Estudo da confiabilidade estrutural no dimensionamento de vigas de concreto armado submetidas à flexão simples

• Autor(a) principal: Ames, Isabela
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11741
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Concreto armado; Vigas de concreto; Engenharia civil; Reinforced concrete; Concrete beams; Civil engineering

O estudo da confiabilidade estrutural possibilita a consideração das incertezas inerentes aos diversos parâmetros de dimensionamento, de modo a determinar os níveis de segurança aos quais uma estrutura está submetida, por meio da análise de sua probabilidade de falha. Com vistas à identificar a influência das variáveis que caracterizam o dimensionamento no estado limite último de vigas de concreto armado submetidas à flexão simples, este trabalho propõe uma análise do ponto de vista de confiabilidade estrutural de vigas dimensionadas de acordo com a norma brasileira NBR 6118:2014 “Projeto de estruturas de concreto - Procedimento", por meio de métodos de transformação - FOSM (First Order Second Moment Method), FORM (First Order Reliability Method) e SORM (Second Order Reliability Method) - e simulação - Monte Carlo simples e com amostragem por importância no ponto de projeto. Para esta análise, foram variados os parâmetros de altura útil (como função da altura da viga), resistência característica do concreto à compressão, área de aço e proporção de ações variáveis em relação às totais para vigas com base de 14 e 19 cm. Desenvolveu-se ainda a otimização baseada em confiabilidade das vigas de concreto armado, com vistas à obtenção das áreas de aço necessárias para fornecer um índice de confiabilidade alvo pré-estabelecido. Os métodos FORM, SORM e os métodos de simulação apresentaram resultados satisfatórios para os casos avaliados. De maneira geral, observou-se a redução da confiabilidade com o aumento da proporção de ações variáveis e altura útil, e o acréscimo na confiabilidade com o aumento da área de aço. Os resultados também demonstraram que os parâmetros com maior influência na probabilidade de falha foram as variáveis de momento característico devido às ações variáveis, cuja variação provocou variabilidade considerável nos índices de confiabilidade, e de incertezas de modelo. Os parâmetros que menos influenciaram na probabilidade de falha foram os parâmetros de resistência característica do concreto à compressão, altura útil e largura da base da viga. Os resultados demonstram, portanto, as variáveis cuja incerteza deve ser estudada e monitorada com maior atenção, e as variáveis cuja incerteza pode ser desprezada.