As estruturas de concreto armado são usadas mundialmente e são projetadas para serem duráveis, estáveis e resistentes. Porém, com a ação de intempéries e com o passar do tempo a estrutura sofre degradação, e uma das principais manifestações patológicas que ela pode apresentar é a corrosão, que pode ser causada por cloretos ou por carbonatação. Como consequência dos produtos de corrosão, a estrutura sofre, no estágio da iniciação, a despassivação da armadura. Posteriormente, na propagação, a estrutura sofre perda da área de aço, destacamento do concreto, fissuração, manchas, perda da capacidade resistente e, por fim, o colapso. Para o cálculo da vida útil da estrutura podem ser utilizadas análises determinísticas, experimentais e probabilísticas. Devido ao vasto número de incertezas intrínsecas ao problema, um estudo probabilístico, através da teoria da confiabilidade, se mostra coerente. No presente trabalho foi calculada a probabilidade de despassivação, de fissuração e de falha de uma estrutura de concreto armado submetida à corrosão por carbonatação ao longo dos anos, através de simulações de Monte Carlo. Para a probabilidade de falha no estado limite de serviço foi utilizado o estado limite de deformação excessiva. O modelo de corrosão adotado e a análise probabilística foram acoplados a um programa de método dos elementos finitos posicional (MEFP) para elemento de pórtico laminado desenvolvido em linguagem FORTRAN. A formulação implementada é Lagrangiana total, e utiliza como graus de liberdade as posições nodais e vetores generalizados que refletem o giro e a variação da altura da seção transversal. Considera-se a não linearidade geométrica, permitindo o cálculo de estruturas com grandes deslocamentos e rotações, utilizando a lei constitutiva de Saint-Venant-Kirchhoff. Para o compósito laminado foi utilizada a teoria FSDT (teoria de primeira ordem em relação ao cisalhamento) acrescido do efeito zigue-zague. Os resultados da análise numérica realizados nos exemplos de validação demonstraram a eficácia da formulação para estruturas bidimensionais sob a aplicação de diferentes tipos de carregamento externo, uma vez que os deslocamentos e rotações obtidos apresentaram concordância com os resultados apresentados na literatura. A danificação do concreto aplicada através do modelo de dano de Mazars junto com os modelos de corrosão escolhidos implementados no modelo numérico de MEFP teve resultado satisfatório quando comparado com a literatura para representar uma viga de concreto armado submetido a forças externas e corrosão por carbonatação. A probabilidade de despassivação e início da fissuração da estrutura em 50 anos foi de 57,38% e 25,72%, respectivamente, para o melhor cenário, e estes resultados tiveram grande influência do cobrimento e teor de CO₂. A probabilidade de falha teve grande influência do diâmetro da armadura e da taxa de corrosão, e em 75 anos após a despassivação, a probabilidade de falha para viga de concreto armado estudada foi de 37,31% e 13,13% para o melhor e pior cenário, respectivamente.

Reinforced concrete structures are used worldwide and are designed to be durable, stable, and resistant. However, with the effects caused by the weather throughout its lifetime, the structures suffer degradation, and one of the most common pathological manifestations that may appear is corrosion, which can be caused by chloride ingress and carbonation. The corrosion products cause, in the initiation stage, the depassivation of the rebar. Subsequently, in the propagation stage, the structure suffers a loss of rebar area, concrete delamination and spalling, cracks, stains, strength loss and, at the end, collapse. The structural lifetime can be assessed using deterministic, experimental or probabilistic analysis methods. Due to the massive number of intrinsic uncertainties, its more coherent to employ a probabilistic analysis, using the reliability theory. The probability of depassivation, initial cracks and failure of a reinforced concrete beam under carbonation was calculated by Monte Carlo Simulation (MCS). The failure probability was calculated considering the serviceability limit states of excessive deflection. The adopted corrosion model and the probabilistic analysis were coupled to a laminated frame positional finite element program developed in FORTRAN language. The total Lagrangian formulation was implemented, and the degrees of freedom are given by nodal positions and generalized vectors that represent the variation of the section height and rotation. The geometric nonlinearity is considered, allowing for high displacements and rotations, using Saint-Venant-Kirchhoffs constitutive law. For the laminated composite the FSDT theory was adopted considering the zig-zag effect. The results obtained in the numerical analyses from the validation examples demonstrated the efficacy of the formulation for bidimensional structures under different types of external forces applied, since the results of deflection and rotation were coherent with the ones found in the literature. The concrete damage applied by using the Mazars damage model combined with the chosen corrosion model implemented in the numerical program of MEFP showed satisfactory results for a reinforced concrete beam under carbonation compared to an experimental test in the literature. The depassivation and the initial cracking probability in 50 years were 57.38% and 25.72%, respectively, for the best scenario, and were significantly influenced by the % of CO₂ and the cover depth. The failure probability was most affected by the diameter of the rebar and the corrosion current density and in 75 years, after depassivation, the failure probability for the reinforced concrete beam studied in this work was 37.31% for the worst and 13.13% for best scenario