Resumo Nos dias de hoje sabe-se que é importante estudar a segurança das estruturas, para evitar acidentes trágicos, bem como endereçar o compromisso entre segurança e economia. O método mais utilizado no mundo para avaliar a segurança de estruturas é a confiabilidade estrutural. O índice de confiabilidade não é conhecido para vigas pré-moldadas protendidas de pontes projetadas utilizando as normas brasileiras (NBR6118 e NBR7188). Este trabalho avalia os índices de confiabilidade anual de uma viga pré-moldada protendida de ponte no estado limite de serviço (ELS), projetada utilizando a norma brasileira, e compara com resultados da literatura. A ponte estudada possui 33,5 metros de vão, é bi apoiada, constituída por cinco vigas de concreto protendido com seção U. A análise de confiabilidade foi realizada utilizando dois métodos para as quatro equações do estado limite: “First Order Mean Value” (FOMV) e método de confiabilidade de primeira ordem (FORM). Análises de sensibilidades foram executadas para considerar tanto a contribuição relativa das variáveis envolvidas como o efeito de suas distribuições nos índices de confiabilidade anual para ELS. Verificou-se que o momento fletor do trem-tipo e as tensões admissíveis reduzem significativamente os índices de confiabilidade obtidos para a norma brasileira. As equações de estado limite de serviço são particularmente sensíveis ao momento fletor do trem-tipo, tensões admissíveis e perdas de protensão, bem como suas respectivas distribuições.

Abstract Nowadays it is known that it is important to study the safety of structures to avoid tragic accidents or economic losses. The most widely used method in the world to evaluate the safety of structures is structural reliability. The reliability index of prestressed precast beams of bridges designed using Brazilian standards (NBR6118 and NBR7188) is not known. This work evaluates the annual reliability indexes of a prestressed precast beam bridge at the serviceability limit state (SLS) projected using the Brazilian standard and compares it with results from the literature. The studied bridge has 33.5 meters of span, is simply supported, constituted by five precast concrete beams with U section. The reliability analysis was carried out using two methods for the four limit state equations: First Order Mean Value (FOMV) and First Order Reliability Method (FORM). Sensitivity analyzes were performed to consider both the relative contribution of these variables and the effect of their distributions on the annual reliability indexes for SLS. It was verified that the effect of load trains and the allowable stress significantly reduce the reliability index obtained for Brazilian standard. The service limit state equations are particularly sensitive to load trains, allowable stress and prestress losses, as well as their respective distributions.

Resumo O objetivo deste artigo é desenvolver uma análise estática não-linear através de um estudo de caso de um cais sobre estacas situado em uma nova área portuária para petroleiras. A atividade sísmica da área é muito intensa com uma aceleração máxima do solo de 0.55 g. Por esta razão, é muito importante analisar o comportamento estrutural na situação não-linear. A análise do cais, modelada em 3D pelo método dos elementos finitos, é usada para calcular os períodos de vibrações da estrutura (o primeiro período da estrutura é de 1.68 s) e a sua curva de capacidade. O projeto da estrutura segue critérios tradicionais preconizado pôr normas internacionais e o seu procedimento está de acordo com os métodos clássicos e as normas. Foram utilizadas as normas europeia e venezuelana para obter a característica adequada do terremoto para ser utilizada na análise de pushover. Além de ser importante estudar a influência sísmica da estrutura do cais e dos seus elementos críticos, bem como a interação fluido-estrutura-solo, também é importante analisar as consequências de falha estrutural e estimar o deslocamento máximo permitido. Os resultados mostram que o deslocamento final é de 18.81 cm. Um porto para petroleiras é uma obra extremamente estratégica, que precisa ser cuidadosamente projetada para evitar danos ambientais e para manter a segurança humana.

