Confiabilidade de pórticos planos de aço projetados por análise avançada.

Abstract

A prática atual de projetos de estruturas de aço baseada em verificações de segurança de membros individuais é a mais utilizada. A abordagem designada projeto por análise avançada vem sendo incorporada nas normas de projeto em todo o mundo, como na norma americana AISC 360-10. No entanto, mesmo os métodos de análise mais sofisticados não podem prever com segurança o desempenho real de uma estrutura devido às incertezas presentes nas variáveis básicas do projeto. Para levar em consideração tais incertezas e garantir um nível de confiabilidade estrutural alvo, um coeficiente de ponderação da resistência para o sistema é aplicado pelas normas. Neste trabalho, avalia-se a confiabilidade do sistema de pórticos planos de aço, sujeitos a cargas gravitacionais, com ligações rígidas, por meio da análise avançada (análise inelástica de segunda ordem), onde os efeitos da não linearidade geométrica e não linearidade física são considerados, bem como as imperfeições geométricas iniciais e tensões residuais. Utilizou-se uma versão do programa computacional de confiabilidade desenvolvido por Mapa (2016), em linguagem MATLAB®. A análise de confiabilidade é realizada com base no método de confiabilidade First Order Reliability Method (FORM), que atua interativamente com o programa MASTAN2, para as análises estruturais inelásticas de segunda ordem. Discutiu-se a segurança das estruturas por meio do índice de confiabilidade para estados limites últimos de resistência. Comparam-se os resultados com os obtidos por outros autores e discutem-se as implicações de confiabilidade dessa metodologia e a adequação do coeficiente de ponderação da resistência aplicado ao sistema. O método inelástico de segunda ordem apresentou resultados em termos de índices de confiabilidade do sistema consistentes e mais uniformes em relação ao Método dos Estados Limites. No entanto, considerando que as consequências do colapso do sistema são maiores que a falha de membros isolados, pode ser desejável se adotar um coeficiente de ponderação da resistência menor do que 0,9 (conforme o AISC 360-10), como utilizado neste trabalho.