Sistemas Administrativos
Escola de Engenharia de São Carlos
SET Otimização baseada em riscos de pórticos de concre...
Documento Doutorado
Área Estruturas de Concreto e Alvenaria
Data da defesa 25/09/2024
Autor RIBEIRO, Lucas da Rosa
Orientador BECK, André Teófilo
Português
Título Otimização baseada em riscos de pórticos de concreto armado sob colapso progressivo.
Resumo
O projeto estrutural tem tradicionalmente se concentrado em elementos individuais, utilizando fatores de segurança calibrados para atender à meta de confiabilidade em relação às demandas convencionais. No entanto, esse método muitas vezes negligencia a robustez geral da estrutura. Incidentes recentes de colapsos progressivos parciais e totais incentivaram os projetistas a adotar uma abordagem mais sistêmica, como a remoção controlada de elementos para avaliar a robustez estrutural. Embora a pesquisa sobre esse tema tenha avançado significativamente nas últimas décadas, ainda há uma lacuna entre os estudos determinísticos sobre o comportamento realista do colapso progressivo e os estudos de otimização estrutural que abordam incertezas, riscos e comportamento sistêmico. Assim, esta tese visa preencher essa lacuna, empregando uma metodologia de otimização baseada em risco para examinar a relação custo-benefício do reforço de edifícios aporticados em concreto armado contra o colapso progressivo, equilibrando segurança e economia ao mesmo tempo em que considera características realistas do colapso. Estratégias de mitigação custo-efetivas para colapso progressivo em estruturas de concreto armado dependem significativamente das probabilidades de ameaça e do equilíbrio entre as capacidades de flexão de vigas e pilares. Quando as seções transversais dos pilares são quadradas, aumentar o momento de inércia das vigas para ativar a Ação de Arco Comprimido se mostra mais econômico do que aumentar a resistência à flexão dos pilares para suportar a Ação Catenária, independentemente da relação de aspecto da estrutura. Por outro lado, estruturas com vigas de menor momento de inércia (seções quadradas) pode ser custo-efetivas pelo Método de Caminho Alternativo se os pilares tiverem alta capacidade de flexão para suportar os momentos fletores aumentados induzidos pela Ação de Catenária. Além disso, o projeto para eventos de carregamento lateral extremo, como tornados e terremotos, tipicamente segue uma abordagem de pilares fortes e vigas fracas. Destaca-se o potencial inédito para alcançar configurações otimizadas e econômicas que sejam resilientes tanto ao colapso progressivo quanto a carregamentos laterais anômalos ao longo da vida útil. Assim, projetos com vigas fracas e pilares adjacentes adequadamente fortes podem servir como soluções para múltiplos tipos de risco. Embora pilares quadrados possam não ser a opção mais econômica para cenários de perda de pilar, eles podem ser ideais se ameaças adicionais, como terremotos ou tornados, forem consideradas — um tópico que merece futuras investigações.
Palavras-chave Colapso progressivo; Concreto armado; Incertezas; Otimização estrutural; órticos; riscos.

English
Title Not available
Abstract
Keywords