Les prestatgeries de paletització industrial són estructures destinades a emmagatzemar productes. El seu correcte disseny estructural és de gran importància, ja que el seu col·lapse pot derivar en importants pèrdues econòmiques i fins i tot humanes. Aquest tipus d'estructures és força inestable i poc dúctil; com a conseqüència, la seva integritat està compromesa, especialment quan s'exposen a accions severes com ho poden ser les sísmiques. Per aquesta raó, existeix un interès creixent a millorar l'estabilitat i la ductilitat de les prestatgeries. Tanmateix, la dura competitivitat industrial obliga a minimitzar els costos. L'objectiu d'aquesta tesi és aportar eines numèriques i solucions tecnològiques per millorar l'estabilitat i la ductilitat d'aquest tipus d'estructures sense que això impacti dramàticament als costos. En un primer pas d'aquesta tesi, presentat a l'article: "Systemized Structural Predesign Method for Selective Racks", s'avalua un nou mètode per al pre-disseny sistematitzat de prestatgeries no regulars mitjançant un model mono-columna elaborat amb barres 2-D; aquest model té en compte el comportament lateral longitudinal (en la direcció del passadís) de prestatgeries no travades sotmeses tant a accions gravitatòries com laterals. L'objectiu (del mètode de pre-disseny) és obtenir prestatgeries òptimes en termes de cost, que alhora satisfacin determinats requisits d'estabilitat definits per l'usuari. Els resultats posen de manifest el paper fonamental dels travessers i les unions puntal-travesser en l'estabilitat global de l'estructura i en la seva optimització econòmica. Atès que les solucions no són intuïtives ni òbvies, no es poden proporcionar regles de disseny simplificades; en lloc d'això, doncs, es proporcionen altres eines numèriques computacionalment eficients. El segon pas d'aquesta investigació se centra en una unió puntal-travesser en concret amb l'objectiu de millorar la seva ductilitat i capacitat de dissipació d'energia sota excitació sísmica. L'objectiu s'aconsegueix modificant el traçat de la soldadura; amb la intenció de distribuir les tensions de manera més eficient i, com a conseqüència, desplaçar el punt de fallada lluny de la soldadura; en fer això, el nou mode de fallada és més dúctil. L'article presentat a la publicació "Numerical investigation on a seismic testing campaign on adjustable pallet rack speed-lock connections", inclosa en aquesta tesi, demostra l'eficàcia d'aquesta tècnica mitjançant la simulació amb elements finits d'experiments incrementals. Els models numèrics es calibren amb experiments i després s'hi analitzen les distribucions de tensions en profunditat. Finalment, i seguint amb la investigació sobre aquesta unió en concret, es realitza una àmplia campanya experimental, que inclou assaigs incrementals i cíclics, presentada a la publicació: "Ductility improvement of adjustable pallet rack speed-lock connections: Experimental study". En aquest article, es demostren amb èxit les propietats millorades del nou disseny de la soldadura. A més, es contrasten dos protocols d'assaigs cíclics diferents i es demostra que influeixen en el mode de fallada i, per tant, en la ductilitat i capacitat de dissipació d'energia.


Thesis URL