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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/31412
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Title: Análise de confiabilidade estrutural dos modos de falha de vigas mistas
Other Titles: Structural reliability analysis of composite beam failure modes
Authors: Moreira, Izabela de Freitas
Orientador(es):: Evangelista Junior, Francisco
Coorientador(es):: Pantoja, João da Costa
Assunto:: Vigas
Análise de sensibilidade
Análise estrutural (Engenharia)
Confiabilidade (Engenharia)
Issue Date: 12-Mar-2018
Citation: MOREIRA, Izabela de Freitas. Análise de confiabilidade estrutural dos modos de falha de vigas mistas. 2017. xv, 185 f., il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Abstract: Esse trabalho apresenta um estudo do comportamento dos modos de falha de vigas mistas aço concreto, considerando o dimensionamento apresentado pela ABNT NBR 8800:2008. O método utilizado é probabilístico, pois considera os aspectos randômicos das principais variáveis aleatórias envolvidas em problemas dessa natureza. Na obtenção dos índices de confiabilidade de cada modo de falha, é utilizado o método FORM, presente na confiabilidade estrutural. O principal objetivo da pesquisa é quantificar o nível de segurança de cada modo de falha das vigas mistas, verificando quais desses modos governam o comportamento mecânico da estrutura. Um estudo dos principais parâmetros envolvidos é feito via análise de sensibilidade, tanto para a formulação pura, sem utilização dos coeficientes parciais de segurança, quanto para a formulação modificada por esses coeficientes. Além disso, é avaliada a influência da variação de determinados parâmetros de projeto no índice de confiabilidade. Aborda-se também a questão da calibração dos coeficientes parciais de segurança que atuam na minoração das cargas. Com isso, realiza-se a comparação do índice de confiabilidade de diferentes normas em função dos valores desses coeficientes adotados por cada uma. Por fim, realizou-se a análise do custo de vigas mistas com diferentes graus de conexão e a variação do índice de confiabilidade em função desses graus de conexão. Alguns exemplos práticos são mostrados de modo a exemplificar a metodologia utilizada. Os principais resultados mostram que os fatores de segurança alteram os modos de falha que governam o comportamento da estrutura, alterando os níveis de segurança e os tipos de ruptura das vigas mistas, sendo que o modo de falha mais afetado é o deslocamento no meio do vão seguido do fluxo cisalhante. Em relação a calibração, o que se percebe é que há diferentes combinações entre os fatores de segurança de cada tipo de carga que levam ao mesmo índice de confiabilidade. Nota-se também que os fatores de segurança adotados pelas normas brasileira, norte americana e européia levam a índices de confiabilidade próximos. Além disso, pode-se concluir que o pequeno ganho econômico que se tem reduzindo o grau de conexão não se equilibra com a grande perda no nível de segurança da estrutura, ressaltando a importância da adaptação das técnicas construtivas em relação aos materiais disponíveis no mercado de cada região.
Abstract: This work presents a study the behavior of steel-concrete composite beam failure modes. The beams are designed according to Brazilian codes ABNT NBR 8800:2008. The method used is probabilistic. It considers the random aspects of the main random variables involved in problems like this. The method FORM, from the structural reliability, is used to obtain the reliability indexes of each failure mode. The main objective of the research is to quantify the safety level of each composite beam failure mode to verify which of these modes rule the structural mechanical behavior. In addition, a study of the main parameters is done by sensitivity analysis for the pure formulation, without using the partial safety factors, and for the formulation modified by these partial safety factors. Moreover, the influence of the variation of some design parameters on the reliability index is evaluated. It also addresses the issue of the calibration of the partial safety coefficients that act in the reduction of loads. Thus, the reliability indexes from different standards is compared according to the values of these coefficients adopted by each one. Finally, the analysis of the cost of composite beams with different degrees of connection and the variation of the reliability index in function of these connection degrees was carried out. Some practical examples are shown in order to exemplify the methodology proposed. The main results show that the safety coefficients change the failure modes that rule the behavior of the structure, affecting the safety levels and the types of composite beams rupture. The most affected failure mode is the displacement in the middle of the span followed by the shear flow. Regarding the calibration, it can be noticed that there are different combinations between the safety coefficients of each type of load that lead to the same reliability index. It is also noted that the safety coefficients adopted by Brazilian, North American and European standards lead to close reliability indexes. In addition, it can be concluded that the small economic gain from the reduction of the degree of connection does not balance with the great loss in the level of safety of the structure, emphasizing the importance of the adaptation of the constructive techniques in relation to the materials available in the market of each region.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Appears in Collections:ENC - Mestrado em Estruturas e Construção Civil (Dissertações)

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