Avaliação do nível de segurança estrutural de pilares de concreto armado através de metodologia numérica

Abstract

O projeto de uma estrutura de concreto armado envolve uma série de variáveis de caráter aleatório que podem ser de difícil mensuração. Dentre estas variáveis, pode ser destacada a grande variabilidade inerente às propriedades mecânicas do material, sobretudo a resistência à compressão do concreto. As incertezas decorrentes do processo de produção e controle tecnológico do concreto tendem a influenciar de forma decisiva a tomada de decisões acerca da probabilidade de falha e consequente confiabilidade das estruturas. Este trabalho apresenta um modelo computacional de simulação do comportamento de pilares de concreto armado, usando para a determinação da carga de ruptura o Método dos Elementos Finitos. O modelo foi validado através da comparação com resultados experimentais presentes na literatura. Para a avaliação da segurança estrutural utilizou-se o valor do índice de confiabilidade (); obtido através dos métodos de Monte Carlo e FORM. Os resultados mostram que o modelo é capaz de simular de forma correta o comportamento da estrutura, permitindo assim inferir sobre o nível de confiabilidade destes elementos.

The design of a reinforced concrete structure involves a number of random variables that can be difficult to measure. Among these variables, it can be highlighted the great variability inherent to material mechanical properties, especially the compressive strength of concrete. The uncertainties resulting from the concrete production process and quality control tend to influence critically the decision-making about the probability of failure and consequent reliability of structures. This work presents a computational model to simulate the behavior of reinforced concrete columns using the Finite Element Method to determine the column resistance. The model was validated by comparison with experimental results available in the literature. For the assessment of structural safety it was used the reliability index (); obtained through Monte Carlo and FORM methods. The results show that the model is able to reproduce correctly the behavior of the structure allowing us to make inferences about the level of reliability of these elements.