Estudo do cisalhamento em colunas granulares encamisadas
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFJF |
Texto Completo: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12390 |
Resumo: | O conhecimento a respeito do comportamento de colunas granulares encamisadas (GEC’s – “Ground Encased Columns”) submetidas a cargas verticais já é bem conhecido. Porém, até o momento, poucos estudos foram feitos a respeito do comportamento destas estruturas quando submetidas a cargas laterais, ou seja, a solicitações laterais que geram cisalhamento. Este tipo de solicitação deve ser verificado em caso de análise de estabilidade do aterro sobre solos moles e sustentado por colunas GEC. Logo, para entender melhor o desempenho de GEC’s nestas situações, foram feitos ensaios de resistência ao cisalhamento direto em colunas com camisas de diferentes rigidezes, tornando-se possível avaliar a influência que o encamisamento provoca nas colunas. Para a avaliação da influência do módulo de rigidez das colunas e da compacidade da areia foram efetuados ensaios de laboratório, sendo que o programa de ensaios contemplou a variação destes dois parâmetros. A compacidade da areia foi controlada através de um pluviador. Os ensaios foram realizados em equipamento de cisalhamento direto, ou seja, modelo reduzido (tipo 1g). Para escalar (reduzir) o modelo tomou-se como dimensões base as dimensões das colunas e célula unitária do aterro teste da TKSA (Companhia Siderúrgica do Atlântico Sul), Housseinpour (2015). O fator de redução das dimensões reais (diâmetro da coluna igual a 80 cm) para as de laboratório foi de 37.67 e este fator também foi utilizado para reduzir o módulo de rigidez do encamisamento (tipicamente variando de 1500 a 6000 kN/m). Para simular as camisas de geossintético foram utilizadas camisas de polietileno de baixa densidade (PEBD) com estimativa de módulo de elasticidade de 200 MPa. Tal módulo representa uma rigidez de 20 kN/m para a espessura de 0.1 mm da lona plástica de PEBD utilizada. Os resultados apontaram um ganho de resistência no solo à medida que a rigidez da camisa aumentou. Este ganho foi mais substancial para o material granular em estado compacto. |
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Logo, para entender melhor o desempenho de GEC’s nestas situações, foram feitos ensaios de resistência ao cisalhamento direto em colunas com camisas de diferentes rigidezes, tornando-se possível avaliar a influência que o encamisamento provoca nas colunas. Para a avaliação da influência do módulo de rigidez das colunas e da compacidade da areia foram efetuados ensaios de laboratório, sendo que o programa de ensaios contemplou a variação destes dois parâmetros. A compacidade da areia foi controlada através de um pluviador. Os ensaios foram realizados em equipamento de cisalhamento direto, ou seja, modelo reduzido (tipo 1g). Para escalar (reduzir) o modelo tomou-se como dimensões base as dimensões das colunas e célula unitária do aterro teste da TKSA (Companhia Siderúrgica do Atlântico Sul), Housseinpour (2015). O fator de redução das dimensões reais (diâmetro da coluna igual a 80 cm) para as de laboratório foi de 37.67 e este fator também foi utilizado para reduzir o módulo de rigidez do encamisamento (tipicamente variando de 1500 a 6000 kN/m). Para simular as camisas de geossintético foram utilizadas camisas de polietileno de baixa densidade (PEBD) com estimativa de módulo de elasticidade de 200 MPa. Tal módulo representa uma rigidez de 20 kN/m para a espessura de 0.1 mm da lona plástica de PEBD utilizada. Os resultados apontaram um ganho de resistência no solo à medida que a rigidez da camisa aumentou. Este ganho foi mais substancial para o material granular em estado compacto.The knowledge about the behavior of granular encased columns (GEC’s) subjected to vertical loads is already well known. However, so far, few studies have been done on the behavior of these structures when subjected to lateral loads, that is, lateral stresses that generate shear. This type of request must be verified in case of embankment stability analysis on soft soils and supported by GEC columns. Therefore, in order to better understand the performance of GEC’s in these situations, direct shear strength tests were performed on columns with different rigidity encasements, making it possible to evaluate the influence that the encasement causes on the columns. In order to assess the influence of the column stiffness module and sand compactness, laboratory tests were carried out, and the test program included the variation of these two parameters. The compactness of the sand was controlled by means of a rain gauge. The tests were performed in direct shear equipment, that is, a reduced model (type 1g). To scale (reduce) the model was based on the dimensions of the columns and unit cell of the TKSA (South Atlantic Steel Company) embankment, Housseinpour (2015). The reduction factor of the actual dimensions (column diameter equal to 80cm) for laboratory ones was 37.67 and this factor was also used to reduce the encasement stiffness module (typically ranging from 1500 to 6000 kN/m). To simulate the geosynthetic liners, low density polyethylene (LDPE) liners were used, with an estimated elastic modulus of 200 MPa. This module represents a J of 20 kN/m for the thickness of 0.1 mm of the LDPE plastic canvas used. The results showed a gain of resistance in the soil as the rigidity of the shirt increased. This gain was more substantial for the granular material in a compact stateFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisporUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC)UFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILColuna granular encamisadaCisalhamento diretoGeossintéticoGranular encased columnsDirect shearingGeosynthetiEstudo do cisalhamento em colunas granulares encamisadasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFORIGINALluizfernandonicodemosrodrigues.pdfluizfernandonicodemosrodrigues.pdfPDF/Aapplication/pdf4392217https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12390/1/luizfernandonicodemosrodrigues.pdf6c3929886f4d51d13d5846ae93814048MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12390/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12390/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTluizfernandonicodemosrodrigues.pdf.txtluizfernandonicodemosrodrigues.pdf.txtExtracted texttext/plain206705https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12390/4/luizfernandonicodemosrodrigues.pdf.txta51faa49a4c6b22b5e0cbc6a51d09c72MD54THUMBNAILluizfernandonicodemosrodrigues.pdf.jpgluizfernandonicodemosrodrigues.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1198https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12390/5/luizfernandonicodemosrodrigues.pdf.jpg87d8b8c1e15ee6216a5b16e467278038MD55ufjf/123902021-03-04 03:08:21.664oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2021-03-04T06:08:21Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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