Resumo: O objetivo do presente trabalho é avaliar a confiabilidade estrutural nos projetos de vigas portuárias de concreto protendido, conforme os critérios da NBR 6118/2014. O estudo é aplicado ao projeto de vigas protendidas de estruturas portuárias, devido à necessidade de se verificar a influência da variação dos parâmetros de projeto sobre a segurança da estrutura. Será verificada a confiabilidade em relação ao estado limite último de flexão.Inicialmente desenvolveu-se um modelo para análise de estruturas portuárias de concreto, aplicável a seções transversais retangulares e "T", tal modelo foi validado confrontando os resultados obtidos com dados experimentais pré-existentes. Posteriormente procedeu-se a avaliação da probabilidade de falha segundo o método de confiabilidade de primeira ordem (FORM -First Order Reliability Method). Para avaliação da confiabilidade utilizam-se rotinas computacionais com base nos estudos de Low e Tang (2008).Depois de calculado o índice de confiabilidade foram realizados estudos paramétricos com vistas a observar a variação deste frente a três variáveis aleatórias: resistência característica à compressão do concreto; resistência característica de ruptura por tração da armadura ativa; relação entre carga permanente e carga variável. Este estudo permite estimar a sensibilidade do projeto em relação às variáveis aleatórias consideradas no modelo. Em função dos dados observados verificou-se que a maior variação no índice de confiabilidade ocorreu frente à variação da relação entre carga permanente e carga total, porém, destaca-se a importância da análise conjunta das variáveis envolvidas no processo, bem como a relevância de uma análise detalhada da confiabilidade frente à variação da resistência característica de ruptura a tração da armadura ativa. Palavras-chave: estruturas portuárias, concreto protendido, confiabilidade, FORM.Abstract: The objective of this study is to evaluate the structural reliability in the design of port prestressed concrete beams, according to the criteria of NBR 6118/2014. The study is applied to the design of port prestressed beams to verify the influence of the variation of design parameters on the structural safety. The reliability will be checked against the ultimate limit state in flexure. Initially, it was developed a model for the analysis of port concrete structures, that was applied to rectangular and "T" cross sections. The model was validated by comparing its results with pre-existing experimental data. Subsequently, it was carried out the evaluation of the probability of failure, or the equivalent reliability index, by using the First Order Reliability Method (FORM).Computational routines, based on studies of Low and Tang (2008), were used for reliability assessment.Parametric studies were performed to observe the influence of the three main random variables: characteristic compressive strength of concrete; characteristic tensile strength strength of the prestressed reinforcement; and the ratio between dead load and live load. This study allo...
A normatização é um fator importante na engenharia para que se possa prover dados aos projetistas para o dimensionamento de diversos elementos estruturais. O trabalho tem como objetivo apresentar um estudo comparativo entre as normas brasileira, NBR 6118, e egípcia, ECP 203, no intuito de identificar as divergências decorrentes das diferentes metodologias adotadas. Em um primeiro momento, foi realizada a descrição do método de determinação dos carregamentos solicitantes para vigas, bem como as resistências de projeto. Logo após, foi realizado o dimensionamento de vigas isostáticas com os procedimentos descritos pelas normas para análise dos resultados de área de reforço de aço necessária para cada elemento. Obtidas as dimensões das peças para os problemas propostos, espera-se identificar os pontos nos quais a norma brasileira apresenta resultados menos conservadores quando comparados à metodologia disposta na norma egípcia.
Este trabalho trata da avaliação do índice de confiabilidade de vigas longarinas protendidas de pontes rodoviárias em relação ao estado limite último de ruptura por flexão. Em uma vasta revisão bibliográfica de trabalhos científicos que tratam de confiabilidade estrutural, de elementos estruturais protendidos e de pontes rodoviárias observa-se que nenhum desses trata, especificamente, da confiabilidade de longarinas considerando as normas NBR-6118:2014 e NBR-7188:2013. Foi desenvolvido um modelo mecânico para o cálculo do momento resistente da viga e o Método de Monte Carlo foi utilizado para se obter um conjunto de dados que representam as estatísticas da estrutura no estado limite último. A ponte estudada possui 27,4 m de vão, é bi-apoiada, constituída por quatro vigas de concreto protendido com seção T. Para a obtenção do índice de confiabilidade 𝛽 foi utilizado o método de confiabilidade de primeira ordem (FORM) que se mostrou bastante rápido e eficiente. Os valores obtidos pelo método analítico são validados através do método de simulação de Monte Carlo. Para todos os casos avaliados o valor do índice de confiabilidade foi superior a 4,0, que é superior ao valor mínimo exigido de 3,5, mostrando que as recomendações normativas nacionais para projeto de vigas longarinas garantem um nível de segurança adequado.
