Estudo paramétrico de estacas carregadas transversalmente por modelação computacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lombardi, Giovani Augusto Noquelli
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/19672
Resumo: Dupla diplomação com a Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
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spelling Estudo paramétrico de estacas carregadas transversalmente por modelação computacionalAnálise computacional de estacasCarregamento transversalCapacidade de carga axialAssentamentoDistribuição de esforços horizontaisDistribuição de deslocamentos lateraisDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia CivilDupla diplomação com a Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPRA geotecnia é uma das áreas da engenharia que mais dependem de métodos de análise empíricos; isso se deve ao fato de o solo ser um material heterogêneo, além de que os métodos de sondagens atuais são baseados em amostras pouco representativas do volume total de solo. Por isso, há muito mais variáveis envolvidas e menos confiabilidade na estimativa da capacidade de carga da estrutura. Assim sendo, é necessário verificar a validade e as particularidades dos métodos de análise a fim de que, cada vez mais, representem as características do solo e gerem resultados com mais precisão. Nesse sentido, esta dissertação teve como objetivo a análise computacional bidimensional dos efeitos do carregamento axial e transversal (simultâneos) de estacas isoladas, moldadas e de concreto armado. Além disso, levaram-se em consideração os diferentes tipos de solos, as dimensões da estaca, bem como a estratigrafia, as condições de drenagem e os parâmetros mecânicos do solo. Para tal, foram verificados e comparados os resultados obtidos para a capacidade de carga axial pelo método da NAVFAC DM 7.2, para o assentamento pelos métodos de Poulos & Davis (1980) e Masopust (1994), assim como para a distribuição dos esforços e deslocamentos horizontais pelo método p-y, baseada na estimativa do módulo de reação horizontal obtida a partir das abordagens teóricas de Bowles (1997), Vesic (1977), CSN 73 1004, Pochman & Simek (1989) e Matlock & Reese (1956). Com a finalização dos estudos, concluiu-se que, em relação à capacidade de carga axial pelo método da NAVFAC 7.2 DM, em solo composto por areia média, quanto menor o diâmetro e maior o comprimento da estaca, maior é a capacidade de carga por volume escavado. Em argila mole e argila dura em condição não drenada, quanto menores o diâmetro e o comprimento, mais eficiente é a estaca. Em argila mole e argila dura em condição drenada, é sempre mais válido aumentar o comprimento que o diâmetro da estaca. Quanto ao assentamento de estacas pelo método de Poulos & Davis (1980), notou-se que em todos os casos a carga de mobilização do atrito lateral e seu respectivo assentamento são ligeiramente maiores para estacas de ponta se comparada à flutuante. No que se refere ao assentamento pelo método de Masopust (1994), constatou-se que a inclinação da curva carga-assentamento é principalmente dependente do diâmetro, enquanto que o comprimento influencia, sobretudo, na amplitude horizontal da curva. Acerca da distribuição dos esforços e deslocamentos horizontais pelo método p-y, percebeu-se que os resultados são mais dependentes do diâmetro que do comprimento da estaca e o formato das curvas de distribuição de esforços e deformações tende a ser semelhante para estacas de mesmo diâmetro, sendo a variação de comprimento percebida por ligeira translação do gráfico. A influência das condições de drenagem, dos parâmetros mecânicos do solo e das diferentes abordagens teóricas varia consoante o caso de estudo.Geotechnics is one of the engineering areas that most depend on methods based on empirical analysis due to the fact that soils are homogeneous materials and the current survey methods are based on samples that still do not represent satisfactorily the total volume of soil. Therefore, there are many more variables involved and less reliability in estimating the load capacity of the structures. So that, it is necessary to keep verifying the validity and the particularities of these methods of analysis to better represent the soil’s characteristics and to generate results with more precision. In this sense, the objective of this study is to develop a two-dimensional computational analysis of the axial and transverse (simultaneous) loading effects on isolated, bored and reinforced concrete piles. In addition, different types of soil, piles dimensions, soil stratigraphy, drainage conditions and soil mechanical parameters were considered as variables of this study. Thereby, the axial load capacity of piles was verified by the method of NAVFAC DM 7.2, the settlement by the methods of Poulos & Davis (1980) and Masopust (1994), and the distribution of horizontal forces and displacements by the p-y method, based on the horizontal reaction modulus obtained from the theoretical approaches by Bowles (1997), Vesic (1977), CSN 73 1004, Pochman & Simek (1989) and Matlock & Reese (1956). From the axial load capacity analysis, it was concluded that in soils composed of medium sand, the smaller the diameter and the greater the length, the higher is the pile load capacity per volume. In soils composed of soft clay and hard clay in undrained condition, the smaller the diameter and length, the more efficient the pile is. In soils composed of soft clay and hard clay in drained condition, it is always better to increase the length rather than the pile diameter. Regarding to the pile settlement by Poulos & Davis (1980), it was noticed that in all study cases the mobilization load of the lateral friction and its respective settlement are slightly larger for tip piles if compared to floating ones. In relation to the settlement by Masopust (1994), it was found that the slope of the load-settlement curves is mainly dependent on the diameter, whereas the length most influences its horizontal amplitude. Regarding to the distribution of lateral stresses and displacements by the p-y method, it was noticed that the results are more dependent on the diameter rather than the pile length. Moreover, the shape of the stress distribution curves tends to be similar for piles with the same diameter, whereas the length variation is perceived by a slight translation of the graph. The influence of the drainage conditions, the soil’s mechanical parameters and the several theoretical approaches varies according to the case study.Paula, António MiguelPuppi, RogérioBraz-César, M.T.Biblioteca Digital do IPBLombardi, Giovani Augusto Noquelli2019-10-16T14:27:41Z201920182019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/19672TID:202289460porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:44:50Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/19672Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:10:15.995024Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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