Impacto da incerteza da previsão de recalques na redistribuição de esforços e na segurança de fundações profundas
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Data de Publicação: | 2022 |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/48739 |
Resumo: | Mecanismos como Interação Solo-Estrutura (ISE) e Efeito Incremental Construtivo (EIC) são cada vez mais usados em detrimento de modelos que consideram os pilares como apoios fixos. Para uma correta análise da ISE e do EIC, é fundamental uma estimativa satisfatória dos recalques. No caso de fundações profundas, essa estimativa se torna ainda mais complexa pela interação da estaca com o solo, o que pode gerar efeito de grupo. Este trabalho objetiva: analisar os efeitos das incertezas das previsões de recalques de apoio na migração de esforços em edifícios de múltiplos pavimentos e seus impactos na segurança de fundações profundas; analisar o comportamento dos recalques medidos em edifícios de múltiplos pavimentos e propor um método estatístico que considera os recalques como variáveis aleatórias na construção de curvas de probabilidade de solicitação. Os métodos de Meyerhof (1959), Aoki e Lopes (1975), Poulos e Davis (1980) e da NBR 6122 (2019) foram utilizados na estimativa de recalques de 2 edifícios de concreto armado (A e B) cujas fundações são constituídas por estacas hélice contínua. Os testes de Kolmogorov-Smirnov e Shapiro-Wilk foram aplicados às amostras de recalques medidos a fim de averiguar se esses valores pertenciam a distribuições normais. A análise de segurança nas fundações considerou as incertezas na previsão de recalques e foram avaliadas em termos de Índice de confiabilidade, Probabilidade de ruína e Fator de segurança. Dois programas foram desenvolvidos na linguagem BASIC, possibilitando a análise de recalques em grupos de estacas e a construção de curvas de probabilidade de solicitação. As previsões de recalque dos diferentes métodos variaram de 1,40 mm a 20,38 mm em um pilar e de 1,17 mm a 15,57 mm em um outro. Em relação aos recalques medidos, verificou-se que nem sempre ocorre aumento na rigidez do conjunto solo-estrutura em pilares em condições menos rígidas em detrimento de pilares em condições mais rígidas. O emprego das ISE baseados nos diferentes métodos de estimativa de recalque revelou uma grande variabilidade tanto nas cargas axiais (redução de 38% e aumento de 48% em um mesmo pilar) quanto nos momentos próximos aos pilares (aumento de 160 vezes em um mesmo pilar) em relação ao modelo que considera os apoios como fixos. O teste de Shapiro-Wilk indicou que em mais de 90% das amostras de recalques avaliadas há indícios de que as populações provêm de uma distribuição normal. O método estatístico aplicado aos recalques medidos dos Edifícios A e B foram confirmados através de um teste de verificação, comprovando a validade da metodologia proposta para obtenção de recalques aleatórios. A consideração de aleatoriedade dos recalques impacta no Índice de confiabilidade, Probabilidade de ruína e Fator de segurança das fundações. |
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Este trabalho objetiva: analisar os efeitos das incertezas das previsões de recalques de apoio na migração de esforços em edifícios de múltiplos pavimentos e seus impactos na segurança de fundações profundas; analisar o comportamento dos recalques medidos em edifícios de múltiplos pavimentos e propor um método estatístico que considera os recalques como variáveis aleatórias na construção de curvas de probabilidade de solicitação. Os métodos de Meyerhof (1959), Aoki e Lopes (1975), Poulos e Davis (1980) e da NBR 6122 (2019) foram utilizados na estimativa de recalques de 2 edifícios de concreto armado (A e B) cujas fundações são constituídas por estacas hélice contínua. Os testes de Kolmogorov-Smirnov e Shapiro-Wilk foram aplicados às amostras de recalques medidos a fim de averiguar se esses valores pertenciam a distribuições normais. A análise de segurança nas fundações considerou as incertezas na previsão de recalques e foram avaliadas em termos de Índice de confiabilidade, Probabilidade de ruína e Fator de segurança. Dois programas foram desenvolvidos na linguagem BASIC, possibilitando a análise de recalques em grupos de estacas e a construção de curvas de probabilidade de solicitação. As previsões de recalque dos diferentes métodos variaram de 1,40 mm a 20,38 mm em um pilar e de 1,17 mm a 15,57 mm em