Perfis de Alma Senoidal: Proposição de Métodos de Cálculo e Análise de Confiabilidade Estrutural: proposição de métodos de cálculo e análise de confiabilidade estrutural

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-11T06:23:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 21.pdf: 9072298 bytes, checksum: 9539d91a0c45477c61f0b59f836c53f2 (MD5) Previous issue date: 11O uso de perfis de alma senoidal na construção civil tem crescido nos últimos anos. Apesar das vantagens que esse tipo de componente estrutural oferece, as normas e regulamentos internacionais, em especial a norma brasileira ABNT NBR 8800:2008, ainda não prevêm procedimentos para cálculo e projeto que tratem de todos os fenômenos envolvidos em seu comportamento estrutural. Isso se deve provavelmente ao fato de esses perfis terem sido comercialmente introduzidos somente há poucos anos no mercado da construção civil e ainda pela falta de pesquisas consistentes sobre alguns fenômenos. Torna-se necessário, portanto, desenvolver recomendações para cálculo e projeto de estruturas com esse tipo de perfil que possam representar adequadamente seu comportamento sob os diversos estados limites, a partir dos conceitos e métodos da Confiabilidade Estrutural. Dentro desse contexto, nesta tese são propostos modelos decálculo de vigas de alma senoidal sujeitas aos estados limites de flambagem lateral com torção (FLT) e flambagem local da mesa (FLM), de vigas mistas de alma senoidal biapoiadas e semicontínuas sujeitas ao estado limite de plastificação da seção e de ligações mistas de resistência parcial. No caso de vigas semicontínuas, considera-setambém o estado limite de flambagem lateral com distorção (FLD) na região de momento negativo. Com esse objetivo, foram realizados estudos teóricos, ensaios experimentais e análises numéricas. Os modelos propostos baseiam-se numa adaptação da norma ABNT NBR 8800:2008 e, em alguns casos, da norma estadunidense ANSI/AISC 360-05, em que se despreza a alma senoidal no cálculo das propriedades geométricas. Adicionalmente, é abordada a avaliação da segurança das vigas projetadas conforme um procedimento que incorpora os modelos de cálculo propostos e os coeficientes de ponderação das resistências e das ações das normas brasileira eestadunidense. Para isso, são apresentados: (i) os métodos de confiabilidade utilizados; (ii) as funções de desempenho; (iii) as estatísticas das variáveis básicas; (iv) os índices de confiabilidade implícitos no procedimento. Com base nos resultados obtidos, mostrase que o procedimento proposto conduz a níveis de confiabilidade comparáveis àqueles dos perfis de alma plana.The use of sinusoidal-web shapes has been increased in the last years. In spite of the advantages this type of structural component may offer, the international standards and specifications as well as the Brazilian standard ABNT NBR 8800:2008 do not provide design procedures for all the phenomena involved in its structural behavior. This is probably due to the fact that these shapes have only recently been introduced in the construction market and also due to the lack of consistent research on some structural phenomena. As a result, there is a need to develop design recommendations for structures with such kind of shapes that properly address their behavior under the various limit states, within the concepts and methods of the Structural Reliability. In this thesis, calculation models for sinusoidal-web beam under the limit states of lateraltorsional buckling (LTB) and flange local buckling (FLB) are proposed. Calculation models for simple supported and semi-continuous composite sinusoidal-web beam as well as for partial strength composite connections are also proposed. For semicontinuous composite beams, the model takes into account the possibility of lateraldistortional buckling (LDB) in the negative moment region. To this aim, theoretical studies, experimental tests and numerical analyses were performed. The proposed models are based on an adaptation of Brazilian standard ABNT NBR 8800:2008 and also eventually on an adaptation of US standard ANSI/AISC 360-05, in which the sinusoidal web is neglected in computing the geometric properties. Additionally, the safety assessment of beams designed by a procedure that incorporates the proposed models and the load and resistance factors of the Brazilian and US standards is performed. To this end, are presented: (i) the used reliability methods; (ii) the performance functions; (iii) the statistics of basic variables; (iv) the implicit reliability indexes. Based on the results, it is shown that the proposed procedure leads to reliability levels comparable to those of plane-web shapes