Incluye anexos.

Tesis (Licenciatura) Universidad Nacional del Callao, Facultad de Ingeniería Mecánica y de Energía, Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica, Ingeniero Mecánico, 2025

Incluye referencias bibliográficas.

Resumen. Abstract. Introducción. Planteamiento del problema. Marco teórico. Hipótesis y variables. Metodología del proyecto. Resultados. Discusiones de resultados. Conclusiones. Recomendaciones. Referencias bibliográficas. Anexos.

La presente investigación se enfoca en el diseño y análisis estructural de un sistema de pipe rack destinado a soportar líneas de tuberías de transporte de combustible en una instalación industrial del sector Oil & Gas ubicada en Mollendo - Arequipa, Perú. El proyecto surge ante la necesidad de ampliar la infraestructura existente debido a la incorporación de nuevas líneas de tuberías de 20", 14", 8" y 6", las cuales requieren una estructura de soporte segura, eficiente y conforme con los estándares internacionales de diseño. El estudio se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, de tipo aplicado y diseño no experimental, utilizando herramientas de modelado computacional y simulación numérica como SAP2000 e IDEA StatiCa para evaluar el comportamiento estructural bajo diferentes condiciones de carga. El proceso de diseño se basó en normas internacionales, incluyendo AISC 360 (Specification for Structural Steel Buildings), ASCE 7-16 (Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures), ASME B31.3 (Process Piping), y las recomendaciones de Process Industry Practices (PIP STC01015), complementadas con los parámetros del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) para cargas sísmicas y de viento.
El análisis determinó que las columnas y vigas (perfiles W8x31) operan a un ratio de demanda/capacidad del 82% y 61% respectivamente, valor inferior al límite máximo del 100% establecido por la norma E.090. Respecto a los detalles constructivos, se validó el uso de conexiones con pernos estructurales de 5/8" de diámetro y planchas de refuerzo de 1/2" de espesor. Finalmente, la integridad de las uniones fijas se aseguró mediante soldadura de filete con un cateto de 1/4".
La estructura de diseño con acero ASTM A36, priorizando su ductilidad y eficiencia económica, el diseño garantiza la capacidad de carga requerida por las nuevas tuberías a instalar, optimizando el peso y el uso del espacio para adaptarse a las dimensiones reducidas de la planta.

Texto en español.