um outro. Em relação aos recalques medidos, verificou-se que nem sempre ocorre aumento na rigidez do conjunto solo-estrutura em pilares em condições menos rígidas em detrimento de pilares em condições mais rígidas. O emprego das ISE baseados nos diferentes métodos de estimativa de recalque revelou uma grande variabilidade tanto nas cargas axiais (redução de 38% e aumento de 48% em um mesmo pilar) quanto nos momentos próximos aos pilares (aumento de 160 vezes em um mesmo pilar) em relação ao modelo que considera os apoios como fixos. O teste de Shapiro-Wilk indicou que em mais de 90% das amostras de recalques avaliadas há indícios de que as populações provêm de uma distribuição normal. O método estatístico aplicado aos recalques medidos dos Edifícios A e B foram confirmados através de um teste de verificação, comprovando a validade da metodologia proposta para obtenção de recalques aleatórios. A consideração de aleatoriedade dos recalques impacta no Índice de confiabilidade, Probabilidade de ruína e Fator de segurança das fundações.Mechanisms such as Soil Structure Interaction (SSI) and Construction Sequence (CS) are increasingly used to the detriment of models that consider columns as fixed node supports. For a correct analysis of SSI e CS it is fundamental a satisfactory prediction of settlements. In the case of mat foundations, this prediction becomes even more complex due the interaction of the pile and the soil, wich can generate group effect. This work aims to: analyse effects of support settlements predictions uncertainties on the migration of load in multi-story buildings and their impacts on the safety of mat foundations; analyze the behavior of measured settlements in multi-story buildings and to propose a statistical method that considers settlements as random variables in the construction of load probability curves. The methods of Meyerhof (1959), Aoki and Lopes (1975), Poulos and Davis (1980) and NBR 6122 (2019) were used to estimate the settlements of 2 reinforced concrete buildings (A and B) whose foundations are constituted by continuous flight auger piles. The Kolmogorov-Smirnov and Shapiro-Wilk tests were applied to the measured settlement samples in order to ascertain whether these values belonged to normal distributions. The foundation safety analysis considered the uncertainties in the settlement prediction and were evaluated in terms of Reliability Index, Failure Probability and Safety Factor. Two softwares were developed in the BASIC language, enabling the analysis of settlements in pile groups and the construction of load probability curves. Settlement predictions for the different methods ranged from 1.40 mm to 20.38 mm in one column and from 1.17 mm to 15.57 mm in another. Regarding the measured settlements, it was found that there is not always an increase in the stiffness of the soil-structure set in less rigid conditions columns to the detriment of columns more rigid conditions. The use of ISE based on different settlement estimation methods revealed a great variability both in axial loads (38% reduction and 48% increase in the same column) and in the moments close to the columns (160 times increase in the same column) in relation to the model that considers the supports as fixed. The Shapiro-Wilk test indicated that in more than 90% of the evaluated settlement samples ther. are indications that the populations come from a normal distribution. The statistical method applied to the measured settlements of Buildings A and B were confirmed through a verification test, proving the validity of the proposed methodology for obtaining random settlements. The consideration of settlement randomness impacts the Reliability Index, Failure probability and Foundation Safety Factor.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia civilComportamento de recalquesInteração solo- estruturaEfeito de grupo em estacasSegurança em fundações profundasImpacto da incerteza da previsão de recalques na redistribuição de esforços e na segurança de fundações profundasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Eurico de Lira Araujo Junior.pdfTESE Eurico de Lira Araujo Junior.pdfapplication/pdf7501048https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/48739/1/TESE%20Eurico%20de%20Lira%20Araujo%20Junior.pdf2300ed67ac9d7c349b4e18a7e44c9d9eMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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