Cópias dos acetatos da disciplina

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1 FACULDADE DE ENGENHARIA UNIVERSIDADE DO PORTO MESTRADO EM ESTRUTURAS DE ENGENHARIA CIVIL Cópias dos acetatos da disciplina SEGURANÇA ESTRUTURAL

2 SEGURANÇA ESTRUTURAL SEGURANÇA ESTRUTURAL A SEGURANÇA ABSOLUTA DE UMA ESTRUTURA NÃO PODE SER GARANTIDA. (Impossibilidade de prever de forma exacta todas as condições de que depende o seu funcionamento) O comportamento das estruturas depende de diversos factores, a maioria dos quais não podem ser controlados de forma absoluta. As diversas fontes de incerteza responsáveis pela variabilidade desses factores conduzem a que o problema de avaliação da segurança das estruturas tenha um carácter marcadamente não determinístico. O DIMENSIONAMENTO ENVOLVE RISCO Objectivo fundamental: Minimizar, ou pelo menos controlar, as situações de risco que envolvam de alguma forma a perda das capacidades da estrutura para cumprir as funções para que foi concebida da forma mais económica possível. acetato 1

3 Mestrado em Estruturas de Engenharia Civil A actual regulamentação assume a noção de risco ao fixar PROBABILIDADES DE ROTURA associadas aos coeficientes de segurança Há necessidade de: DADOS DISPONÍVEIS TRATAMENTO DOS DADOS CONTROLAR AS SITUAÇÕES DE RISCO MÉTODOS DE ANÁLISE ESTRUTURAL REALISTAS TÉCNICAS DE ANÁLISE DE SEGURANÇA ADEQUADAS NORMAS ROTURA: Perda das capacidades de funcionamento adequado da estrutura em serviço (deformação ou fendilhação excessiva, tensões elevadas, etc.) ou em situações de colapso (perda de equilíbrio, capacidade resistente ultrapassada, etc.) acetato 2

4 SEGURANÇA ESTRUTURAL História do desenvolvimento da noção de Segurança Estrutural BABILÓNIA CÓDIGO DE HAMMURABI Rei Hammurabi A.C. Artigos (em regras profissionais) se um construtor (ou mestre de obras) construiu uma casa para um homem mas (se) a obra não foi realizada convenientemente e (se) a casa que construiu ruir e causar a morte do dono da casa, esse construtor deverá ser morto. Se causar a morte do filho do dono dessa casa, o filho do construtor deverá ser morto. acetato 3

5 Mestrado em Estruturas de Engenharia Civil FIABILIDADE A B D B D C C "dimensionamento óptimo" TEMPO A - Período de dimensionamento conservativo B - Aumento de confiança devido a experiências bem sucedidas C - Ocorrência de roturas D - Compensação devido ao pânico Até ao séc. XIX: séc. XIX até à década de 70: desde a década de 70: Abordagem empírica (dependia da experiência e intuição dos construtores) Método das tensões admissíveis (primeiras regras com base científica surgem com o aparecimento da construção metálica e o desenvolvimento da teoria da resistência dos materiais) Critérios semi-probabilísticos (verificação de segurança com base probabilística) acetato 4

6 SEGURANÇA ESTRUTURAL MÉTODO DAS TENSÕES ADMISSÍVEIS: σ σ = R γ seg γ seg - coeficiente de segurança fixado de forma convencional Hipóteses originais baseadas em margens de segurança determinísticas relações lineares entre cargas e deformações (lei de Hooke); resistência dos materiais considerada bem conhecida. Frequentes adaptações dos parâmetros relativos às acções e às resistências, à medida que o período de observação aumentava. relações lineares entre cargas e deformações (lei de Hooke); resistência dos materiais considerada bem conhecida. Críticas: Adaptações eram feitas parcialmente e não globalmente Nível de risco não uniforme Os progressos relativos ao conhecimento mais aperfeiçoado da mecânica estrutural das cargas aplicadas, em simultâneo com o melhoramento das técnicas de produção dos materiais, resultaram unicamente numa diminuição e diversificação do coeficiente de segurança. Impossibilidade de quantificar a segurança global acetato 5

7 Mestrado em Estruturas de Engenharia Civil A insuficiência deste conceito e a necessidade, sucessivamente crescente, de dimensionar de forma económica conduziu a um desenvolvimento acentuado na direcção de metodologias de segurança racionais. Novo CONCEITO SEMI-PROBABILÍSTICO baseado na utilização de VALORES CARACTERÍSTICOS e VALORES DE CÁLCULO e na adopção de COEFICIENTES PARCIAIS DE SEGURANÇA acetato 6