Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento

Bibliographic Details
Main Author: Sakamoto, Beatriz Sayuri
Publication Date: 2016
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Download full: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2667
Summary: The present work aims to apply structural reliability analysis to a tall building subjected to wind load considering human comfort in the evaluation of failure modes. For this purpose, the following random variables were considered: the maximum wind speed at the top of the building whose probability distribution is the Gumbel distribution for maximum and the modulus of elasticity of concrete with normal distribution. The analysis was conducted for two failure modes: excessive displacement on the top of the building, which is based on NBR 15575/2013, and the maximum acceleration for verification of the human comfort according to NBR 6123/2013. A joint analysis of failure modes applied in series was performed. The method used was the FORM - First Order Reliability Method with HLRF algorithm, implemented in Matlab environment, for the theoretical building CAARC. Large discrepancies between the failure probabilities of the two modes considered were found. For maximum acceleration, the design point value and the failure probability found were practical results. However, the horizontal displacement of 3 centimeters resulted in an extremely high probability of failure for low wind speed values, concluding that, for the tall building of the problem, the code limit tends to be easily extrapolated. Hence, the horizontal displacement parameter based on the total height of the building was also studied. Such analysis resulted in a failure probability greater than the acceleration one, however, presenting consistent design point values.
id UTFPR-12_adba9ab558bf4298e2a18db86cef89b9
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/2667
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do ventoStructural reliability analysis using the FORM method with multiple failure modes to a tall building subjected to wind loadEngenharia de estruturasEdifíciosConforto humanoConfiabilidade (Engenharia)Falhas estruturaisModelagem de informação da construçãoVentos - Velocidade - MediçãoEngenharia civilStructural engineeringBuildingsHuman comfortReliability (Engineering)Structural failuresBuilding information modelingWinds - Speed - MeasurementCivil engineeringCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::MECANICA DAS ESTRUTURASEngenharia CivilThe present work aims to apply structural reliability analysis to a tall building subjected to wind load considering human comfort in the evaluation of failure modes. For this purpose, the following random variables were considered: the maximum wind speed at the top of the building whose probability distribution is the Gumbel distribution for maximum and the modulus of elasticity of concrete with normal distribution. The analysis was conducted for two failure modes: excessive displacement on the top of the building, which is based on NBR 15575/2013, and the maximum acceleration for verification of the human comfort according to NBR 6123/2013. A joint analysis of failure modes applied in series was performed. The method used was the FORM - First Order Reliability Method with HLRF algorithm, implemented in Matlab environment, for the theoretical building CAARC. Large discrepancies between the failure probabilities of the two modes considered were found. For maximum acceleration, the design point value and the failure probability found were practical results. However, the horizontal displacement of 3 centimeters resulted in an extremely high probability of failure for low wind speed values, concluding that, for the tall building of the problem, the code limit tends to be easily extrapolated. Hence, the horizontal displacement parameter based on the total height of the building was also studied. Such analysis resulted in a failure probability greater than the acceleration one, however, presenting consistent design point values.O presente trabalho tem por objetivo aplicar a análise de confiabilidade estrutural a um edifício alto submetido à ação do vento considerando o conforto humano na avaliação dos modos de falha. Para isso, foram consideradas como variáveis aleatórias: a velocidade máxima do vento no topo do edifício cuja distribuição de probabilidade é a distribuição de Gumbel para máximos e o módulo de elasticidade do concreto com modelo de probabilidade normal. Realizou-se a análise para dois modos de falha: o deslocamento excessivo no topo do edifício, com base na NBR 15575-2/2013, e a aceleração máxima para verificação do conforto humano de acordo com a NBR 6123/2013. Posteriormente, foi realizada uma análise conjunta dos modos de falha aplicados em série. O método utilizado foi o FORM – First Order Reliability Method com algoritmo HLRF, implementado em ambiente Matlab, para o edifício teórico CAARC. Verificou-se grandes discrepâncias entre a probabilidade de falha para os dois modos considerados. Para a aceleração máxima, encontrou-se valores práticos de ponto de projeto e probabilidade de falha. No entanto, o deslocamento horizontal de 3 centímetros resultou em uma probabilidade de falha extremamente alta para valores de velocidade de vento baixos, concluindo-se que, para o edifício alto do problema, o limite normativo tende a ser facilmente extrapolado. À vista disso, o parâmetro de deslocamento horizontal baseado na altura total do edifício também foi estudado. Tal análise resultou em uma probabilidade de falha maior que a da aceleração, no entanto, apresentando valores de ponto de projeto consistentes.