Artículo técnico

Rack de cañerías: con qué reglamento se calcula y cuáles son las cargas que lo rompen

El CIRSOC 301 incluye los racks, pero no dice qué cargas poner. Fricción, anclajes y viento: los tres números que deciden el diseño longitudinal, con su fuente.

Por Germán Reisenauer · EDICI Ingeniería

Rack de cañerías: con qué reglamento se calcula y cuáles son las cargas que lo rompen

La respuesta corta

Hay dos frases que se dicen seguido sobre los racks de cañerías y las dos están mal.

La primera es "eso se calcula con el B31.3". No: el B31.3 es el código de la cañería, no de la estructura que la sostiene.

La segunda es "no hay reglamento argentino para eso". Tampoco: el CIRSOC 301-2018 incluye los racks de forma expresa y nominal en su campo de validez. Está escrito en el artículo A.2 y se verifica en dos minutos.

Lo que sí es cierto —y es lo que importa— es que el reglamento te dimensiona el acero pero no te dice qué cargas poner. Y en un rack las cargas que deciden el diseño no son las que uno esperaría: en la dirección longitudinal el enemigo no es el viento, son la fricción de los caños que dilatan y las cargas de anclaje.

Este artículo resuelve las dos cosas: qué reglamento rige y de dónde sale cada carga, con el texto de la norma que lo respalda.

El encuadre: qué dice el CIRSOC 301

El reglamento se llama, en su tapa, Reglamento Argentino de Estructuras de Acero para Edificios, y ese "para Edificios" es el que genera la duda. Pero su artículo A.2, de campo de validez, dice textualmente:

"Este Reglamento es de aplicación a todos los elementos estructurales resistentes de acero (…) que formen parte de las estructuras de acero de edificios destinados a vivienda, locales públicos, depósitos e industrias (…). Se incluyen las vigas carril de puentes grúas, monorrieles y las estructuras de soporte de instalaciones y cañerías."

No es una aplicación por analogía ni una interpretación amplia: es una inclusión positiva y textual. Un detalle que refuerza el punto: la resolución que lo puso en vigencia lo denomina, en su Anexo I, simplemente Reglamento Argentino de Estructuras de Acero, sin "para Edificios".

El mismo artículo trae una exclusión que conviene leer con atención, porque en planta de proceso puede activarse: el reglamento no se aplica a construcciones sometidas a temperaturas superiores a 100 °C. En un rack con líneas de vapor o de proceso caliente, el acero del soporte en contacto con la zapata puede superar ese umbral. Es un límite real y poco discutido.

Y el artículo B.2 de acciones incluye expresamente las de maquinarias y equipos "incluyendo el efecto dinámico cuando el mismo sea significativo".

Lo que el reglamento no te da

Nada de lo siguiente aparece en el CIRSOC 301-2018 ni en el 101-2025:

  • la configuración del rack y sus niveles;
  • las cargas de operación de las líneas;
  • los coeficientes de fricción de los apoyos deslizantes;
  • las cargas de anclaje y de guía;
  • las combinaciones específicas de la industria de proceso.

Para eso la práctica internacional recurre a AISC 360, ASCE 7, las guías de ASCE para instalaciones petroquímicas y la práctica PIP STC01015. Hay que citarlas por lo que son: práctica internacional de industria, no norma argentina. Dos de ellas, además, declaran en su propia portada que no son normas y que no deberían citarse en documentos contractuales —conviene saberlo antes de ponerlas en una memoria como si fueran reglamento—.

Un detalle que hay que resolver a mano

El CIRSOC 301-2018 remite a ediciones que ya fueron superadas: CIRSOC 101-2005, 102-2005, 104-2005, 201-2005 e INPRES-CIRSOC 103 Parte I-2013. Hoy rigen las ediciones 2025 de las tres primeras y la Parte I-2018.

El caso más delicado es su artículo J.9, de anclajes, que remite al CIRSOC 201-2005: el Apéndice D de aquel reglamento fue reemplazado por el Capítulo 17 del 201-2025, que es materialmente distinto. El mapeo lo tiene que reconstruir el proyectista, y conviene dejarlo declarado en la memoria.

Las cargas, una por una

El peso: lleno de agua o lleno de producto

Un rack se verifica en dos situaciones distintas. En operación, con las líneas llenas de su producto. Y en prueba hidráulica, con las líneas llenas de agua, que es una hipótesis de montaje y suele ser más pesada. La prueba hidráulica dimensiona el larguero local, se combina con viento parcial y nunca se combina con sismo.