Abstract The aim of this paper is to carry out a nonlinear static analysis using a case study of a pile-supported wharf in a new oil tankers port. The seismic activity in this area is very intense with the peak ground acceleration of 0.55 g; for this reason, it is very important to analyse the structural behaviour of the nonlinear situation. The analysis of the wharf, modelled in 3D by finite element method, serves to calculate the structure vibration periods (the structure’s first period is 1.68 s) and the capacity curve. The design of the structure follows traditional criteria by international guidelines, and its procedure is in accordance to classic theoretical methods and codes. For the selection of adequate characteristic earthquake input for the pushover analysis European and Venezuelan codes have been used. Besides being important to study the seismic influence on the body of the wharf and on critical elements, as well as and the interaction fluid-structure-soil, it is also important to analyse the consequences of structure failure and to estimate the maximum allowed displacement. The results show that the ultimate displacement is 18,81 cm. A port is an extremely strategic work, which needs to be carefully designed to avoid environmental damage and maintain human safety.

Resumo Esse trabalho apresenta uma análise comparativa entre duas hierarquias de modelos comumente aplicadas no projeto estrutural de túneis: modelos de maciço contínuo e de anel sobre apoios. Primeiramente, as principais características de cada modelo e as interfaces entre ambos são discutidas. Baseado em tais avaliações um procedimento simples é proposto para determinar as cargas impostas ao modelo de anel sobre apoios que levam a resultados compatíveis àqueles de um dado modelo de maciço contínuo. Tal procedimento é então explorado para estimar carregamentos de compatibilização simplificados para casos básicos e ilustrativos, onde uma compatibilização razoável foi atingida para um carregamento relativamente simples.

Abstract This work presents a comparative analysis between two model hierarchies commonly applied in tunnel structural design: continuum ground models and bedded-beam models. Firstly, the main characteristics of each model and the interfaces between them are discussed. Based on those evaluations a simple procedure is proposed for determining the bedded-beam model imposed loads which lead to results compatible to those of a given continuum model. Said procedure is then explored to estimate simplified compatibilization loads for basic and illustrative cases, where a reasonable compatibilization was achieved for a relatively simple applied load.

Resumo Existem muitos métodos de dimensionamento de blocos de fundações, mas ainda não há consenso sobre qual método fornece a melhor abordagem para o engenheiro de projetos. No Brasil, muitos projetistas de estruturas utilizam o método clássico de Blévot, no entanto, com a revisão da norma NBR 6118 de projeto de estruturas de concreto em 2014, o meio técnico tem sido confrontado com dúvidas quanto a aplicabilidade desse método pela regulamentação vigente. De forma a contribuir com o tema, recentemente foi desenvolvido um modelo de bielas e tirantes que relaciona o método clássico com os conceitos mais atuais de modelos de bielas e tirantes. As resistências teóricas de blocos sobre 4 estacas obtidas através de vários modelos de bielas e tirantes são comparadas com ensaios experimentais. Os resultados obtidos mostram que o modelo recentemente desenvolvido é adequado para o dimensionamento de blocos rígidos.

Abstract There are many methods for designing pile caps, but there is still no consensus on which one provides the best approach for the practical engineers. In Brazil, many structural designers use the classical Blévot method; however, the applicability of the method has been questioned after the revision of the NBR 6118 standard for design of concrete structures in 2014. To support structural designers, a strut-and-tie model has recently been developed that relates the classical method to the most current concepts of strut-and-tie models. The theoretical bearing capacity of four-pile cap obtained through several strut-and-tie models are compared with experimental tests. The results show that this recently developed model is suitable for the design of deep pile cap.

Resumo Dos sistemas de pontes suspensas por cabos, as estaiadas têm sido largamente utilizadas devido à sua capacidade de vencer grandes vãos e não demandarem grandes áreas de apoio durante sua execução, minimizando as interferências com o fluxo de veículos já existente ou vencendo grandes vãos em rios e canais que necessitam de espaço para passagem de embarcações. Além dessas vantagens estruturais, são esteticamente bem aceitas pela sociedade, valorizando o espaço urbano e muitas vezes tornando-o ponto de referência. Este trabalho visa descrever a influência da suspensão unilateral do tabuleiro no comportamento de pontes estaiadas curvas através de modelos estruturais aplicados a passarelas, a fim de avaliar se os ganhos ou perdas estruturais são relevantes para as considerações de projeto. Os resultados indicaram que a variação dos esforços no tabuleiro depende, além do posicionamento dos cabos e suas forças (que por sua vez dependem das rigidezes do tabuleiro), dos próprios cabos e do mastro central.

