Registro fonte: Desenvolvimento de mapas de temperatura para a aplicação em projetos de obras de artes especiais como contribuição a revisão da NBR6118

Desenvolvimento de mapas de temperatura para a aplicação em projetos de obras de artes especiais como contribuição a revisão da NBR6118

In Brazil, uniform temperature actions for the structures analysis are defined using a simplified procedure abandoned by European and American design codes since the beginning of the 2000s. This situation has generated a gap in criteria for structural analysis, especially for bridges, due to the eff...

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Autor principal:	Moreira, Amacin Rodrigues
Formato:	Tese
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Análise estrutural (Engenharia) - Temperatura Pontes - Temperatura Mapas - Temperatura Termodinâmica Projeto estrutural Structural analysis (Engineering) - Temperature Bridges - Temperature Maps - Temparature Thermodynamics Structural design CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL Engenharia Civil
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29346
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id	riut-1-29346
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spelling	riut-1-293462022-08-20T06:07:09Z Desenvolvimento de mapas de temperatura para a aplicação em projetos de obras de artes especiais como contribuição a revisão da NBR6118 Development of temperature maps for application in bridges as a contribution to the revision of ABNT NBR6118 standard Moreira, Amacin Rodrigues Catai, Rodrigo Eduardo https://orcid.org/0000-0002-6595-8581 http://lattes.cnpq.br/8926391556195704 Giovannetti, Ana Carolina Virmond Portela http://lattes.cnpq.br/3657651449787446 Abdalla Filho, João Elias https://orcid.org/0000-0002-0560-2890 http://lattes.cnpq.br/5937902167536869 Lacerda, Luiz Alkimin de https://orcid.org/0000-0002-0552-460X http://lattes.cnpq.br/0043721710279191 Catai, Rodrigo Eduardo https://orcid.org/0000-0002-6595-8581 http://lattes.cnpq.br/8926391556195704 Mazer, Wellington https://orcid.org/0000-0002-9941-999X http://lattes.cnpq.br/4548225471488796 Análise estrutural (Engenharia) - Temperatura Pontes - Temperatura Mapas - Temperatura Termodinâmica Projeto estrutural Structural analysis (Engineering) - Temperature Bridges - Temperature Maps - Temparature Thermodynamics Structural design CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL Engenharia Civil In Brazil, uniform temperature actions for the structures analysis are defined using a simplified procedure abandoned by European and American design codes since the beginning of the 2000s. This situation has generated a gap in criteria for structural analysis, especially for bridges, due to the effects produced by temperature variation on structural elements, supports, joints and foundation elements. Impact on safety levels and pathological manifestations have been found in bridges due to the thermal actions of the environment, affecting maintenance and durability conditions. On the other hand, the occurrence of global warming has affected the climate and the ambient temperature, with a change in the extreme values and in the amplitude of temperatures. Through a literature review and an analysis of the behavior of some structures, the procedures recommended by the various existing standards and by recent research on the subject were analyzed, concluding that the current normative models use the extreme shade air temperatures as a reference to determine the actions employed in the designs, as well as maps for recording and consulting the values of these temperatures. The study concluded that the model recommended by Eurocode, the European design standard, with several recent applications, is suitable for the use of data from meteorological stations installed in Brazil, considering the period of data available, the stations location and the extension of the Brazilian territory. Within this context, the present research aimed to develop temperature maps for application in structural projects as a contribution to the future revision of NBR6118 Standard, attempting the criteria of NBR7187:2021 Standard. Thus, a methodological procedure was developed involving the processes of selection, treatment and analysis of data to obtain adjustment curves for determination, with a degree of confidence 90%, of the extreme values of maximum and minimum temperatures for the recurrence time of 100 years for each meteorological station, as well as for transferring the results and generating isocurves on georeferenced maps. Despite the continental dimensions of Brazil and the climatic variations found between the different regions, the conclusion is the application of the proposed procedure results in maps in which the interpolation of the dataset generates a continuous transition of values in the north-south direction, taking into account the estimated values, and the possibility of use by the designers of structures in a similar way to that used by the aforementioned international standards. No Brasil, as ações referentes à temperatura uniforme para a análise de estruturas são definidas com o emprego de um procedimento simplificado abandonado pelos códigos de projeto europeu e americano desde o início dos anos 2000. Esta situação tem gerado uma lacuna no critério de análise estrutural, em especial das estruturas das obras de arte especiais, devido aos efeitos produzidos pela variação da temperatura sobre os elementos