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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.18.2009.tde-15062009-090502
Document
Auteur
Nom complet
Antonio Carlos de Souza Junior
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2008
Directeur
Jury
Beck, André Teófilo (Président)
Diniz, Sofia Maria Carrato
Malite, Maximiliano
Titre en portugais
Aplicação de confiabilidade na calibração de coeficientes parciais de segurança de normas brasileiras de projeto estrutural
Mots-clés en portugais
Calibração de norma
Coeficientes parciais de segurança
Confiabilidade estrutural
Estados limites
Segurança estrutural
Resumé en portugais
Neste trabalho é realizado o estudo dos coeficientes parciais de segurança utilizados em normas de projeto estrutural. O trabalho é fundamentado na teoria de confiabilidade estrutural, que permite uma representação explícita das incertezas envolvidas em resistências e ações, e resulta em uma estimativa quantitativa da segurança estrutural: o índice de confiabilidade. O trabalho aborda uma metodologia de calibração de norma que permite obter o conjunto de coeficientes parciais de segurança que minimiza as variações dos índices de confiabilidade das mais diversas estruturas projetadas segundo uma norma de projeto, em relação ao índice de confiabilidade alvo utilizado na calibração. Uma calibração inicial é feita utilizando um índice de confiabilidade alvo igual a 3,0, mas diferentes índices de confiabilidade também são considerados. A análise é feita para elementos estruturais de aço. A calibração é feita para dois formatos de norma distintos. No formato das normas americanas (ANSI/AISC), um conjunto de coeficientes parciais de segurança é obtido para cada expressão de combinação de ações. No formato da norma Brasileira e Européia, um único conjunto de coeficientes parciais (e de coeficientes de combinação) é obtido, para uma única expressão de dimensionamento. Os coeficientes parciais de segurança obtidos para os dois formatos são comparados com os coeficientes utilizados atualmente na norma brasileira ABNT NBR8800:2008. Os índices de confiabilidade resultantes também são comparados, para as diferentes combinações de ações, em função da razão de proporcionalidade entre as diferentes ações. Os resultados obtidos mostram que os coeficientes parciais de segurança utilizados na norma brasileira ABNT NBR8800:2008 levam a uma variação significativa dos índices de confiabilidade. No trabalho, é obtido um conjunto de coeficientes que reduz esta variação, proporcionando maior uniformidade dos índices de confiabilidade. Estes resultados sugerem que uma revisão dos coeficientes parciais utilizados na norma brasileira ABNT NBR8800:2008 pode ser recomendável. Esta recomendação, no entanto, depende de um aprofundamento da investigação iniciada neste trabalho, uma vez que os resultados obtidos não refletem todas as situações de projeto cobertas por esta norma.
Titre en anglais
Reliability based calibration of partial safety factors of brazilian design codes
Mots-clés en anglais
Code calibration
Limit states
Partial factor
Structural reliability
Structural safety
Resumé en anglais
This study addresses the partial safety factors used in structural design codes. The study is based on the theory of structural reliability, which allows an explicit consideration of the uncertainties in material strengths and load actions, and results in a quantitative measure of structural safety: the reliability index. A calibration methodology is considered, which allows one to find a set of partial safety factors that minimizes the variations on reliability indexes, for all structures designed within a code, with respect to a pre-selected target reliability. An initial calibration is performed for a target reliability index 3,0, but other target reliabilities are also considered. The analysis is limited to steel structural members. The calibration is made for two distinct code formats. In the ANSI/AISC code format, a set of partial factors is obtained for each load combination expression. In the Brazilian and European code formats, one single set of partial (and load combination) factors is obtained, for a single load combination expression. Partial safety factors obtained for both code formats are compared with partial factors used in National Brazilian code ABNT NBR8800:2008. The resulting reliability indexes are also compared, for the distinct load combination expressions, in terms of the proportionality ratios between the distinct actions. Results obtained in the study show that the partial safety factors used in ABNT NBR8800:2008 lead to significant variation on reliability indexes. Another set of partial safety factors is obtained in the study, which provides greater uniformity of reliability indexes. These results suggest that a revision of partial safety factors adopted in ABNT NBR8800:2008 might be recommended. This recommendation, however, is dependent on a deepening of the investigation started in this study, which does not reflect all design situations covered by the design code.
 
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Date de Publication
2009-06-19
 
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  • BECK, André Teófilo, and SOUZA JR., Antônio C. de. A first attempt towards reliability-based calibration of Brazilian structural design codes [doi:10.1590/S1678-58782010000200004]. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering [online], 2010, vol. 32, n. 2, p. 119-127.
  • Beck, André Teófilo, and Souza Jr., A.C. A first attempt towards reliability-based calibration of Brazilian structural design codes [doi:10.1590/S1678-58782010000200004]. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering [online], 2010, vol. 32, p. 119-127.
  • BECK, A. T., and Souza Jr., A.C. Reliability-based Code Calibration: Case Study of Brazilian Structural Design Codes. In 10th International Conference on Structural Safety and Reliability - ICOSSAR, Osaka, 2009. Safety, Reliability and Risk of Structures, Infrastructures and Engineering Systems.London : Taylor & Francis Group, 2009.
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