Avaliação da variabilidade dos efeitos de segunda ordem de pilares esbeltos de concreto armado.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-20102022-091401/ |
Resumo: | A segurança estrutural de pilares de concreto armado precisa ser periodicamente avaliada, por exemplo, por meio de análises de confiabilidade. Essas análises dependem da correta identificação e quantificação das variáveis envolvidas, sendo uma delas o erro dos modelos de cálculo dos efeitos de segunda ordem. O erro de modelo é avaliado mediante a comparação dos momentos totais teóricos com os experimentais. Para isso, foi organizado um banco de dados com 210 ensaios de pilares esbeltos biapoiados de concreto armado com seção transversal retangular submetidos à flexão normal composta com curvatura simples e excentricidades da força axial iguais em ambas as extremidades, sob carregamento de curta duração. Foram considerados pilares de concreto de resistência normal e de alta resistência. Foram avaliadas diversas combinações entre modelos de amplificação dos momentos (pilar-padrão e diferenças finitas) com curvaturas e rigidezes obtidas de expressões simplificadas ou de diagramas momento-curvatura, sendo algumas dessas combinações previstas nas normas técnicas. Assim, foram obtidos os parâmetros estatísticos do erro dos modelos de cálculo dos efeitos de segunda ordem de pilares esbeltos de concreto armado. Esses valores preenchem uma lacuna existente até então em relação aos modelos das solicitações utilizados nas análises de confiabilidade. As investigações permitiram ainda verificar o bom desempenho dos modelos da norma ABNT NBR 6118:2014, sobretudo o pilar-padrão com curvatura aproximada e o pilar-padrão com rigidez aproximada. As médias da relação Mtest/Mteo resultaram próximas da unidade com baixos valores de coeficiente de variação. Foram propostos ajustes para o modelo do pilar padrão com rigidez aproximada que proporcionaram melhoria do erro do modelo. |
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Avaliação da variabilidade dos efeitos de segunda ordem de pilares esbeltos de concreto armado.Assessment of the variability of second-order effects of slender reinforced concrete columns.Análise não linear de estruturasColumnsConcreto armadoNonlinear structural analysisPilaresReinforced concreteA segurança estrutural de pilares de concreto armado precisa ser periodicamente avaliada, por exemplo, por meio de análises de confiabilidade. Essas análises dependem da correta identificação e quantificação das variáveis envolvidas, sendo uma delas o erro dos modelos de cálculo dos efeitos de segunda ordem. O erro de modelo é avaliado mediante a comparação dos momentos totais teóricos com os experimentais. Para isso, foi organizado um banco de dados com 210 ensaios de pilares esbeltos biapoiados de concreto armado com seção transversal retangular submetidos à flexão normal composta com curvatura simples e excentricidades da força axial iguais em ambas as extremidades, sob carregamento de curta duração. Foram considerados pilares de concreto de resistência normal e de alta resistência. Foram avaliadas diversas combinações entre modelos de amplificação dos momentos (pilar-padrão e diferenças finitas) com curvaturas e rigidezes obtidas de expressões simplificadas ou de diagramas momento-curvatura, sendo algumas dessas combinações previstas nas normas técnicas. Assim, foram obtidos os parâmetros estatísticos do erro dos modelos de cálculo dos efeitos de segunda ordem de pilares esbeltos de concreto armado. Esses valores preenchem uma lacuna existente até então em relação aos modelos das solicitações utilizados nas análises de confiabilidade. As investigações permitiram ainda verificar o bom desempenho dos modelos da norma ABNT NBR 6118:2014, sobretudo o pilar-padrão com curvatura aproximada e o pilar-padrão com rigidez aproximada. As médias da relação Mtest/Mteo resultaram próximas da unidade com baixos valores de coeficiente de variação. Foram propostos ajustes para o modelo do pilar padrão com rigidez aproximada que proporcionaram melhoria do erro do modelo.The structural safety of slender RC columns must be periodically evaluated, e.g., by means of the reliability analysis. Such analysis rely on the proper identification and quantification of the statistical parameters of the involved variables. One of them is the model error of the second order effects. The model error is evaluated based on the comparison between theoretical and experimental total moment values. Therefore, a database was assembled, containing 210 pin-ended slender reinforced concrete columns with rectangular cross section subjected to uniaxial bending with single curvature and equal load eccentricities in both ends, under short-term loads, of normal (NSC) and high strength concrete (HSC). This study combined several moment amplification methods (model column and finite difference method) with nominal curvatures and nominal stiffnesses obtained from simplified equations or from moment-curvature diagrams. Some of the combinations correspond to those provided in the design codes. The statistical parameters of the second order model error were obtained. These values are suitable for reliability analyses. The model column with nominal curvature and dimensionless nominal stiffness of the Brazilian code ABNT NBR 6118:2014 showed good agreement between theoretical and experimental results (mean of Mtest/Mtheo ratio close to unity with relatively low coefficient of variation) for both NSC and HSC. The results of the dimensionless nominal stiffness were improved with the adjustments proposed in this study.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPStucchi, Fernando RebouçasKlein Júnior, Odinir 2022-04-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-20102022-091401/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-10-20T11:28:31Zoai:teses.usp.br:tde-20102022-091401Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-10-20T11:28:31Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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