Índice de confiabilidade estrutural para marquises de concreto armado
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Tipo de produção
Trabalho de Conclusão de Curso
Data
2020-12-04
Autores
Tomita, Fernando Kanamura
Luz, Gustavo Rocha
Donato, William
Luz, Gustavo Rocha
Donato, William
Orientador
Rafael Barreto Castelo da Cruz
Periódico
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Palavras-chave
índice de confiabilidade,marquises,método de Monte Carlo,probabilidade de falha,reliability Index,marquee,Monte Carlo method,probability of failure
Resumo
As Normas para o dimensionamento estrutural do concreto armado NBR 8681:2003 e NBR 6118:2014, recomendam os valores dos fatores que ponderaram as resistências e solicitações. No entanto, as normas brasileiras supracitadas não apresentam estudos que comprovem a confiabilidade da estrutura, através dos coeficientes de ponderação. Há diversos casos noticiados pelas mídias de comunicação sobre desastres relacionados ao colapso de estruturas do tipo marquise, sendo assim, a pesquisa baseia-se no comportamento de uma marquise, uma laje em balanço, que está submetida a flexão simples para o Estado Limite Último (ELU). Todos os parâmetros, de resistência e solicitação, são considerados variáveis aleatórias, enquanto a geometria da laje é modificada dentro de uma distribuição estatística normal, sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo de analisar a confiabilidade assegurada pelas normas de concreto armado. Para obter o Índice de Confiabilidade Estrutural, será utilizado o Método de Monte Carlo, um método que consiste em realizar simulações de acordo com a probabilidade de cada variável, e assim, resulta em marquises com diferentes configurações. Estudos sobre esse tema, mostram que os Índices de Confiabilidade e a geometria da peça, estão diretamente ligados, pois quanto maior a seção menor seu valor. Notou-se que para avaliação de marquises, o índice de confiabilidade não bastava, por isso criou-se o índice de aproximação. Para larguras de marquises maiores do que 1,0m, os dados foram insatisfatórios, por apresentar dados negativos ou fora do intervalo aceitável. Para larguras de 0,5m, os dados foram os mais satisfatórios encontrados, pois apresentaram os maiores Índices de Aproximação.
The Norms for the structural design of reinforced concrete NBR 8681:2003 and NBR 6118:2014, recommend the values of the factors that weighed the strengths and stresses. However, the Brazilian standards do not have studies that prove the reliability of the structure, through the weighting coefficients. There are several cases reported by the media about disasters related to the collapse of marquee-type structures, so the research is based on the behavior of a marquee, a cantilevered slab, which is subjected to simple bending for the Ultimate Limit State (ULS). All parameters, strength and stress are considered random variables, while the geometry of the slab is modified within a normal statistical distribution, therefore, the present work aims to analyze the reliability ensured by reinforced concrete standards. To obtain the Structural Reliability Index, the Monte Carlo Method will be used, a method that consists of carrying out simulations according to the probability of each variable, and thus, results in marquees with different configurations. Studies on this theme, show that the Reliability Indices and the geometry of the part, are directly linked, because the larger the section the lower its value. It was noted that for the evaluation of awnings, the reliability index was not enough, so the approximation index was created. For awning widths greater than 1.0m, the data were unsatisfactory, as they presented negative data or outside the acceptable range. For widths of 0.5 m, the data were the most satisfactory found, as it presented the highest approximation index.
The Norms for the structural design of reinforced concrete NBR 8681:2003 and NBR 6118:2014, recommend the values of the factors that weighed the strengths and stresses. However, the Brazilian standards do not have studies that prove the reliability of the structure, through the weighting coefficients. There are several cases reported by the media about disasters related to the collapse of marquee-type structures, so the research is based on the behavior of a marquee, a cantilevered slab, which is subjected to simple bending for the Ultimate Limit State (ULS). All parameters, strength and stress are considered random variables, while the geometry of the slab is modified within a normal statistical distribution, therefore, the present work aims to analyze the reliability ensured by reinforced concrete standards. To obtain the Structural Reliability Index, the Monte Carlo Method will be used, a method that consists of carrying out simulations according to the probability of each variable, and thus, results in marquees with different configurations. Studies on this theme, show that the Reliability Indices and the geometry of the part, are directly linked, because the larger the section the lower its value. It was noted that for the evaluation of awnings, the reliability index was not enough, so the approximation index was created. For awning widths greater than 1.0m, the data were unsatisfactory, as they presented negative data or outside the acceptable range. For widths of 0.5 m, the data were the most satisfactory found, as it presented the highest approximation index.