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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-7650-5035
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acceso: Acesso Embargado
Fecha de embargo: 2024-08-17
Título: Análise experimental e numérica do comportamento de sapata estaqueada em solo tropical
Título (s) alternativo (s): Experimental and numerical analysis of the behavior of piled footing in tropical soil
Autor: Oliveira, Eduardo Augusto dos Santos
Primer orientador: Garcia, Jean Rodrigo
Primer miembro de la banca: Rodrigues, Roger Augusto
Segundo miembro de la banca: Tsuha, Cristina de Hollanda Cavalcanti
Resumen: Nesta pesquisa investigou-se o comportamento de fundações assentes em solo tropical de Uberlândia, compostas por sapata estaqueada e seus elementos isolados de sapata e estaca, submetidas à compressão axial por meio de provas de carga estática e lenta (SML). Para tanto, foram executadas estacas do tipo escavada mecanicamente à trado sem fluido estabilizante (L = 4 m; d = 25 cm) e sapatas em formato circular, com 1 metro de diâmetro e 20 cm de altura. Para melhor avaliar o comportamento dessas fundações teste em solo tropical colapsível, estas foram submetidas a prova de carga na condição de umidade natural do solo e sob inundação prévia. As estacas, isolada e da sapata estaqueada, foram instrumentadas em profundidade para avaliar a distribuição, compartilhamento de carga e transferência de carga ao longo do comprimento das estacas. Para melhor compreensão de alguns fenômenos de difícil explicação com o modelo experimental, foram construídos modelos numéricos axissimétricos em Elementos Finitos (MEF) das fundações teste, os quais foram previamente calibrados com os resultados das provas de carga executadas no Campo Experimental de Fundações e Mecânica dos Solos da FECIV-UFU. Com base nos resultados e análises desta pesquisa, constatou-se que a sapata promoveu um ganho de 30% a 40% na capacidade de carga da estaca, em relação à estaca isolada, mesmo em condição inundada, demonstrando que o sistema misto apresenta vantagens sobre a soma de seus elementos atuando de forma isolada. A análise de transferência de carga demonstra que as estacas construídas no solo resistem em grande parte por meio do atrito lateral, além disso a sapata, quando acoplada à estaca, promove o aumento no desempenho da resistência por atrito lateral. Em todos os casos analisados, a inundação do solo, afetou a capacidade de carga das fundações evidenciando o comportamento colapsível do solo local que se reconhece como problemático.
Abstract: This research investigated the behavior of foundations embedded in tropical soil of Uberlândia, consisting of piled footing and their isolated elements of footing and pile, subjected static axial compressive load by means of slow loading tests (SML). For this purpose, the piles were mechanically bored by dry method (L = 4 m; d = 25 cm) and circular footings, 1 m diameter and 20 cm thickness. To better evaluate the behavior of these test foundations in tropical collapsible soil, they were subjected to loading test in natural water content soil condition and under previous inundation. The piles, single pile and of the piled footing, were instrumented in depth to evaluate the distribution, load sharing and load transfer along the length of the piles. For a better understanding of some phenomena difficult to explain with the experimental model, axisymmetric numerical models in Finite Elements (FEM) of the test foundations were created, which were previously calibrated with the results of the loading tests carried out in the Experimental Field of Foundations and Soil Mechanics at FECIV-UFU. Based on the results and analyses of this research, it was found that the footing promoted a 30% to 40% gain in the capacity of the pile, in comparison to the single pile, even in inundated condition, showing that the combined system presents advantages over the sum of its elements working in isolated form. The analysis of load transfer demonstrates that the piles constructed in the soil resist in large part by shaft friction, in addition the footing, when coupled to the pile, promotes the increase in resistance performance by shaft resistance. The analysis of load transfer demonstrates that the piles constructed in the soil resist in large part by shaft friction, in addition the footing, when coupled to the pile, promotes the increase in resistance performance by shaft resistance. In all cases analyzed, the soil inundation affected the capacity of the foundations, emphasizing the collapsible behavior of the local soil, which is recognized as problematic.
Palabras clave: Sapata estaqueada
Piled footing
Método dos elementos finitos
Finite Element Method
Solo residual
Residual soil
Contato radier-solo
Raft-soil contact
Prova de carga instrumentada
Instrumented load test
Estaca escavada
Bored pile
Redução de recalques
Settlement reduction
Área (s) del CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA::FUNDACOES E ESCAVACOES
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA::MECANICAS DOS SOLOS
Tema: Engenharia civil
Método dos elementos finitos
Solos - Compactação
Construção de solo-cimento
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Cita: OLIVEIRA, Eduardo Augusto dos Santos. Análise experimental e numérica do comportamento de sapata estaqueada em solo tropical. 2022. 151 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.5055
Identificador del documento: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.5055
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35862
Fecha de defensa: 8-ago-2022
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Engenharia Civil

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