Ao longo dos anos, estamos vivenciando uma revolução na área da informática, onde o aumento da capacidade de armazenamento de dados e o desenvolvimento de sistemas computacionais são exemplos bons dessa evolução. Porém, o custo elevado de softwares desenvolvidos para o dimensionamento de estruturas de concreto armado, acarreta no distanciamento deles com os estudantes do curso de engenharia civil e a falta de vivência com os mesmos. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo automatizar e sistematizar através de uma rotina computacional, o dimensionamento de lajes maciças em concreto armado, em formato retangular, submetidas a um carregamento uniformemente distribuídos, podendo estarem apoiadas em bordos apoiados, engastados ou livres, de acordo com o proposto pela norma NBR 6118:2014. Para isto, se utilizou a linguagem de programação Visual Basic, desenvolvida para compilar aplicações orientadas a objeto, possibilitando a utilização do software em ambiente Windows através de uma interface gráfica muito prática e acessível. A partir dos dados de entrada introduzidos pelo usuário, o programa executa o dimensionamento de lajes usuais em edifícios de concreto armado com as características descritas.
ResumoIn this work a computational model is presented to evaluate the ultimate bending moment capacity of the cross section of reinforced and prestressed concrete beams. The computational routines follow the requirements of NBR 6118: 2014. This model is validated by comparing the results obtained with forty-one experimental tests found in the international bibliography. It is shown that the model is very simple, fast and reaches results very close to the experimental ones, with percentage difference of the order of 5%. This tool proved to be a great ally in the structural analysis of reinforced and prestressed concrete elements, besides it is a simplified alternative to obtain the cross section ultimate bending moment.Keywords: reinforced concrete, prestressed concrete, ultimate bending moment, beams.Neste trabalho é apresentado um modelo computacional que calcula o momento resistente último de seções transversais de vigas de concreto armado e protendido. As rotinas computacionais seguem as prescrições da NBR 6118: 2014. Este modelo é validado através da comparação dos resultados obtidos com quarenta e um ensaios experimentais encontrados na bibliografia internacional. É mostrado que o modelo é bastante simples, rápido e atinge resultados muito próximos dos experimentais, com diferença percentual da ordem de 5%. Esta ferramenta se mostrou uma grande aliada na análise de elementos estruturais de concreto armado e protendido, além de uma alternativa simplificada para obtenção do momento de ruína da seção transversal.Palavras-chave: concreto armado, concreto protendido, momento resistente último, vigas. 308
O presente trabalho traz um estudo que busca facilitar a solução de problemas de engenharia estrutural, com enfoque em vigas isostáticas de concreto protendido. Para tanto, foi desenvolvida uma ferramenta computacional em linguagem Visual Basic, ambiente de desenvolvimento de programas da Microsoft, que segue as disposições da NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto – procedimento. As rotinas do programa têm como foco realizar os cálculos envolvidos no dimensionamento e detalhamento de vigas protendidas. Em se tratando dos objetivos específicos, pode-se citar: cálculo das propriedades geométricas da seção transversal da viga; cálculo da força de protensão; dimensionamento da armadura de protensão; definição e traçado dos cabos de protensão, com exposição visual do desenho do cabo; cálculo das perdas de protensão; verificação das tensões em estado limite de serviço; verificação do estado limite último; verificação da flecha e; dimensionamento da armadura passiva. Os resultados são apresentados com a execução da ferramenta computacional, exposta aqui por figuras. A partir disso, concluiu-se que o dimensionamento de vigas protendidas pelo programa se mostra rápido e prático para solução de problemas, o que o faz útil para o trabalho na área de concreto protendido. A utilização das metodologias prescritas pelas normas vigentes permitiu análises detalhadas do comportamento em serviço das vigas.
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