06 CAMPUS SERTÃO 01 - UNIDADE DELMIRO GOUVEIA TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - UNIDADE DELMIRO GOUVEIA Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Graduação - ENGENHARIA CIVIL - UNIDADE DELMIRO GOUVEIA
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Confiabilidade estrutural de vigas de madeira : comparação entre seções otimizadas e não otimizadas para situação de incêndio pelo método da seção reduzida
Autor(es): Ramos, Vitor Fernando Lima
Primeiro Orientador: Ricardo, Alverlando Silva
metadata.dc.contributor.referee1: Correia, Vinícius Costa
metadata.dc.contributor.referee2: Verde, Salvatore
Resumo: A resistência das estruturas de madeira em incêndios está diretamente relacionada à robustez dos elementos estruturais. No entanto, a otimização de seções de vigas pode proporcionar um uso mais eficiente do material sem comprometer a segurança. Contudo, essa otimização afeta a confiabilidade estrutural, sendo necessário quantificar a segurança residual das vigas ao longo do tempo de exposição ao fogo. Para isso, este estudo investiga a confiabilidade estrutural de vigas de madeira otimizadas e não otimizadas, utilizando abordagens probabilísticas. A análise é conduzida com a Simulação de Monte Carlo (MCS) e o Método de Confiabilidade de Primeira Ordem (FORM), considerando vigas submetidas a incêndios e avaliadas pelo método da seção reduzida. A influência da perda de material devido à carbonização é incorporada ao modelo, permitindo uma estimativa da resistência residual ao longo do tempo de exposição ao fogo. Foram testadas vigas com quatro faces expostas, analisando os impactos da otimização estrutural na probabilidade de falha. Os resultados indicam que a otimização pode ser um fator determinante para a segurança estrutural em incêndios, pois vigas com maior altura na seção transversal apresentaram menor probabilidade de falha. Além disso, a modelagem permitiu quantificar a influência de diferentes tempos de exposição ao fogo na degradação da estrutura. Conclui-se que a integração entre confiabilidade estrutural e otimização contribui para o desenvolvimento de projetos mais eficientes, possibilitando um equilíbrio entre segurança e economia de material.
Abstract: The fire resistance of timber structures is directly related to the robustness of their structural elements. However, optimizing beam cross-sections can lead to a more efficient use of material without compromising safety. This optimization, however, affects structural reliability, making it necessary to quantify the residual safety of beams over the duration of fire exposure. In this context, this study investigates the structural reliability of optimized and non-optimized timber beams using probabilistic approaches. The analysis is carried out using Monte Carlo Simulation (MCS) and the First Order Reliability Method (FORM), considering beams exposed to fire and evaluated through the reduced cross-section method. The influence of material loss due to charring is incorporated into the model, enabling the estimation of residual strength over different fire exposure times. Beams with four faces exposed to fire were tested to analyze the impacts of structural optimization on failure probability. The results indicate that optimization can be a determining factor for structural safety in fire scenarios, as beams with greater crosssectional height exhibited lower failure probabilities. Furthermore, the modeling enabled quantification of the influence of varying fire exposure times on structural degradation. It is concluded that the integration of structural reliability and optimization contributes to the development of more efficient designs, allowing a balance between safety and material economy.
Palavras-chave: Confiabilidade estrutural
Otimização estrutural
Vigas de madeira
Incêndio
Método da seção reduzida
Structural reliability
Structural optimization
Timber beams
Fire
Reduced crosssection method
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Engenharia Civil - Bacharelado
Citação: RAMOS, Vitor Fernando Lima. Confiabilidade estrutural de vigas de madeira : comparação entre seções otimizadas e não otimizadas para situação de incêndio pelo método da seção reduzida. 2026. 44 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Unidade Delmiro Gouveia-Campus do Sertão, Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Delmiro Gouveia, 2025.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://www.repositorio.ufal.br/handle/123456789/18663
Data do documento: 13-mai-2025
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