Evaluación del desempeño sísmico de racks drive-in sometidos a sismos de subducción chilenos

Abstract

Los racks drive-in son sistemas de almacenamiento industrial que optimizan el espacio mediante configuraciones compactas sin pasillos intermedios. Su configuración, con columnas interiores no arriostradas longitudinalmente, genera un comportamiento sísmico diferenciado que ha sido escasamente estudiado ante sismos de subducción chilenos. Esta memoria evalúa su desempeño sísmico mediante análisis estático no lineal (pushover) de tres arquetipos (A2N, A3N, A4N), diseñados según AISI S100-16, NCh2369.Of2003 y NCh3703:2023 para zona sísmica 3. La metodología incorpora la no linealidad de los componentes mediante rótulas plásticas P-M2-M3 en columnas, rótulas axiales en riostras y la respuesta semirrígida de las uniones viga-columna. Los resultados muestran factores de sobrerresistencia Ω entre 2.20 y 2.35 en la dirección longitudinal y entre 2.61 y 5.09 en la dirección transversal. La ductilidad global es limitada (μT ≈ 0.95–1.24 en X; μT ≈ 0.54–0.99 en Y), resultando en factores de modificación de respuesta R entre 2.20 y 2.84 en la dirección longitudinal y entre 2.61 y 5.09 en la dirección transversal. El factor normativo R = 2.0 resulta seguro en el rango estudiado, pero su justificación se basa principalmente en la sobrerresistencia más que n la ductilidad. Todos los arquetipos exceden el límite de deriva de entrepiso del 1.5 % establecido por NCh3703:2023 en la dirección longitudinal (1.81 % a 3.84 %), mientras cumplen en la transversal (< 0.40 %). Los factores R calculados mediante pushover deben interpretarse como indicadores comparativos del desempeño, no como una calibración completa al estilo FEMA P695. Estos hallazgos aportan evidencia cuantitativa sobre el comportamiento sísmico de racks drive-in en el contexto chileno y sugieren revisar los límites de deriva para esta tipología.

Drive-in racks are industrial storage systems that optimize space through compact configurations without intermediate aisles. Their layout, with interior columns unbraced in the longitudinal direction, produces a distinctive seismic response that has been scarcely studied under Chilean subduction earthquakes. This thesis evaluates their seismic performance by means of nonlinear static (pushover) analyses of three archetypes(A2N, A3N, A4N), designed according to AISI S100-16, NCh2369.Of2003 and NCh3703:2023 for seismic zone 3. The methodology incorporates component nonlinearity through P-M2-M3 plastic hinges in columns, axial hinges in braces and semi-rigid beam–column connections. The results show overstrength factors Ω between 2.20 and 2.35 in the longitudinal direction and between 2.61 and 5.09 in the transverse direction. Global ductility is limited (μT ≈ 0.95-1.24 in X; μT ≈ 0.54-0.99 in Y), leading to response modification factors R between 2.20 and 2.84 longitudinally and between 2.61 and 5.09 transversely. The code value R= 2.0 is found to be safe within the range studied, but its justification relies mainly on overstrength rather than on ductility. All archetypes exceed the 1.5 % inter-storey drift limit prescribed by NCh3703:2023 in the longitudinal direction (1.81 % to 3.84 %), while satisfying it in the transverse direction (< 0.40 %). The R factors obtained from pushover analysis should therefore be interpreted as comparative indicators of performance, rather than as a full FEMA P695-style calibration. These findings provide quantitative evidence on the seismic behaviour of drive-in racks in the Chilean context and suggest the need to revisit drift limits for this structural typology.