Abstract In systems of suspended cable bridges, the cable-stayed bridges have been widely used because of its capacity to overcome large spans and not require large areas of support during their execution, minimizing interference with existing vehicle flow or overcoming large spans in rivers and channels that require space to the passage of vessels. In addition to this structural advantages, they are aesthetically well accepted by society, valuing the urban space and often making it a landmark. This paper aims to describe the influence of unilateral suspension of decks on the behavior of cable-stayed bridges with curved decks through structural models in order to evaluate whether structural gains or losses are relevant to project considerations. Results indicated that stresses variation in the deck depends not only on the position of the cables and their forces (which depends on the stiffness of the deck), but also on the cable itself and the central pylon.

Resumo O uso frequente de lajes lisas na construção de edifícios destaca a importância do aprimoramento no estudo das ligações laje-pilar, principalmente quanto a verificação do Estado Limite Último de Punção, visto a complexidade envolvida neste fenômeno. Este artigo aplica conceitos da Teoria da Confiabilidade com o objetivo de avaliar a segurança existente na formulação proposta pela norma NBR6118: 2014 para verificação de punção em lajes lisas com pilares centrados. Foram elaborados 12 modelos de análise probabilística das equações dos contornos C e C', considerando a influência que a variação da espessura da laje, do ������e da excentricidade da força cortante exerce sobre o índice de confiabilidade �� e a probabilidade de falha ����. Os resultados indicaram que a formulação do contorno C possui segurança razoável, porém o contorno C' apresentou índice �� abaixo do esperado.

Abstract The frequent use of flat slabs in building constructions highlights the importance of improving the study of slab-column joints, particularly regarding the verification of the ultimate limit state of punching shear, given the complexity of this phenomenon. This article applies concepts of the Theory of Reliability in order to evaluate the safety of the formulation established by NBR6118: 2014 standard to check punching shear in flat slabs with centered columns. Twelve probabilistic model analysis for C and C' equations were developed, considering the influence that the variation of the slab thickness, the ������ and the shear force eccentricity have on reliability index �� and failure rate ����. Results indicated that formulation of C boundary is reasonably safe, although C'boundary revealed �� index below expectations.

Este artigo apresenta uma investigação da segurança de elementos estruturais submetidos à flexão simples, em concreto armado, em aço e em material misto, e dimensionados segundo as normas NBR8681:2003, NBR6118:2007 e NBR8800:2008. O estudo permite uma comparação da segurança relativa de vigas produzidas com estes materiais e através destas normas. Estudos comparativos entre diferentes materiais são raros na literatura. Resultados da presente investigação mostram que, enquanto os índices de confiabilidade dos elementos de concreto são satisfatórios, as vigas metálicas apresentam resultados abaixo dos limites estabelecidos por normas internacionais. No caso das vigas mistas, os índices de confiabilidade encontrados estão entre os valores para concreto e aço.

This paper presents an investigation on the safety of structural elements submitted to pure bending, produced in reinforced concrete, in steel and steel-concrete composites, and designed according to Brazilian codes NBR8681:2003, NBR6118:2007 and NBR8800:2008. The study allows a comparison of the relative safety of beams produced with these materials and designed using these codes. Comparative studies between the performances of different materials are difficult to find in the published literature. The present study shows that reliability indexes for reinforced concrete beams are satisfactory; however, results for steel beams are below limit values established in international design standards. Reliability indexes found herein for steel-concrete composite beams are intermediate to concrete and steel beams.