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Brazilian design code ABNT NBR6118:2003 - Design of Concrete Structures - Procedures - [1] proposes the use of simplified models for the con-
sideration of non-linear material behavior in the evaluation of horizontal displacements in buildings. These models penalize stiffness of columns
and beams, representing the effects of concrete cracking and avoiding costly physical non-linear analyses. The objectives of the present paper
are to investigate the accuracy and uncertainty of these simplified models, as well as to evaluate the reliabilities of structures designed following
ABNT NBR6118:2003 [1] in the service limit state for horizontal displacements. Model error statistics are obtained from 42 representative plane
frames. The reliabilities of three typical (4, 8 and 12 floor) buildings are evaluated, using the simplified models and a rigorous, physical and geo-
metrical non-linear analysis. Results show that the 70/70 (column/beam stiffness reduction) model is more accurate and less conservative than the
80/40 model. Results also show that ABNT NBR6118:2003 [1] design criteria for horizontal displacement limit states (masonry damage according
to ACI 435.3R-68(1984) [10]) are conservative, and result in reliability indexes which are larger than those recommended in EUROCODE [2] for
irreversible service limit states.
Keywords
: reinforced concrete, physical nonlinearity, structural reliability, plane frame structures, service limit state.
A norma ABNT NBR6118:2003 - Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento - [1] propõe o uso de modelos simplificados para a considera-
ção da não-linearidade física na avaliação de deslocamentos em estruturas de concreto armado. Estes modelos penalizam a rigidez de pilares
e vigas, representando efeitos de fissuração do concreto e dispensando a realização de análises não-lineares físicas de material. O presente
trabalho tem por objetivos investigar a incerteza dos modelos simplificados propostos nesta norma, bem como determinar a confiabilidade de
estruturas de edifícios projetadas segundo esta norma nos estados limites de serviço para deslocamentos horizontais. Estatísticas de erro de
modelo são obtidas através da análise de 42 pórticos planos representativos. A confiabilidade de três edifícios típicos (de 4, 8 e 12 andares) é
analisada, utilizando-se os modelos simplificados e a análise não-linear física dita rigorosa. Os resultados mostram que o modelo 70/70 (pe-
nalização de rigidez pilar/viga) é menos conservador e mais preciso do que o modelo 80/40. Os resultados mostram ainda que os critérios de
verificação da norma ABNT NBR6118:2003 [1] para estado limite de serviço de deslocamentos horizontais (tendo em vista fissuração da alvenaria
pelas prescrições da ACI 435.3R-68(1984) [10]) são conservadores, e resultam em índices de confiabilidade superiores aqueles sugeridos no
EUROCODE [2] para estados limites de serviço irreversíveis.
Palavras-chave:
concreto armado, não-linearidade física, confiabilidade estrutural, pórtico plano, estado limite de serviço.
Reliability of buildings in service limit state
for maximum horizontal displacements
Confiabilidade de edifícios no estado limite de serviço
para deslocamentos horizontais máximos
A. G. B. CORELHANO
a
anggio@sc.usp.br
M. R. S. CORRÊA
b
mcorrea@sc.usp.br
A. T. BECK
c
atbeck@sc.usp.br
a
Doutorando em Engenharia de Estruturas, Departamento de Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade
de São Paulo, anggio@sc.usp.br, Avenida Trabalhador Sãocarlense, 400, CEP 13.566.590, São Carlos, SP, Brasil
b
Professor Associado, Departamento de Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo,
mcorrea@sc.usp.br, Avenida Trabalhador Sãocarlense, 400, CEP 13.566.590, São Carlos, SP, Brasil.
c
Professor Doutor, Departamento de Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo,
atbeck@sc.usp.br, Avenida Trabalhador Sãocarlense, 400, CEP 13.566.590, São Carlos, SP, Brasil.
Received: 22 Sep 2011 • Accepted: 10 Dec 2011 • Available Online: 01 Feb 2012
Abstract
Resumo
Volume 5, Number 1 (February, 2012) p. 84-103 • ISSN 1983-4195
© 2012 IBRACON