Probabilistic Study of Reinforced Concrete Sections Subjected to Axial Load and Biaxial Bending

Authors

  • Américo Campos Filho Universidade Federal do Rio Grande do Sul & Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Porto Alegre, Brasil.
  • Bruna Manica Lazzari Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, Brasil.
  • David S. Bustamante Herquinigo Universidade Federal do Rio Grande do Sul & Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Porto Alegre, Brasil.
  • Mauro de Vasconcellos Real Universidade Federal do Rio Grande do Sul & Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Porto Alegre, Brasil.

DOI:

https://doi.org/10.70567/mc.v42.ocsid8302

Keywords:

reliability, reinforced concrete, axial load, biaxial bending

Abstract

The objective of this work is to present a probabilistic model for the analysis of rectangular reinforced concrete sections subjected to oblique flexural-compression at the ultimate limit state. The parabola-rectangle diagram is used for concrete and a bilinear diagram for steel, transforming surface integrals into line integrals. The deformed configuration corresponding to failure equilibrium is determined using the Newton-Raphson method. The main mechanical, geometrical, and loading properties are considered as random variables. By applying the FORM method, the resistant capacity of the section is obtained and the reliability index is estimated. Finally, design and reliability charts are presented in accordance with the Brazilian Standard of NBR-6118/2023.

References

Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro, Brasil, 2023.

Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6120: Ações para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro, Brasil, 2019.

Beck, A. T. Confiabilidade e Segurança das Estruturas. 2. ed. Florianópolis, SC: Editora Orsa Maggiore, 2024.

Campos Filho, A. Dimensionamento e verificação de seções poligonais de concreto armado submetidas à flexão composta oblíqua. 3. ed. Porto Alegre: CPGEC/UFRGS, 2014.

Costa, L. G.; Santiago, W. C.; Beck, A. Probabilistic models for live loads in buildings: critical review, comparison to Brazilian design standards and calibration of partial safety factors. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, v. 16, n. 2, e16204, 2023.https://doi.org/10.1590/s1983-41952023000200004

Joint Committee on Structural Safety. JCSS - Probabilistic Model Code. Lyngby, 2001.

Musso Junior, F. Dimensionamento de seções de concreto armado e verificação da estabilidade de vigas-colunas no estado limite. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 1987.

Real, M. de V. RealPy: a Python class for reliability analysis including Monte Carlo and FORM methods, 2021. Disponible en: https://github.com/mvreal/Reliability

Santiago, W. C. Calibração baseada em confiabilidade dos coeficientes parciais de segurança das principais normas brasileiras de projeto estrutural. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019.

Werner, H. Schiefe Biegung polygonal umrandeter Stahl-Beton-Querschnitte. Beton-und Stahlbetonbau. Berlin, v. 69, n. 4, p. 92-97, 1974.

Published

2025-11-28

Issue

Section

Conference Papers in MECOM 2025

Most read articles by the same author(s)