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ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-3669-713X
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
Title: Análise numérica e experimental de blocos sobre duas estacas metálicas
Alternate title (s): Numerical and experimental analysis of pile caps on two steel piles
Author: Gonçalves, Vítor Freitas
First Advisor: Delalibera, Rodrigo Gustavo
First member of the Committee: Lima, Maria Cristina Vidigal de
Second member of the Committee: Almeida Filho, Fernando Menezes de
Summary: Os objetivos deste trabalho foram estudar o comportamento mecânico de blocos sobre duas estacas metálicas em perfil I sob ação de força centrada mediante diferentes arranjos da ligação estaca-bloco e avaliar modelos analíticos recomendados pela literatura técnica. Foi feita uma modelagem computacional por meio do programa computacional ANSYS® de um bloco sobre duas estacas, comparada com os resultados experimentais de Tomaz (2018). A partir dos parâmetros desta modelagem foram elaborados 63 modelos numéricos. Por meio de uma análise de variância dos resultados verificou-se que as variáveis que influênciaram sobre a capacidade portante dos blocos foram o comprimento de embutimento e a resistência à compressão do concreto. Foi desenvolvido um programa experimental com 3 espécimes em escala real de blocos sobre duas estacas metálicas, nos quais variou-se o tipo de arranjo da ligação entre estaca e bloco. Foram estudadas os arranjos da ligação por meio de barras soldadas e por meio de barras soldadas com estribos amarrados às mesmas. Os tipos de arranjo da ligação não influenciaram sobre a capacidade portante dos blocos, porém a ligação entre estaca e bloco por meio de barras soldadas ao perfil e estribos melhorou a distribuição de fissuras e a ductilidade. O modelo analítico de Meléndez et al. (2019) foi o mais preciso na determinação da força de ruína dos blocos. O critério de caracterização de comportamento de blocos sobre estacas adotado pela ABNT NBR 6118 (2014) não é adequado pois não considera a inclinação da biela de compressão, que é um dos principais parâmetros de dimensionamento.
Abstract: The objective of this research was to study the mechanic behavior of pile caps on two steel piles submitted to centered loading with different arrangements of the connection between pile and pile cap and to evaluate analytical models found on the technical literature. A numerical analysis of a pile cap on two steel piles was made by using the software ANSYS®, compared with experimental results from Tomaz (2018). From the parameters defined on the numerical analysis, 63 other numerical models were developed. An analysis of variance of the results obtained pointed that the variables that had an impact over the pile cap’s bearing capacity were the embedment length of the pile and the compressive strength of the concrete. An experimental program with three models of full-scale pile caps on two steel piles were executed, in which the type of arrangement of the connection between pile and pile cap varied. The types of arrangement studied were bars welded on the steel pile and bars welded on the steel pile along with stirrups. The type of arrangement had no impact on the pile cap’s bearing capacity, however, the arrangement with bars welded on the steel pile along with stirrups improved the crack distribution and ductility. The analytical model from Meléndez et al. (2019) was the most precise on predicting the ultimate load of the pile caps. The criteria from ABNT NBT 6118 (2014) that characterizes the behavior of pile caps is not adequate as it does not consider the inclination of the strut, which is one of the main parameters of design.
Keywords: Fundações
Foundations
Projeto
Design
Blocos sobre estacas
Pile caps
Estacas metálicas
Steel piles
Modelos de bielas e tirantes
Strut and tie models
Análise experimental
Experimental analysis
Análise numérica
Numerical analysis
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Quote: GONÇALVES, Vítor Freitas. Análise numérica e experimental de blocos sobre duas estacas metálicas. 2020. 171 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. Disponível em: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.261
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.261
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28832
Date of defense: 20-Feb-2020
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