Estudos de caso análise probabilística de sistemas estruturais

Autor: Andrade, Sarah da Silva, 1994
Přispěvatelé: Vieira Junior, Luiz Carlos Marcos, 1982, Almeida, Saulo José de Castro, Lima Junior, Eduardo Toledo de, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
DOI: 10.47749/t/unicamp.2019.1126840
Popis: Orientador: Luiz Carlos Marcos Vieira Junior Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo de confiabilidade de dois sistemas estruturais. No primeiro estudo de caso, o método de Monte Carlo é utilizado para analisar o efeito da ação do vento no colapso de pórticos metálicos de um edifício. As simulações são baseadas na análise de Elementos Finitos (EF), modelo de rótula plástica avançado e formação de mecanismos de colapso. No segundo estudo de caso, o método "Latin Hypercube Sampling" (LHS) e o método da viga multicamada em EF foram utilizados concomitantemente para investigar o colapso progressivo de um pórtico de concreto armado. O primeiro estudo de caso também tem como objetivo apresentar uma discussão sobre as mudanças no cenário de velocidades dos ventos devido às mudanças climáticas e suas consequências no projeto estrutural. A ABNT NBR 6123 (1988) apresenta um mapa de velocidades básicas do vento que desconsidera os últimos 40 anos de registro de velocidades, ignorando, portanto, a tendência de mudanças das velocidades do vento. Os resultados mostram que o mapa de velocidades básicas de vento atualizadas levam, em vários locais, a uma maior probabilidade de falha, revelando que os valores da velocidade da norma brasileira devem ser atualizados regularmente, bem como os resultados da análise de tendência, garantindo a segurança estrutural dos prédios metálicos brasileiros. O segundo estudo de caso investiga o colapso progressivo estrutural de um pórtico de concreto armado quando um elemento estrutural primário, neste caso uma coluna localizada no nível térreo, é subitamente removida; discussões adicionais são apresentadas com foco nas incertezas inerentes aos modelos, como as propriedades mecânicas do concreto e do aço das armaduras. Os resultados mostraram que o confinamento do concreto proporcionado pela armadura transversal resulta em estruturas mais resistentes à perda de uma coluna, sendo as propriedades mecânicas do concreto e a tensão de escoamento do aço as variáveis que mais influenciam no processo Abstract: This work aims to present a reliability study of two different structural systems. In the first case study, Monte Carlo method is used to analyze the effect of wind load on the collapse of a steel frame building. Simulations are based on Finite Element (FE) analysis, advanced plastic hinge model, and formation of collapse mechanism. In the second case study, "Latin Hypercube Sampling" (LHS) method and FE multilayered beam method was used concomitantly to investigate progressive collapse of a reinforced concrete (RC) frame. The first case study also aims to present a discussion on the changing wind speed scenarios due to climate change effects and its consequences to structural design; note that the Brazilian Standard NBR 6123 (1988) presents a design chart for basic wind speeds that disregards the last 40 years of database speed records and do not take into account the trend of the wind speed change reported in the literature. Results show that the updated wind speed chart leads to higher probability of failure in several places, revealing that the wind speed values reported in the Brazilian Standard shall be updated regularly, as well as take into account trend analysis results, to guarantee structural safety of Brazilian steel buildings. The second case study, investigates the structural progressive collapse of a RC frame once a primary structural element, in our case a column located at the floor level, is suddenly removed; additional discussions are presented focused on the uncertainties inherent in the models, such as the mechanical properties of concrete and reinforcement bars. Results show that the confinement of concrete provided by the stirrups leads to more resistant structures to the column loss, being the material properties of concrete and the yield strength of steel the variables that most influence in the process Mestrado Estruturas e Geotécnica Mestra em Engenharia Civil CAPES 1685455
Databáze: OpenAIRE
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