Comparación del método de análisis estructural (AFLE Y BIM+FEA) en la estimación de derivas entrepiso de un edificio de concreto armado de 10 pisos en Lima

Abstract

El objetivo general de este estudio es comparar las derivas entrepisos calculadas utilizando un flujo de trabajo convencional de modelado y análisis estructural de ETABS con un enfoque BIM+FEA integrado Revit – Robot, aplicado a un edificio de concreto armado de 10 pisos en Lima diseñado según la Norma Peruana E030. La metodología se basó en la elaboración de un modelo BIM detallado del sistema pórtico en X y dual en Y, a partir del cual se generaron dos modelos equivalentes en geometría, distribución de masas, rigidez, diafragmas y parámetros sísmicos, estos modelos se diferencian por el flujo de modelado: uno desarrollado directamente en ETABS y otro mediante flujo integrado Revit – Robot. El caso principal del estudio corresponde al edificio de 10 niveles, evaluado mediante AFLE en ETABS y el flujo BIM+FEA Revit–Robot. De manera adicional, se incorporaron configuraciones equivalentes de 6 y 12 niveles con la misma distribución estructural en planta como verificación complementaria de la sensibilidad a la altura; asimismo, se realizó un análisis dinámico modal–espectral como contraste de los resultados, conforme a la aplicabilidad de la Norma E.030. En ambos modelos se evaluaron el peso sísmico por nivel, los períodos fundamentales, la cortante basal, la distribución de fuerzas laterales y las derivas entrepiso; sobre las series de derivas por piso se aplicaron pruebas de normalidad (Shapiro–Wilk) y pruebas de hipótesis para muestras relacionadas (t de Student o Wilcoxon) con el fin de determinar la significancia estadística de las diferencias. Los resultados muestran discrepancias pequeñas en el peso sísmico total y en la cortante basal, pero diferencias crecientes en los períodos fundamentales y en algunas solicitaciones estructurales conforme aumenta la altura, mientras que las derivas entrepiso presentaron errores absolutos medios reducidos, aunque con diferencias estadísticamente significativas en determinadas configuraciones y direcciones de análisis. Se concluye que ambos flujos muestran una correspondencia general en sus respuestas estructurales, con diferencias cuantitativas observadas en base al peso sísmico, períodos fundamentales, corte basal, distribución de la fuerza lateral y deriva entre pisos. Estas diferencias se interpretan en base al enfoque de modelización y solución estructural, manteniendo constantes los principales parámetros de comparación estructural y sísmica.