecuada y nos han ayudado a optimizar notablemente el espacio del almacén”.

Iron Mountain (Chile)

En febrero de 2010, un terremoto de magnitud 8,8 en la escala de Richter sacudió Chile. Cinco meses antes, Mecalux había puesto en marcha un almacén para la empresa líder en la administración de archivos Iron Mountain.

Después del terremoto, la empresa perdió siete de sus instalaciones con estanterías de otros fabricantes, pero el almacén que había equipado Mecalux resistió. En consecuencia, Iron Mountain solicitó a Mecalux la reconstrucción de sus múltiples edificios dañados y la puesta en marcha de dos nuevos almacenes de similares características.

Hayat Kimya (Turquía)

En Izmit (Turquía), el fabricante de bienes de consumo Hayat Kimya tiene un almacén automático autoportante de enormes dimensiones: 120 m de largo, 105 m de ancho y 46 m de alto.

Turquía se encuentra situada en una de las regiones sísmicas más activas del planeta. Por esa razón, las estanterías están especialmente diseñadas y fabricadas para resistir los movimientos sísmicos. Mecalux utilizó 10.000 toneladas de acero (incluyendo 2.000 toneladas adicionales de refuerzo antisísimico) y unos anclajes de refuerzo.

Estanterías en regiones sísmicas: el secreto está en el diseño

Poner un almacén en una región sísmica es un reto logístico que requiere un buen diseño de los sistemas de almacenaje para que estos sean capaces de resistir las fuerzas provocadas por un terremoto.

Mecalux es el fabricante de soluciones de almacenaje líder a nivel internacional que sobresale por sus estándares de calidad y seguridad. La compañía emplea software avanzado para diseñar las estanterías y emplea materiales de la mejor calidad para fabricar sus estanterías cumpliendo las normativas antisísimicas pertinentes en cada país. Contacta con nosotros si necesitas estanterías sismorresistentes para asegurar la integridad de tu instalación logística, de los productos almacenados y, por encima de todo, de las personas.