State of the art i anàlisi de la fiabilitat estructural a l'edificació

Abstract

Aquest treball té per motivació fer una anàlisi del concepte de fiabilitat estructural i estudiar l’aplicació d’aquesta al disseny i càlcul de les estructures d’edificació, tant des d’un punt de vista teòric, amb una introducció dels diferents conceptes relacionats amb la fiabilitat, com des d’un punt de vista pr{ctic, amb l’estudi de les normatives i l’explicació mitjançant exemples senzills. L’objectiu de les normatives de construcció es el poder calcular les estructures amb uns coeficients de seguretat que permetin un índex de fiabilitat que ens doni les suficients garanties de seguretat, i a la mateixa vegada, obtenir un disseny òptim i no sobredimensionat. En l’actualitat, el mètode de c{lcul d’estructures contemplat a les normatives estatals, el Codi Tècnic d’Edificació (CTE), i la norma EHE, es basen en el mètode dels coeficients parcials de seguretat. Aquest mètode és semi-probabilístic, i això vol dir que les incerteses de les variables que intervenen en el càlcul, com ara les accions i les resistències, s’han estudiat prèviament mitjançant un estudi probabilístic per tal de poder definir uns coeficients de seguretat amb els que calcular amb una garantia de seguretat mínima. Per a acomplir l’objectiu proposat s’han estudiat els diferents mètodes de càlcul estructural compartint un mateix exemple senzill, que ens permet veure la seva evolució en l’aplicació dels coeficients de seguretat. També ha fet falta una introducció del mètode de càlcul probabilístic i del c{lcul de l’índex de fiabilitat de l’estructura. La dificultat principal rau en la necessitat de definir les variables bàsiques de forma més acurada ja que per fer servir els mètodes probabilistes s’han de considerar les variables bàsiques com a aleatòries i això ens comporta no només conèixer estadístics resum sinó que també es fa necessària la distribució de probabilitat. Per altra banda, en el procés de c{lcul s’han hagut d’estudiar tècniques d’aproximació com ara el FOSM, el FORM i el SORM. Al respecte d’aquesta metodologia, el CTE a l’Annex C en fa una introducció així com també l’Eurocodi a l’Annex B. Com a aportació documental, aquest PFC també fa un repàs dels últims treballs de recerca fets en aquest camp així com del programari disponible relacionat. A mode de conclusió es proposen dues línies d’actuació: Primerament un major aprofundiment en l’estudi de les variables aleatòries bàsiques que intervenen en el càlcul estructural, com ara l’estudi de les seves distribucions estadístiques i, d’una altra banda, la necessitat d’iniciatives per a sensibilitzar els calculistes d’estructures vers l’ús dels nous mètodes de càlcul.