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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B7BGSP| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Avaliação da confiabilidade de seções de vigas de concreto armado em situação de incêndio |
| Authors: | Tulio Antunes Pinto Coelho |
| First Advisor: | Sofia Maria Carrato Diniz |
| First Referee: | Jose Marcio Fonseca Calixto |
| Second Referee: | Marcilio Sousa da Rocha Freitas |
| Abstract: | Normas e especificações atuais para o projeto de estruturas de concreto armado (CA) se baseiam no Método dos Estados Limites, ou seja, métodos semi-probabilísticos. Nas últimas décadas, muito tem sido desenvolvido em termos da avaliação da confiabilidade de componentes estruturais em CA tais como lajes, vigas e pilares com vistas a subsidiar a calibração de fatores parciais nos métodos semi-probabilísticos. Por outro lado, são escassos os estudos destinados à verificação da confiabilidade de tais componentes estruturais em situação de incêndio. Devido à natureza imprevisível dos incêndios e às várias incertezas pertinentes ao problema (propriedades mecânicas dos materiais às temperaturas elevadas, dimensões, modelos matemáticos empregados, etc.), a confiabilidade de elementos estruturais de CA em situação de incêndio deve ser investigada. Neste contexto, esta pesquisa tem como objetivo apresentar o arcabouço para a avaliação da confiabilidade de estruturas de CA em situação de incêndio, em específico o caso de vigas, compreendendo os conceitos envolvidos, a descrição probabilística das variáveis pertinentes, a definição da função de desempenho correspondente e a descrição sucinta de métodos para análise de confiabilidade. Assim, a avaliação da confiabilidade de seções de vigas de CA em situação de incêndio é feita neste trabalho a partir de conceitos e métodos probabilísticos. A probabilidade de falha de vigas frente a um incêndio totalmente desenvolvido é obtida através da simulação de Monte Carlo. Nestas circunstâncias, a aplicação da avaliação de confiabilidade busca evidenciar qualquer deficiência ou lacuna na concepção e constitui uma boa base para a reapreciação do projeto no intuito de satisfazer a exigência de desempenho esperado. Esse trabalho mostra como uma análise determinística pode ser facilmente estendida para uma análise de confiabilidade, ilustrando claramente as vantagens oferecidas pela utilização de métodos probabilísticos. Com base nas probabilidades de falha encontradas, percebe-se a baixa influência do tipo de agregado na probabilidade de falha, o fato de que o aumento da área de aço, para uma mesma seção transversal, proporciona aumento da probabilidade de falha e que o aumento da razão de carga culmina em um aumento da probabilidade de falha. Sumarizando, pôde-se extrair percentuais da influência de cada parâmetro avaliado, servindo de referência para trabalhos posteriores. |
| Abstract: | Current standards and specifications for the design of reinforced concrete (RC) structures are based on Limit State Methods, i.e. semi-probabilistic methods. In the last decades, much has been developed in terms of the reliability assessment of structural components in RC such as slabs, beams and columns aimed at the calibration of partial factors in semi-probabilistic methods. On the other hand, studies of the reliability of such structural components under fire are practically nonexistent. Due to the unpredictable nature of the fires and the various uncertainties related to the problem (mechanical properties of materials at high temperatures, dimensions, mathematical models employed, etc.), the reliability of the RC structural elements under fire should be investigated. This research aims to present the framework for the reliability analysis of RC structures, in the case of beams, in a fire situation, comprising the concepts, methods, probabilistic description of the relevant variables and definition of the corresponding performance function. As a practical example, the reliability of some beams sections of RC in a fire situation will be evaluated from probabilistic concepts and methods. The probability of failure of beams to a fully developed fire is obtained via Monte Carlo simulation. In these circumstances, the application of the reliability assessment seeks to highlight any deficiencies or shortcomings in the design and constitutes a good basis for the project review in order to satisfy the expected performance requirement. Based on the probabilities of failure found, the low influence of the aggregate type on the probability of failure is observed, the fact that the increase of the steel area, for the same cross section, increases the probability of failure and that the increase of the load ratio culminates in an increase of the probability of failure. Summarizing, it was possible to extract percentages of the influence of each evaluated parameter, serving as reference for later works. |
| Subject: | Método de Monte Carlo Engenharia de estruturas Confiabilidade (Engenharia) Concreto armado Incêndios Incerteza Vigas |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B7BGSP |
| Issue Date: | 10-Oct-2018 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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