Projeto ótimo de pórtico de concreto armado baseado em confiabilidade
Bruno Sampaio Alves1; Renato de Siqueira Motta1; Silvana Maria Bastos Afonso da Silva1
1 Universidade Federal de Pernambuco
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-0840
Resumo
Tradicionalmente o dimensionamento estrutural de elementos de concreto armado é feito por meio de métodos semiprobabilísticos definidos pela NBR 6118 (2014) que, a grosso modo, por meio de fatores majoradores para as solicitações e minoradores para as resistências visa garantir a segurança da estrutura. Entretanto, este procedimento não permite mensurar o nível de confiabilidade estrutural. O presente trabalho, por sua vez, tem como objetivo estudar a otimização de estruturas aporticadas de concreto armado levando em conta as incertezas inerentes às variáveis envolvidas no projeto. Esta abordagem probabilística permite que se calcule o grau de confiabilidade tanto do sistema estrutural como de cada elemento isoladamente. Esta análise será feita por meio do cálculo da probabilidade de falha da estrutura, considerando a avaliação dos estados limites, pelo método de confiabilidade de primeira ordem (FORM). As probabilidades de falha obtidas pelo FORM para o projeto inicial e final serão comparados com os resultados obtidos por meio do Método de Monte Carlo. Por fim, para se fazer a otimização do projeto será utilizada a metodologia da programação quadrática sequencial (SQP) para se otimizar o custo total da estrutura de forma a atender às restrições probabilísticas do projeto que envolvem a avaliação de estados limites e os valores limites de algumas das variáveis de projeto definidos de acordo com a norma brasileira. Todos os procedimentos de análise por meio do método dos elementos finitos e verificações de dimensionamento foram elaborados na linguagem Python. As rotinas de análise de confiabilidade e de otimização pertencem a pacotes pré-existentes também definidos nesta linguagem.
Palavras-chave: otimização; incertezas; pórtico; concreto armado; Python