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUTFPRAbdalla Filho, João Eliashttp://lattes.cnpq.br/5937902167536869Abdalla Filho, João EliasRomano, Cezar AugustoArndt, MarcosMachado, Roberto DalledoneSakamoto, Beatriz Sayuri2017-11-30T20:10:09Z2017-11-30T20:10:09Z2016-12-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSAKAMOTO, Beatriz Sayuri. Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento. 2016. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2667porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2017-11-30T20:10:10Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/2667Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2017-11-30T20:10:10Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento
Structural reliability analysis using the FORM method with multiple failure modes to a tall building subjected to wind load
title Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento
spellingShingle Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento
Sakamoto, Beatriz Sayuri
Engenharia de estruturas
Edifícios
Conforto humano
Confiabilidade (Engenharia)
Falhas estruturais
Modelagem de informação da construção
Ventos - Velocidade - Medição
Engenharia civil
Structural engineering
Buildings
Human comfort
Reliability (Engineering)
Structural failures
Building information modeling
Winds - Speed - Measurement
Civil engineering
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::MECANICA DAS ESTRUTURAS
Engenharia Civil
title_short Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento
title_full Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento
title_fullStr Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento
title_full_unstemmed Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento
title_sort Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento
author Sakamoto, Beatriz Sayuri
author_facet Sakamoto, Beatriz Sayuri
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Abdalla Filho, João Elias
http://lattes.cnpq.br/5937902167536869
Abdalla Filho, João Elias
Romano, Cezar Augusto
Arndt, Marcos
Machado, Roberto Dalledone
dc.contributor.author.fl_str_mv Sakamoto, Beatriz Sayuri
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia de estruturas
Edifícios
Conforto humano
Confiabilidade (Engenharia)
Falhas estruturais
Modelagem de informação da construção
Ventos - Velocidade - Medição
Engenharia civil
Structural engineering
Buildings
Human comfort
Reliability (Engineering)
Structural failures
Building information modeling
Winds - Speed - Measurement
Civil engineering
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::MECANICA DAS ESTRUTURAS
Engenharia Civil
topic Engenharia de estruturas
Edifícios
Conforto humano
Confiabilidade (Engenharia)
Falhas estruturais
Modelagem de informação da construção
Ventos - Velocidade - Medição
Engenharia civil
Structural engineering
Buildings
Human comfort
Reliability (Engineering)
Structural failures
Building information modeling
Winds - Speed - Measurement
Civil engineering
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::MECANICA DAS ESTRUTURAS
Engenharia Civil
description The present work aims to apply structural reliability analysis to a tall building subjected to wind load considering human comfort in the evaluation of failure modes. For this purpose, the following random variables were considered: the maximum wind speed at the top of the building whose probability distribution is the Gumbel distribution for maximum and the modulus of elasticity of concrete with normal distribution. The analysis was conducted for two failure modes: excessive displacement on the top of the building, which is based on NBR 15575/2013, and the maximum acceleration for verification of the human comfort according to NBR 6123/2013. A joint analysis of failure modes applied in series was performed. The method used was the FORM - First Order Reliability Method with HLRF algorithm, implemented in Matlab environment, for the theoretical building CAARC. Large discrepancies between the failure probabilities of the two modes considered were found. For maximum acceleration, the design point value and the failure probability found were practical results. However, the horizontal displacement of 3 centimeters resulted in an extremely high probability of failure for low wind speed values, concluding that, for the tall building of the problem, the code limit tends to be easily extrapolated. Hence, the horizontal displacement parameter based on the total height of the building was also studied. Such analysis resulted in a failure probability greater than the acceleration one, however, presenting consistent design point values.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-12-15
2017-11-30T20:10:09Z
2017-11-30T20:10:09Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SAKAMOTO, Beatriz Sayuri. Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento. 2016. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2667
identifier_str_mv SAKAMOTO, Beatriz Sayuri. Análise de confiabilidade estrutural utilizando o método FORM com múltiplos modos de falha para edifício alto submetido à ação do vento. 2016. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2667
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850497818749304832