Novo método para a avaliação do risco de colapso progressivo em edifícios de alvenaria estrutural

• Autor(a) principal: Felipe, Túlio Raunyr Cândido
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-07032017-105034/
• topic: Abnormal loading; Colapso progressivo; Confiabilidade estrutural; Dano acidental; Progressive collapse; RAPC; RAPC; Structural reliability

O evento do colapso progressivo começou a ser estudado, principalmente, após o acidente do edifício Ronan Point, em 1968, na cidade de Londres. Esse acidente fez o meio técnico rever as considerações normativas, sobretudo de maneira a adicionar recomendações que visem minimizar os danos causados à estrutura quando sujeita a um dano acidental.Entretanto, tais recomendações não realizam a análise do risco da estrutura colapsar. Essas também não conseguem analisar medidas de robustez e vulnerabilidade, e nem determinar qual é o elemento chave para a estrutura. Desse modo, partindo desses questionamentos, o presente trabalho desenvolveu uma nova metodologia nomeada aqui de Risk Analysis of the Progressive Collapse (RAPC). Este procedimento fornece uma medida mais precisa dos riscos, através de uma abordagem que utiliza a Teoria da Confiabilidade Estrutural. Assim, é deduzida uma expressão para a determinação da probabilidade de colapso progressivo, bem como são definidos os coeficientes de importância e vulnerabilidade para identificar o(s) elemento(s) chave. O elemento chave é definido como o que apresenta a maior interseção entre vulnerabilidade e importância para o colapso estrutural. Essas formulações desenvolvidas na metodologia do RAPC são implementadas em Fortran. Para isso, a modelagem do edifício de alvenaria estrutural é feita utilizando o software DIANA®, no qual os esforços solicitantes são obtidos e utilizados como dados de entrada na análise de confiabilidade. Valores de probabilidades de falha individual por elemento, condicional e condicional dupla são calculados pelo First Order Reliability Method (FORM) e Importance Sampling Monte Carlo (ISMC) com auxílio do programa StRAnD. Um algoritmo em Fortran é implementado para acoplamento do DIANA® e StRAnD, além de mapear a probabilidade de falha dos elementos estruturais. Portanto, torna-se evidente que a identificação dos elementos mais vulneráveis, e do elemento chave em particular, é útil para abordagens diretas de concepção estrutural, tais como a melhoria da resistência local. Contudo, os coeficientes propostos também medem os efeitos dos procedimentos de projeto que conduzem à continuidade, ductilidade e redundância. Quando essas medidas trabalham para reduzir as probabilidades de propagação de dano ou colapso, isso se reflete nas vulnerabilidades de elementos eventualmente iniciando esses caminhos de falha. Sendo assim, conclui-se que a formulação do RAPC se mostra como uma ferramenta na determinação do risco do colapso progressivo nas estruturas.