Comparación del comportamiento estructural de una cúpula metálica y de concreto de grandes luces en Pasco, 2024

Abstract

El diseño y análisis de estructuras de grandes luces, como las cúpulas, es un desafío técnico significativo debido a las exigencias en términos de resistencia, durabilidad y costos. Esta investigación tiene como objetivo comparar el comportamiento estructural de una cúpula metálica y una de concreto en grandes luces, bajo las condiciones climáticas extremas y de alta altitud de la región de Pasco, Perú. Se empleó un enfoque cuantitativo basado en modelado y simulación estructural utilizando herramientas avanzadas como SAP2000 y Autodesk Robot Structural Analysis Professional. Estas herramientas permitieron evaluar parámetros como el esfuerzo máximo, los desplazamientos, las cargas de viento, nieve y sismo, así como la resistencia de los materiales. El diseño conceptual y el análisis estructural siguieron las normativas técnicas nacionales e internacionales, incluidas las Normas Técnicas Peruanas E.020 y E.030. Los resultados indicaron que las cúpulas metálicas ofrecen ventajas en términos de flexibilidad y capacidad para absorber energía frente a cargas dinámicas, como las generadas por sismos. Por otro lado, las cúpulas de concreto demostraron mayor resistencia frente a cargas estáticas y un menor costo de mantenimiento a largo plazo. Además, el análisis económico reveló que las cúpulas metálicas son más costosas durante la etapa de construcción inicial, pero su ligereza facilita procesos constructivos más rápidos. Este estudio aporta información valiosa para ingenieros civiles y diseñadores, proporcionando criterios técnicos y económicos para seleccionar el material más adecuado según las condiciones del proyecto. Asimismo, se destaca la importancia de integrar herramientas de simulación estructural en el diseño de proyectos arquitectónicos complejos.