Publicação: Análise numérica em elementos finitos 3d de um bloco sobre duas estacas
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA::FUNDACOES E ESCAVACOES
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Resumo
O setor da construção civil brasileiro tem experimentado um crescimento significativo,
impulsionando a demanda por soluções de fundação mais eficientes. Nesse contexto, a
análise numérica em elementos finitos 3D emerge como uma ferramenta essencial para a
otimização de projetos de fundações. A consideração do contato entre o elemento
superficial da fundação e o solo, frequentemente negligenciada em projetos
convencionais, revela-se como um fator crucial para a obtenção de resultados confiáveis.
Neste estudo, o software RS3 da Rocscience foi utilizado para realizar simulações
numéricas, avaliando a influência desse contato no comportamento de fundações. Os
resultados indicam que a consideração desse contato pode contribuir significativamente
para a carga total da fundação, chegando a absorver 19% dela, o que reduz a carga
transferida para as estacas e permitindo otimizações no projeto. Essa abordagem é
comparada a projetos convencionais, que frequentemente desconsideram essa interação,
o que pode levar a estimativas conservadoras e subdimensionadas dos recalques. Além
disso, a pesquisa ressalta os benefícios econômicos e ambientais de otimizar o
dimensionamento das fundações, como a redução no uso de materiais como concreto e
aço, resultando em menor impacto ambiental. O estudo destaca a importância de análises
detalhadas para alcançar um melhor desempenho estrutural e econômico em
empreendimentos de alto padrão.
Abstract
The Brazilian construction sector has experienced significant growth, driving demand for
increasingly efficient foundation solutions. In this context, 3D finite element analysis has
emerged as a fundamental tool for optimizing foundation designs. Considering the contact
between the pile cap and the soil—often neglected in conventional designs—proves
crucial for obtaining reliable results. In this study, Rocscience’s RS3 software was used
to perform numerical simulations that evaluate the influence of this contact on foundation
behavior. The results indicate that accounting for this contact can significantly contribute
to the total foundation load, absorbing up to 19% of it, thereby reducing the load
transferred to the piles and enabling further design optimizations. This approach is
compared to conventional designs, which often disregard this interaction, potentially
leading to conservative and undersized settlement estimates. Furthermore, the research
highlights the economic and environmental benefits of optimizing foundation design,
including reductions in concrete and steel use, leading to a lower environmental impact.
This study emphasizes the importance of detailed analyses to achieve superior structural
and economic performance in high-standard projects.
Palavras-chave
Otimização de Fundações, Interação Bloco-Solo, Blocos de Fundação, Análise 3D com Elementos Finitos, Foundation Optimization, Pile Cap-Soil Interaction, Pile Cap, 3D Finite Element Analysis
Citação
ALVES, Bruno Gabriel Fernandes. Análise numérica em elementos finitos 3d de um bloco sobre duas estacas. 2024. 21 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024.