Estudo comparativo do nível de confiabilidade obtido em vigas de concreto armado projetadas segundo as normas NBR 6118:2014 e ACI 318-19

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Honscha, Michael Lopes
• Orientador(a): Campos Filho, Americo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Vigas de concreto armado; Elementos finitos; Estruturas (Engenharia) : Confiabilidade
• Palavras-chave em Inglês: Structural reability; Finite element method; Response surface methodology; First order reability method
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/219145

A análise de estruturas é geralmente realizada com base em valores determinísticos adotados para as propriedades mecânicas dos materiais, propriedades geométricas dos elementos, carregamentos atuantes, entre outros parâmetros de projeto. Na prática, há sempre um grau de incerteza acerca dos valores que estes parâmetros assumem após a construção de uma determinada estrutura. Dessa forma, a resposta de uma estrutura frente a uma solicitação é, na realidade, uma função de diversas variáveis aleatórias que afetam seu comportamento. Sendo assim, a resposta da estrutura também se revela de forma aleatória. Uma forma de considerar as incertezas presentes na análise estrutural é tratar o problema com um caráter probabilístico. A análise probabilística, por intermédio de métodos de simulação e aproximação, torna-se uma ferramenta poderosa e racional de aferir a segurança e integridade das estruturas, em especial àquelas dimensionadas de acordo com os códigos nacionais e internacionais. Diante disso, o presente trabalho objetivou determinar e comparar os índices de confiabilidade para vigas de concreto armado, projetadas de acordo com as normas NBR 6118 (ABNT, 2014) e ACI 318 (ACI, 2019) para o estado limite último de flexão. Adicionalmente, pretendeu-se avaliar a influência dos parâmetros de projeto na resposta dos elementos e nos níveis de segurança obtidos para ambas as normas, variando a resistência à compressão, a altura da seção transversal da viga e os carregamentos atuantes, bem como a relação entre as parcelas permanente e acidental da carga. A metodologia consiste na aplicação do Método da Superfície de Resposta para a obtenção da resistência através de um polinômio aproximador, sendo este ajustado através de resultados obtidos pelo Método dos Elementos Finitos. Os índices de confiabilidade foram obtidos através do método de primeira ordem FORM. Observou-se, para as vigas de concreto armado avaliadas, uma tendência de obtenção de menores índices de confiabilidade para elementos dimensionados segundo o código americano ACI 318 (ACI, 2019) em relação aos projetados pela norma brasileira, quando a carga permanente é predominante em relação ao carregamento total. Além disso, foi constatado que o carregamento acidental é a variável que mais exerce influência sobre o nível de confiabilidade atingido pelas vigas, enquanto a resistência à compressão do concreto não altera significativamente o comportamento do nível de confiabilidade frente a sua variação. Visualizou-se que os coeficientes de ponderação das ações adotados pela NBR 6118 (ABNT, 2014) implicam em uma maior variação nos índices de confiabilidade obtidos, considerando a avaliação de vigas dimensionadas para uma mesma resistência à compressão do concreto. Por fim, por meio de estudo comparativo com dados de diferentes autores, foi possível verificar que a caracterização estatística das variáveis aleatórias do problema não altera somente os valores de índices de confiabilidade, mas também seus comportamentos em função destas variáveis.