A eso se suma el peso de la aislación, que en líneas de proceso caliente no es despreciable y se olvida seguido.

La fricción: acá se juega el partido

Cuando una línea dilata, el caño desliza sobre el larguero y arrastra la estructura con él. Esa es la carga longitudinal que hace trabajar al rack.

El coeficiente. La Tabla 2 de PIP STC01015 fija los valores y exige usar el coeficiente estático:

ContactoCoeficiente
Acero sobre acero0,4
Acero sobre hormigón0,6
Placas deslizantes propietarias (PTFE y similares)Según el fabricante

Acá aparece un desencuentro clásico entre disciplinas. Del lado de cañerías la convención es 0,3; del lado estructural la norma dice 0,4. El 0,3 circula en tablas que no citan ninguna norma, y las propias fuentes que lo publican aclaran que el valor lo suele fijar el cliente.

No es que uno esté bien y el otro mal: el 0,3 es menos conservador para la cañería —menos fricción significa menos carga en los anclajes— y el 0,4 es más conservador para la estructura. El problema es cuando cada disciplina usa el suyo sin saber que el otro usa uno distinto. Si escribís la especificación, fijá el valor y aclará para qué cálculo aplica cada uno.

Un dato contraintuitivo sobre el PTFE: en las placas deslizantes de PTFE el coeficiente baja cuando sube la presión de apoyo. Los catálogos de fabricante muestran valores que van de 0,18 a 0,02 según la presión, y el 0,06 que se cita de memoria aparece recién por encima de cierta carga. Consecuencia práctica: un rack con líneas livianas sobre placas grandes no alcanza la presión necesaria para el coeficiente bajo, y puede estar trabajando al doble o al triple de lo que supuso el analista.

¿Deslizan todas a la vez? No, y esa es la clave de todo el asunto. La norma lo explica: como las deformaciones térmicas están desfasadas, la fricción de un caño la resiste parcialmente el caño de al lado. Lo que se diseña es la resultante desbalanceada:

Caños en el nivelFricción, como % del peso total de cañería del nivel
140 %
2 o 330 %
4 a 620 %
más de 610 %

Para el diseño global —columnas, pórticos arriostrados longitudinales y fundaciones— se toma el 50 % de esas cargas locales.

Fijate que el 40 % del caño solo es exactamente el coeficiente 0,4 de acero sobre acero. La tabla no es una lista de números arbitrarios: es el coeficiente real, degradado por un factor de simultaneidad que crece con la cantidad de líneas.

Ojo con la regla vieja. El criterio de "10 % local y 5 % global" que repite buena parte de la bibliografía en español corresponde a una edición anterior de PIP. La edición vigente lo reemplazó por la tabla graduada. El 10 % sigue existiendo, pero solo para niveles con más de seis caños: con un solo caño el número es 40 %, cuatro veces más.

Y las dos excepciones que la norma obliga a considerar:

  1. El caño pesado solo. Hay que verificar si una línea pesada actuando sola produce más fricción que el grupo entero: el 40 % del caño pesado contra el 10 % del peso distribuido del nivel. Pueden gobernar verificaciones distintas.
  2. Los lazos de expansión. La reducción por simultaneidad se cae cerca de los lazos, porque ahí sí es probable que todos los caños se muevan en la misma dirección al mismo tiempo. En esos pórticos va fricción plena. Este punto no está explicado en ningún lado en español, y es justo donde los racks fallan.

Los anclajes: lo que realmente rompe un rack

La guía de ASCE para instalaciones petroquímicas lo dice sin vueltas: es experiencia del comité que la fricción de cañerías y las cargas de anclaje gobiernan las cargas longitudinales de diseño de un rack típico, y que el viento longitudinal normalmente no gobierna.

La diferencia con la fricción es decisiva: los anclajes no tienen factor de reducción. La norma exige que el sistema de soporte resista todas las cargas tributarias de anclajes y guías sin la reducción que sí se permite para la fricción.

Tres cosas más que conviene tener presentes:

  • Hay que considerar presión interna y golpe de ariete en las cargas de anclaje y de guía. El empuje por presión interna en un lazo o en una junta de expansión es enorme y se olvida seguido.
  • Para el diseño local del larguero, solo el ala superior se considera efectiva para resistir cargas horizontales, salvo que el anclaje tome las dos alas.
  • Los anclajes que transmiten momento conviene evitarlos en racks elevados: dar la rigidez torsional necesaria es difícil y caro.