estruturais, aparelhos de apoio, juntas e elementos de fundação. Além do impacto nos níveis de segurança, manifestações patológicas têm sido encontradas em obras existentes tendo como provável origem as ações térmicas do meio ambiente, afetando as condições de manutenção e durabilidade. Por outro lado, a ocorrência do aquecimento global tem afetado o clima e a temperatura ambiente, tendo-se uma modificação nos valores extremos e na amplitude das temperaturas. Por meio da revisão bibliográfica e da análise do comportamento de algumas estruturas, foram analisados os procedimentos recomendados pelas diversas normas existentes e pelas pesquisas recentes sobre o tema, concluindo-se que os modelos normativos atuais utilizam as temperaturas extremas do ar à sombra como referência para a determinação das ações empregadas nos projetos, bem como, mapas para o registro e consulta dos valores dessas temperaturas. O estudo permitiu concluir, ainda, que o modelo recomendado pelo Eurocode, a norma de projetos europeia, com diversas aplicações recentes, se apresenta adequado para a utilização dos dados das estações meteorológicas instaladas no Brasil, considerando o período de dados disponível, a localização das estações e a extensão do território brasileiro. Dentro deste contexto, a presente pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de mapas de temperaturas para a aplicação em projetos estruturais como uma contribuição a definição das ações de temperatura e a futura revisão da NBR6118, atendendo a delegação da NBR7187:2021. Para isto, foi desenvolvido um procedimento metodológico, envolvendo os processos de seleção, tratamento e análise dos dados para obtenção de curvas de ajuste para determinação, com um grau de confiança de 90%, dos valores extremos de temperaturas máxima e mínima para o tempo de recorrência de 100 anos de cada estação meteorológica, bem como, para transferência dos resultados e geração de isocurvas em mapas georreferenciados. Apesar das dimensões continentais do Brasil e das variações climáticas encontradas entre as diferentes regiões, a conclusão é que a aplicação do procedimento proposto resulta em mapas em que a interpolação do conjunto de dados gera uma transição de valores continua na direção norte-sul, atendendo os valores estimados, e a possibilidade de emprego pelos projetistas de estruturas de modo similar ao empregado pelas normas internacionais citadas. 2022-08-19T21:00:45Z 2022-08-19T21:00:45Z 2022-02-25 doctoralThesis MOREIRA, Amacin Rodrigues. Desenvolvimento de mapas de temperatura para a aplicação em projetos de obras de arte especiais como contribuição a revisão da NBR6118. 2022. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29346 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil UTFPR
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description	In Brazil, uniform temperature actions for the structures analysis are defined using a simplified procedure abandoned by European and American design codes since the beginning of the 2000s. This situation has generated a gap in criteria for structural analysis, especially for bridges, due to the effects produced by temperature variation on structural elements, supports, joints and foundation elements. Impact on safety levels and pathological manifestations have been found in bridges due to the thermal actions of the environment, affecting maintenance and durability conditions. On the other hand, the occurrence of global warming has affected the climate and the ambient temperature, with a change in the extreme values and in the amplitude of temperatures. Through a literature review and an analysis of the behavior of some structures, the procedures recommended by the various existing standards and by recent research on the subject were analyzed, concluding that the current normative models use the extreme shade air temperatures as a reference to determine the actions employed in the designs, as well as maps for recording and consulting the values of these temperatures. The study concluded that the model recommended by Eurocode, the European design standard, with several recent applications, is suitable for the use of data from meteorological stations installed in Brazil, considering the period of data available, the stations location and the extension of the Brazilian territory. Within this context, the present research aimed to develop temperature maps for application in structural projects as a contribution to the future revision of NBR6118 Standard, attempting the criteria of NBR7187:2021 Standard. Thus, a methodological procedure was developed involving the processes of selection, treatment and analysis of data to obtain adjustment curves for determination, with a degree of confidence 90%, of the extreme values of maximum and minimum temperatures for the recurrence time of 100 years for each meteorological station, as well as for transferring the results and generating isocurves on georeferenced maps. Despite the continental dimensions of Brazil and the climatic variations found between the different regions, the conclusion is the application of the proposed procedure results in maps in which the interpolation of the dataset generates a continuous transition of values in the north-south direction, taking into account the estimated values, and the possibility of use by the designers of structures in a similar way to that used by the aforementioned international standards.
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