Análise de confiabilidade de vigas portuárias de concreto protendido

Abstract

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 utilizou-se rotinas computacionais desenvolvidas pelos Professores Márcio Wrague Moura e Mauro de Vasconcellos Real, com base nas planilhas desenvolvidas por 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 total. Este estudo permite estimar a sensibilidade do nível de segurança do projeto em relação às variáveis aleatórias consideradas no modelo. Em função dos dados observados se verificou 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 analise 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.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 due to the necessity of verifying the influence of the variation of the design parameters on the safety of the structure. The reliability will be checked against the ultimate limit state of flexion. Initially it was developed a model for analysis of port concrete structures, 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 the failure probability according to the First Order Reliability Method (FORM). For reliability assessment are used computational routines developed by Professors Márcio Wrague Moura and Mauro de Vasconcellos Real, based on spreadsheets developed by Low and Tang (2008). After calculating the reliability index parametric studies were performed to observe its variation with the three main random variables: characteristic concrete compressive strength; characteristic tensile strength of the prestressed reinforcement; ratio between permanent load and live load. This study allows us to estimate the sensitivity of the project safety with respect to the random variables considered in the model. According the observed data was found that the greatest variation in reliability index occurred due to the variation of the ratio between permanent load and live load, however, it is noteworthy the importance of joint analysis of the variables involved in the process as well as the relevance of a detailed reliability analysis to the variation of the characteristic tensile strength of the prestressed reinforcement.