Como cañerías suele anclar las líneas grandes en pocos pórticos, el pórtico de anclaje concentra todo el problema y es el elemento que efectivamente falla.

Quién provee esas cargas. No las inventa el estructural: salen del análisis de flexibilidad de cañerías, y se entregan sin factorizar, por caso de carga, con y sin fricción. El estructural aplica los factores.

Y acá está el punto ciego más peligroso de todo el flujo, que ninguna norma resuelve: la convención de signos —si la fuerza entregada es la que actúa sobre la estructura o la reacción sobre el caño—, la numeración de nodos y el sistema de coordenadas del proyecto. Una inversión de signo en un anclaje longitudinal se traduce directamente en un pórtico arriostrado mal dimensionado. Es acuerdo de proyecto: hay que escribirlo.

El viento: el 10 % no es lo que parece

El área tributaria de viento sobre las cañerías, por nivel, se estima como:

A = L · (D + 10 % W)

donde D es el diámetro del caño mayor del pórtico incluida su aislación, W es el ancho del rack y L la separación entre pórticos.

El error de traducción más extendido del tema: ese 10 % no es un porcentaje del diámetro ni de las otras líneas. Es el 10 % del ancho transversal del rack. En un rack de 6 m de ancho el incremento es 0,60 m, independientemente de cuántos caños haya.

El apantallamiento ya está adentro de ese criterio. El comentario de la guía explica el fundamento: se supone que el viento incide con una pendiente de 1 en 10 —unos 5,7 grados— y que el caño mayor está a barlovento, de modo que el criterio ya toma en cuenta el viento sobre todas las líneas y el apantallamiento de las de sotavento.

Eso resuelve una contradicción aparente con el paper del AISC, que manda calcular el viento sobre la estructura despreciando todo apantallamiento: son dos cosas distintas. El apantallamiento se desprecia para el marco estructural y ya está incorporado para las cañerías.

Dos reglas que circulan y no tienen respaldo: la de "las tres líneas mayores" —no aparece en ninguna fuente— y la de reducir el viento en los niveles inferiores del rack: cada nivel se calcula con su propia área y se suman.

Los coeficientes de forma de la guía: 1,8 para miembros estructurales, 0,7 como mínimo para cañerías y 2,0 para bandejas portacables.

Un apunte local: en Neuquén capital la velocidad básica de viento pasó de 48 m/s en la edición 2005 del CIRSOC 102 a 58,8 m/s en el mapa del 102-2025 para categoría de riesgo II. No es que el viento haya cambiado: cambió cómo se expresa la velocidad y dónde se aplica el factor de importancia, como desarrollamos en qué cambia con el CIRSOC 102-2025. Mezclar el mapa de una edición con los factores de la otra es el error más caro del reglamento nuevo.

La reserva para ampliaciones: folklore con raíz

El famoso 20 % para futuras ampliaciones no sale de ninguna norma. PIP no fija ningún porcentaje: exige diseñar para el uso pleno del espacio disponible más la ampliación futura que esté especificada. El paper del AISC dedicado exclusivamente a racks no menciona el 20 % ni una vez. Y los valores que circulan —20 %, 25 %, 33 %, 15 a 30 %, factores de 1,10 a 1,25— son incompatibles entre sí, lo que confirma que no hay un origen único.

Traducido: el porcentaje es una decisión del dueño y tiene que estar escrita en el criterio de diseño del proyecto. Si nadie lo escribió, no existe; y el día que quieran colgar dos líneas más, el rack no las va a aguantar y nadie va a poder mostrar dónde decía que tenía que aguantarlas.

Y conviene no pasarse para el otro lado: cargar el rack de más no es "estar del lado seguro", porque vuelve no conservadoras las verificaciones de levantamiento, volcamiento y período sísmico.

Cuatro errores que se repiten

  1. Trabar un soporte que debía deslizar. Se suelda el zapato al larguero "para que quede firme" y la dilatación, que antes se acomodaba, pasa a empujar la estructura con toda su fuerza. Es el error más frecuente de montaje.
  2. No verificar pandeo lateral-torsional del larguero. Existe la creencia de que la cañería arriostra la viga. No lo hace: el movimiento térmico de los caños puede contribuir al pandeo lateral en lugar de impedirlo, y para cargas horizontales solo cuenta el ala superior. El mismo error aparece con el grating de una plataforma, que tampoco arriostra: lo desarrollamos en plataformas, pasarelas y escaleras.
  3. Subestimar los anclajes. Usar la regla de fricción como si fuera una estimación de las cargas de anclaje. No lo es, y los anclajes van sin reducción.
  4. Rack largo sin junta de dilatación ni arriostramiento longitudinal suficiente. La estructura tiene que poder acompañar y a la vez resistir; los dos requisitos se resuelven en el mismo plano.

