Metodologia semiempírica de cálculo de capacidade de carga geotécnica de estacas com base em dados de SPT extrapolados via krigagem e ensaios de carregamento dinâmico.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Armando Belato
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/13010
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Metodologia semiempírica de cálculo de capacidade de carga geotécnica de estacas com base em dados de SPT extrapolados via krigagem e ensaios de carregamento dinâmico.Fundações - engenhariaEnsaio de carregamento dinâmico - ECDProbabilidades - probabilidade de ruínaEngenharia geotécnica - capacidade de carga geotécnicaPrograma de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os métodos semiempíricos para o cálculo da capacidade de carga geotécnica de estacas são ferramentas fundamentais na Engenharia de Fundações, pois, previamente, constituem-se na principal forma de se estimar o comprimento das estacas e, consequentemente, de se prever o custo das fundações de um empreendimento. Porém, tais métodos não são universais uma vez que possuem validade limitada aos solos locais originalmente pesquisados pelos seus respectivos autores. Ao projetista de fundações cabe determinar os parâmetros geotécnicos do solo pertinentes aos métodos semiempíricos de forma que possa prever a capacidade de carga geotécnica dos elementos de fundação. A conjuntura econômica atual da Engenharia brasileira exige projetos de fundações cada vez mais otimizados, muitas das vezes com informações geológico/geotécnicas de campo traduzidas, especialmente, por sondagens do tipo SPT, insuficientes ou não disponíveis na quantidade que o projetista julgaria pertinente. Neste contexto esta tese propõe uma metodologia para o desenvolvimento de métodos semiempíricos que podem, em um primeiro momento, ser regionalizados, tomando como base dados de ensaios do tipo SPT (obtidos diretamente em campo e/ou indiretamente, por meio de técnica geoestatística conhecida como krigagem ordinária) e ensaios de carregamento dinâmico. Para a validação da metodologia proposta, embasado em um case real, foi desenvolvido um método de cálculo de capacidade de carga geotécnica para estacas pré-moldadas de concreto assentes em argila arenosa na região de UberlândiaMG, o qual apresentou desempenho satisfatório, em concordância com os resultados dos ensaios de carregamento dinâmico e com os resultados obtidos empregando-se métodos semiempíricos já difundidos na prática da Engenharia de Fundações brasileira. Embora o método semiempírico proposto nesta pesquisa tenha sido desenvolvido com base em um número restrito de ensaios, entende-se que o mesmo possa ter aplicabilidade generalizada uma vez aprimorado ao longo do tempo com a inserção de novos ensaios e ajustes no modelo matemático, o mesmo é válido para métodos que porventura vierem a ser desenvolvidos com base na metodologia proposta. Esta tese também apresenta uma discussão sobre a influência do embuchamento na resistência de ponta de estacas na qual se evidencia que, para o case em questão, a consideração proposta pela atual NBR 6122/2019 conduziria a resultados contrários à segurança. Finalmente, apresenta-se a análise de confiabilidade das fundações do empreendimento (estudo de caso) com base nos momentos probabilísticos, média e coeficiente de variação, associados à variabilidade de resistência e solicitação das estacas, evidenciando que esta é uma maneira prática, sem grande complexidade matemática para o gerenciamento das incertezas inerentes a um projeto de fundações, permitindo uma tomada de decisão racional quanto ao desempenho do mesmo.The semi-empirical methods for calculating the bearing capacity of piles are fundamental tools in Foundation Engineering, because, previously, they constitute the main way to estimate the length of piles and, consequently, to predict the cost of foundations of an enterprise. However, such methods are not universal once they have limited validity to the local soils originally researched by their respective authors. The foundation designer must determine the geotechnical parameters of the soil relevant to semi-empirical methods so that he can predict the bearing capacity of the foundation elements. The current economic situation in Brazilian Engineering requires increasingly optimized foundation designs, often with geological/geotechnical information from the field, translated especially by SPT surveys, insufficient or not available in the quantity that the designer would deem pertinent. In this context, this thesis proposes a methodology for the development of semi-empirical methods that can, at first, be regionalized, based on data from SPT tests (obtained directly in the field and/or indirectly, through geostatistical technique known as ordinary kriging) and dynamic loading tests. For the validation of the proposed methodology, based on a real case, a method for calculating geotechnical load capacity for precast concrete piles based on sandy clay in the Uberlândia-MG region was developed, which presented satisfactory performance, in agreement with the results of dynamic loading tests and with the results obtained using semi-empirical methods already widespread in the practice of Brazilian Foundations Engineering. Although the semiempirical method proposed in this research was developed based on a limited number of tests, it is understood that it may have general applicability once it has been improved over time with the insertion of new tests and adjustments in the mathematical model, the same it is valid for methods that may be developed based on the proposed methodology.This thesis also presents a discussion of the influence of the soil plugging on tip resistance of piles in which it is evident that, for the case in question, the consideration proposed by the current NBR 6122/2019 would lead to results contrary to safety. Finally, the reliability analysis of the foundations of the enterprise is presented (case study) based on the probabilistic moments, average and variation coefficient, associated with the variability of resistance and request of the piles, showing that this is a practical way, without much mathematical complexity to manage the uncertainties inherent in a foundation project, allowing a rational decision-making regarding its performance.Gomes, Romero CésarPorto, Thiago BomjardimGomes, Romero CésarFerreira, Lucas DeleonAzevedo, Crysthian Purcino BernardesNeves, Leandro DuarteLopes, Francisco de RezendePereira, Armando Belato2020-12-05T13:17:31Z2020-12-05T13:17:31Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfPEREIRA, Armando Belato. Metodologia semiempírica de cálculo de capacidade de carga geotécnica de estacas com base em dados de SPT extrapolados via krigagem e ensaios de carregamento dinâmico. 293 f. 2020. Tese (Doutorado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/13010Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 18/11/2020 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOP2020-12-05T13:17:31Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/13010Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332020-12-05T13:17:31Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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