Otimização de estruturas reticuladas em concreto armado considerando incertezas e riscos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Ribeiro, Lucas da Rosa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Concreto Armado; Frames; Incertezas; Otimização Estrutural; Pórticos; Reinforced Concrete; Riscos; Risks; Structural Optimization; Uncertainties
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-24042020-173718/

Estruturas civis estão inevitavelmente submetidas às incertezas, são formadas por múltiplos componentes e estão sujeitas a vários modos de falha. Portanto, o dimensionamento poderia ser realizado com base na confiabilidade global do sistema, na correlação entre os modos de falha distintos do sistema estrutural, assim como na correlação entre a falha de seus elementos constituintes, definindo-se onde é válido empregar mais ou menos material. Logo, um elemento que tenha pouca influência na falha do sistema poderia ser dimensionado com confiabilidade menor, por exemplo. No entanto, a normativa nacional vigente de dimensionamento estabelece que a estrutura seja obtida mediante o dimensionamento individual de cada um de seus elementos constituintes, sem considerar a segurança do sistema como um todo. Com o objetivo de analisar as concepções ótimas de sistemas estruturais usuais, realizou-se a otimização estrutural de sistemas reticulados em concreto armado considerando riscos e incertezas. As variáveis de projeto adotadas são as dimensões da seção transversal dos elementos, taxa de armadura nas seções críticas dos elementos e parâmetros associados às propriedades materiais. Para melhor representar as não linearidades física e geométrica presentes, uma abordagem em elementos finitos baseada em posições foi empregada. Constatou-se que as técnicas de otimização adotadas levam a resultados mais econômicos quando o nível de segurança requerido é menor. Em contrapartida, as configurações ótimas resultam mais robustas e menos econômicas ao ser exigido um maior nível de segurança. Ademais, percebeu-se que, para as funções objetivo consideradas, a minimização de custos iniciais leva à redução da resistência média do concreto, e à priorização do aumento das seções transversais dos elementos.