Qué hace EDICI

Calculamos estructuras de planta: racks de cañerías, bases y fundaciones de equipos, plataformas, pasarelas y naves, de forma 100 % remota y con entrega digital. Entregamos memoria de cálculo firmada por ingeniero matriculado, planos de fabricación y despiece, y la declaración expresa del marco normativo adoptado —qué se tomó del CIRSOC y qué de la práctica internacional, con edición y artículo—, que es lo que hace auditable el trabajo.

Si el rack lo fabrica un taller y el destino es una planta o un yacimiento, esa memoria viaja después dentro de una carpeta más grande, con certificados de material, procedimientos de soldadura y protocolos de ensayo: la abrimos documento por documento en qué documentación te pide la operadora.

Lo que necesitamos del lado de cañerías para poder calcular: el listado de líneas con diámetros, aislación y contenido, las cargas de anclaje y de guía del análisis de flexibilidad, y la convención de signos del proyecto. Si esas cargas todavía no existen, se puede arrancar con hipótesis declaradas y cerrar después: lo que no se puede es inventarlas en silencio.

¿Tenés un rack en proyecto o uno existente al que le quieren colgar líneas nuevas? Contanos el caso y te decimos qué datos hacen falta para verificarlo.

Preguntas frecuentes

¿Con qué reglamento se calcula un rack de cañerías en Argentina?

Con el CIRSOC 301-2018, que lo incluye de forma expresa. Su artículo A.2, de campo de validez, dice textualmente que se incluyen las vigas carril de puentes grúa, los monorrieles y las estructuras de soporte de instalaciones y cañerías. No es una interpretación ni una aplicación por analogía: es una inclusión nominal. Las acciones salen del CIRSOC 101-2025 y del 102-2025. Lo que el reglamento argentino no da son los criterios propios de la industria de proceso: configuración del rack, cargas de operación, coeficientes de fricción de los apoyos deslizantes, cargas de anclaje de línea y las combinaciones específicas. Para eso la práctica recurre a AISC 360, ASCE 7, las guías de ASCE para instalaciones petroquímicas y la práctica PIP STC01015, que no son norma argentina y hay que citar como lo que son.

¿Un rack de cañerías se calcula con el ASME B31.3?

No. El B31.3 es el código de la cañería de proceso, no de la estructura que la sostiene. Trata los elementos de soporte, pero el dimensionamiento de la estructura soporte queda fuera: el propio código remite al AISC para las tensiones admisibles de esos elementos. Decirle a un cliente que su rack se calcula con B31.3 es un error de encuadre. La cañería va por B31.3 y la estructura por el reglamento estructural, y entre las dos disciplinas hay una interfaz de datos que es donde se pierden los proyectos.

¿Cuánto vale el coeficiente de fricción entre el caño y el larguero?

Depende de para qué cálculo. El valor normativo del lado estructural es 0,4 para acero sobre acero y 0,6 para acero sobre hormigón, según la Tabla 2 de PIP STC01015, que además exige usar el coeficiente estático. Del lado del análisis de flexibilidad de cañerías la convención habitual es 0,3, un valor que circula en tablas sin fuente normativa trazable. Que no coincidan no es error de nadie: el 0,3 es menos conservador para la cañería porque reduce la carga en los anclajes, y el 0,4 es más conservador para la estructura. Si se escribe una especificación, hay que fijar el valor y aclarar a qué cálculo aplica cada uno.

¿Todas las cañerías deslizan al mismo tiempo?

No, y esa es la razón de que la carga de fricción se reduzca. La norma lo dice expresamente: como las deformaciones térmicas de los caños están desfasadas, la fricción de un caño la resiste parcialmente el caño de al lado sobre el mismo larguero, y lo que se diseña es la resultante desbalanceada. La Tabla 3 de PIP STC01015 la estima como porcentaje del peso total de cañería del nivel según cuántos caños haya: 40 % con un solo caño, 30 % con dos o tres, 20 % con cuatro a seis y 10 % con más de seis. Para el diseño global del sistema —columnas, pórticos arriostrados y fundaciones— se toma el 50 % de esas cargas locales. El 40 % del caño solo es exactamente el coeficiente 0,4 de acero sobre acero: la tabla es el coeficiente real degradado por simultaneidad.

