download completo - SET - USP

ISSN 1809-5860
UM MODELO PARA PROJETO ÓTIMO BASEADO EM CONFIABILIDADE
APLICADO A VIGAS EM CONCRETO ARMADO
Caio Gorla Nogueira 1 & Wilson Sergio Venturini 2
Resumo
Este trabalho apresenta um modelo de otimização baseada em confiabilidade com aplicação ao dimensionamento
de vigas em concreto armado. A característica principal do modelo é aliar a economia esperada com a
segurança necessária através de um processo de minimização do custo de construção da estrutura, sujeito à
restrições mecânicas e de confiabilidade. Os resultados obtidos para uma viga isostática biapoiada mostraram
que o modelo foi capaz de encontrar de fato uma configuração mais econômica que o dimensionamento padrão e,
ainda, com a segurança garantida.
Palavras-chave: Elementos finitos. Confiabilidade. Otimização. Concreto armado.
A RELIABILITY-BASED DESIGN OPTIMIZATION MODEL APPLIED TO
REINFORCED CONCRETE BEAMS
Abstract
This work shows a reliability-based optimization model applied to the design of reinforced concrete beams. The
main feature of the model is to alie the economy with the necessary security through a construction cost
minimization process of the structure, subject to mechanical and reliability constraints. The results for an
isostatic supported beam showed that the model was able to find out a better configuration than the standard
design and, with the garanteed security.
Keywords: Finite elements. Reliability. Optimization. Reinforced concrete.
Linha de Pesquisa: Métodos Numéricos
1 INTRODUÇÃO
A segurança e economia são as principais metas de um projeto estrutural. Do ponto de vista
da economia, a otimização matemática pode ser uma ferramenta interessante para a obtenção de
soluções com menor custo. Já o cálculo de probabilidades de se atingir estados limites, realizado com
o uso da teoria da confiabilidade, fornece uma medida mais consistente do grau de segurança da
estrutura. Portanto, a combinação entre as teorias de otimização e confiabilidade representam uma
ferramenta em potencial para o projeto de estruturas de engenharia. Esse acoplamento é conhecido
na literatura como RBDO (Reliability-Based Design Optimization) e já possui diversos trabalhos
publicados (SriVidya & Ranganathan, 1995; Royset et al, 2001; Frangopol & Maute, 2003; Barakat et
al, 2003; Nogueira & Venturini, 2006).
1 Doutorando em Engenharia de Estruturas - EESC-USP, gorlanog@sc.usp.br
2 Professor do Departamento de Engenharia de Estruturas da EESC-USP, venturin@sc.usp.br
Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 11, n. 53, p. 145-149, 2009