Resumo Este artigo apresenta a calibração, baseada em confiabilidade, dos coeficientes parciais de segurança das normas brasileiras utilizadas no dimensionamento de estruturas de concreto. O trabalho está fundamentado na teoria de confiabilidade, que permite uma representação explícita das incertezas envolvidas em termos das resistências e ações. No que tange às resistências, são consideradas vigas projetadas para resistir a esforços de flexão e cisalhamento com concretos de cinco classes (C20, C30, C40, C50 e C60), três razões entre base e altura útil (0,25, 0,50 e 0,75), três taxas geométricas de armaduras longitudinais (ρmin, 0,5% e ρmax) e três taxas de armaduras transversais ( A s s m i n, 5 . A s s m i n e A s s m a x). No tocante às ações, são consideradas sete razões entre os carregamentos acidental e permanente (qn/gn), e sete razões entre os carregamentos do vento e permanente (wn/gn). O estudo ainda adotou um único valor para o índice de confiabilidade alvo (βalvo = 3,0). Os resultados mostraram que os conjuntos otimizados dos coeficientes parciais de segurança conduzem a uma confiabilidade mais uniforme para diferentes situações de projeto e combinações de carregamentos.

Abstract This paper presents a reliability-based calibration of partial safety factors for Brazilian codes used in the design of concrete structures. The work is based on reliability theory, which allows an explicit representation of the uncertainties involved in terms of resistances and loads. Regarding the resistances, this study considers beams with concrete of five classes (C20, C30, C40, C50 and C60), three ratios between base and effective depth (0.25, 0.50 and 0.75), three longitudinal reinforcement ratios (ρmin, 0.5% and ρmax) and three transverse reinforcement ratios ( A s s m i n, 5 . A s s m i n and A s s m a x). In terms of loads, this work considers seven ratios between live loads and permanent loads (qn/gn), and seven ratios between wind loads and permanent loads (wn/gn). The study also adopts a single value for the target reliability index (βtarget = 3.0). Results show that the optimized set of partial safety factors leads to more uniform reliability for different design situations and load combinations.

Resumo Este artigo apresenta um estudo da conformidade de blocos estruturais vazados de concreto simples fabricados e empregados na execução de estruturas de alvenaria no Brasil. O estudo está baseado em resultados de ensaios de resistência à compressão, de análises dimensionais e de ensaios de absorção realizados em mais de seis mil amostras pertencentes a três classes (A, B e C) e duas famílias de modulação (M-15 e M-20). Resultados nacionais mostram que os blocos tendem a apresentar resistência característica estimada superior à resistência característica especificada, exceto aqueles pertencentes à classe A. Resultados regionais revelam que blocos fabricados na região nordeste estão sistematicamente não-conformes, em todas as classes de resistência investigadas. O estudo ainda revela que a variação nas dimensões dos blocos é desprezível, que os desvios encontrados atendem com folga às tolerâncias de referência e que valores de absorção média estão dentro do permitido.

Abstract This paper presents a study of the conformity of structural concrete blocks manufactured and used in masonry construction in Brazil. It is based on compressive strength tests, on dimensional analysis and absorption tests of over six thousand samples from three classes (A, B and C) and two modular sizes (M-15 and M-20). National results show that blocks tend to have an estimated compressive strength higher than specified, except blocks from class A. Regional results show that blocks manufactured in the northeast (NE) are consistently non-conforming, for all block classes. The study also shows that dimensional variations and absorption tests results are within code tolerances.

Este artigo apresenta um estudo da (não-)conformidade dos concretos estruturais produzidos no Brasil, bem como do impacto da não-conformidade na redução da confiabilidade de pilares curtos submetidos a compressão simples. Esta investigação tem como base ensaios de resistência de mais de cinco mil corpos-de-prova de diferentes localidades do Brasil. Estes ensaios mostram que parte significativa dos concretos atualmente produzidos no Brasil não atingem a resistência característica (fck) especificada em projeto. Como resultado, estes concretos deveriam ser considerados não-conformes, e medidas de mitigação deveriam ser aplicadas. O trabalho investiga ainda o impacto da não-conformidade dos concretos produzidos no Brasil na confiabilidade de pilares curtos de concreto armado submetidos a compressão simples, quando medidas de reforço e recuperação não são adotadas. Em concreto armado, pilares curtos são os elementos estruturais cuja resistência mais diretamente depende da resistência à compressão do concreto. Uma consequência da não-conformidade dos concretos é que a equação teórica de norma, que relaciona a resistência média com o valor característico especificado em projeto, não pode ser utilizada na análise de confiabilidade. Utilizando equação equivalente, determinada a partir dos resultados experimentais, verifica-se uma redução significativa da confiabilidade dos pilares curtos em função da não-conformidade dos concretos. Estes resultados reforçam a necessidade de um controle rigoroso no recebimento do concreto, bem como na fiscalização das medidas de mitigação no caso dos concretos não-conformes.

This paper presents a study of the strength (non)compliance of structural concretes produced in Brazil, and a study of the detrimental effects of non-compliance in reliability of short columns subject to axial compression. The investigation is based on experimental results of over five thousand concrete samples from different parts of Brazil. Results show that a significant part of these concretes do not reach the characteristic strength specified in design. As a consequence, these concretes should be considered non-compliant, and mitigation measures should be adopted (design revision, further testing, structural reinforcement, load restrictions and demolition/reconstruction). The study also investigates the impact of concrete strength non-compliance on the reliability of short columns subject to axial compression, when mitigation measures are not adopted. In reinforced concrete, short columns are the structural elements whose resistance most directly depends on the compressive strength of concrete. One consequence of concrete strength non-compliance is that the theoretical equation relating mean concrete resistance to specified concrete strength does not apply. Using an alternative expression, derived from the experimental results, a significant reduction in reliability of short columns is observed, due to the noncompliance of concretes produced in Brazil. These results testify to the importance of a rigorous control in the reception of concretes at construction sites, as well as in the control of the required mitigation measures, when noncompliant concrete is received.