¿Dónde no se puede aplicar la reducción por simultaneidad de la fricción?

Cerca de los lazos de expansión. La propia norma obliga a considerar que hay situaciones donde el porcentaje reducido resulta no conservador y no debe usarse, y da como ejemplo justamente la zona de los lazos, donde es probable que todos los caños se muevan en la misma dirección al mismo tiempo. En esos pórticos hay que aplicar fricción plena. Es un detalle poco difundido y es exactamente donde se rompen los racks. La misma norma obliga además a verificar si un caño pesado actuando solo produce más fricción que el grupo entero, comparando el 40 % del caño pesado contra el 10 % del peso distribuido del nivel.

¿Qué carga gobierna el diseño longitudinal de un rack?

La fricción y los anclajes, no el viento. La guía de ASCE para cargas de viento en instalaciones petroquímicas lo dice con todas las letras: es experiencia del comité que la fricción de cañerías y las cargas de anclaje gobiernan las cargas longitudinales de diseño de un rack típico, y que el viento longitudinal normalmente no gobierna. La diferencia clave es que las cargas de anclaje no tienen factor de reducción por simultaneidad como sí lo tiene la fricción: el sistema de soporte se diseña para resistir todas las cargas tributarias de anclajes y guías sin reducción.

¿Cómo se calcula el área de viento sobre las cañerías de un rack?

Con el criterio de la guía de ASCE para instalaciones petroquímicas: el área tributaria por nivel es la separación entre pórticos multiplicada por el diámetro del caño mayor incluida su aislación, más el 10 % del ancho del rack. Acá está el error de traducción más extendido del tema: ese 10 % no es un porcentaje del diámetro ni de las demás líneas, es el 10 % del ancho transversal del rack. En un rack de 6 metros de ancho el incremento es de 0,60 metros, independientemente de cuántos caños haya. Y el apantallamiento de las líneas de sotavento ya está incorporado en ese criterio, que supone el viento incidiendo con una pendiente de 1 en 10 y el caño mayor a barlovento.

¿Hay que dejar un 20 % de reserva para futuras ampliaciones?

El 20 % no sale de ninguna norma. La práctica PIP no fija ningún porcentaje: exige diseñar para el uso pleno del espacio disponible en los niveles de cañería más la ampliación futura que esté especificada, o sea que el porcentaje es una decisión del dueño que tiene que estar escrita en el criterio de diseño del proyecto. El paper del AISC dedicado a racks tampoco menciona el 20 % ni una vez. Los valores que circulan son además incompatibles entre sí, lo que confirma que no hay origen normativo único. Y conviene no pasarse para el otro lado: cargar el rack de más no es estar del lado seguro, porque vuelve no conservadoras las verificaciones de levantamiento, volcamiento y período sísmico.


Fuentes: CIRSOC 301-2018, Reglamento Argentino de Estructuras de Acero para Edificios, edición julio 2018, artículos A.2 (campo de validez), B.2 (acciones), B.3.9 y Apéndice 3 (fatiga), B.3.12 y J.9 (anclaje al hormigón); puesto en vigencia por Resolución MOP 112/2023. CIRSOC 201-2025, Capítulo 17 (anclajes), que reemplaza al Apéndice D del 201-2005 al que remite el 301-2018. PIP STC01015, Structural Design Criteria, Process Industry Practices: §4.1.7.6 y Tabla 2 (coeficientes de fricción), §4.1.7.7 y Tabla 3 (fricción según cantidad de caños), §4.1.7.8 (50 % para diseño global), §4.1.7.9 (caño pesado solo), §4.1.7.10 (excepción de los lazos de expansión), §4.1.7.11 a §4.1.7.13 (anclajes y guías), §4.1.2.6.5 y §4.1.2.6.6 (ampliación futura especificada). ASCE, Wind Loads for Petrochemical and Other Industrial Facilities, 2011, §3.3.1, §5.1.1 a §5.1.5 y comentario C5.1.1 —el documento declara expresamente que no constituye una norma de ASCE—; segunda edición 2020 para uso con ASCE 7-16. Drake, R. y Walter, R., "Design of Structural Steel Pipe Racks", AISC Engineering Journal. Datos de coeficientes de placas deslizantes: catálogos de fabricantes (Piping Technology & Products, Fluorocarbon). Velocidades de viento de Neuquén: CIRSOC 102-2005 Figura 1B y CIRSOC 102-2025 Figura 1.5-1D. Los criterios de PIP y ASCE son práctica internacional de industria, no norma argentina, y se citan como tales.

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