AVALIAÇÃO DA PROBABILIDADE DE FALHA DE PÓRTICO PLANO DE AÇO SUJEITO A CARREGAMENTO GRAVITACIONAL E COM FLEXÃO EM TORNO DO EIXO DE MENOR INÉRCIA
A confiabilidade estrutural de pórticos de aço pode ser quantificada através da avaliação da probabilidade de violação de seus estados limites. No presente trabalho, através de análise estrutural avançada (análise inelástica de segunda ordem) no programa computacional CS-ASA, o carregamento gravitacional de um pórtico plano de aço foi incrementado até ocorrer a violação do estado limite último de resistência conforme prescrições da norma ANSI/AISC 360-16. Foram obtidos para o pórtico plano de aço os carregamentos gravitacionais limites para duas situações de projeto: pilares fletidos em torno do eixo de maior inércia e pilares fletidos em torno do eixo de menor inércia. O método FORM (First Order Reliability Method) foi utilizado para avaliar as probabilidades de falha da estrutura para ambas as situações. A norma ANSI/AISC 360-16 permite o emprego nas análises estruturais avançadas do coeficiente de 0,90 para ponderação das propriedades do aço, não fazendo distinção se a flexão ocorre no eixo de menor ou de maior inércia nas estruturas de aço. A probabilidade de falha obtida na análise do pórtico com flexão em torno do eixo de menor inércia é ligeiramente maior do que a probabilidade de falha obtida para flexão em torno do eixo de maior inércia. Conclui-se que a análise avançada com o emprego do coeficiente de ponderação de 0,90 prescrito pela norma ANSI/AISC 360-16 resulta em níveis de segurança praticamente iguais, indiferente do eixo onde ocorre a flexão nos pilares, para o pórtico plano de aço analisado.
AVALIAÇÃO DA PROBABILIDADE DE FALHA DE PÓRTICO PLANO DE AÇO SUJEITO A CARREGAMENTO GRAVITACIONAL E COM FLEXÃO EM TORNO DO EIXO DE MENOR INÉRCIA
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DOI: 10.22533/at.ed.3592318016
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Palavras-chave: pórtico de aço; análise avançada; eixo de menor inércia; probabilidade de falha
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Keywords: steel frame; advanced analysis; minor axis bending; failure probability
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Abstract:
The structural reliability of steel frames can be measured by the probability of limit state violations. In this research, through advanced structural analysis (second-order inelastic analysis), using the CS-ASA software, the gravitational loading of a planar steel frame was increased until the violation of the ultimate strength limit state, according to the ANSI/AISC 360-16 code. For the planar steel frame, the ultimate gravitational loads were obtained from two design situations: columns under minor-axis bending and columns under major-axis bending. The First Order Reliability Method (FORM) was used to evaluate the failure probabilities of the structure for both situations. The ANSI/AISC 360-16 code uses a factor of 0.90 applied to steel properties, regardless of whether the columns are under minor-axis or major-axis bending. The probability of failure obtained with the analysis of the steel frame with columns under minor-axis bending is slightly higher than the probability of failure obtained with the steel frame with columns under major-axis bending. Therefore, the advanced analysis using the factor of 0.90 prescribed by the ANSI/AISC 360-16 results in approximately equal safety levels, regardless of the axis where the bending occurs in the columns.
- Danilo Luiz Santana Mapa
- Marcilio Sousa da Rocha Freitas
