Avaliação do atrito negativo em grupos de estacas assentes em solos moles

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Oliveira, Bruna Leal Melo de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Solos moles
Fundações (Engenharia)
Estacaria (Engenharia civil)
Atrito negativo
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/34495
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018.
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Sendo assim, construtores e investidores partem à procura de locais mais econômicos para construírem suas obras, o que significa que regiões antes desvalorizadas pelo mercado por suas péssimas condições geotécnicas foram escolhidos para novas construções, como por exemplo, áreas de depósitos de solos moles, os quais possuem características bastante desfavoráveis, como baixa resistência ao cisalhamento, baixa capacidade de carga, alta compressibilidade e às vezes alto teor de matéria orgânica. Para este tipo de solo, o uso de fundação em radier estaqueado é uma alternativa eficiente com o fim de reduzir recalques e aumentar a capacidade de carga da fundação, uma vez que as cargas podem ser absorvidas tanto pelo radier quanto pelas estacas. Entretanto, nessa fundação, pode ocorrer o fenômeno do atrito negativo, que são forças descendentes que podem ser causadas por rebaixamento do lençol freático, rebaixamento das pressões intersticiais, sobrecarga superficial recente ou o colapso da camada superficial de solo; as quais podem gerar acréscimo das forças axiais e recalques excessivos ou a ruptura estrutural da estaca. Diversos autores propuseram metodologias de cálculo a fim de quantificar o atrito negativo. Entretanto, esses cálculos costumam ser bastante complexos ou às vezes simplificam demais o problema. Uma alternativa exequível em tal situação é o uso da modelagem numérica, através do método dos elementos finitos. No entanto, os programas numéricos tridimensionais são ainda ferramentas de análise complexas e de difícil aquisição para o engenheiro projetista. Nesse contexto, o presente trabalho teve a finalidade de propor uma ferramenta prática de projeto para grupos de estacas flutuantes assentes em solos moles em processo de adensamento submetidas a atrito negativo. Para isso, analisou-se o solo mole da zona lacustre da Cidade do México, mundialmente conhecido por suas péssimas condições geotécnicas, e foram realizadas modelagens numéricas no software Plaxis 3D, examinando o efeito de rigidez e dimensões do radier; o número e espaçamento de estacas em função do tipo de problema (estados-limites últimos ou estados-limites de serviço); e considerando duas hipóteses de abatimento da poropressão. A partir dos resultados, foram analisados os deslocamentos verticais apresentados pela fundação e a magnitude do atrito negativo desenvolvido nas estacas para os distintos casos de estudo. Notou-se na pesquisa que, apesar da complexidade das análises, foi possível simular de forma realista o desenvolvimento do atrito negativo nas estacas de centro, borda e canto e por fim, propor fatores de redução da resistência limite para os diferentes casos de análise que podem ser considerados para o projeto deste tipo de fundação em condições semelhantes.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).As a consequence of the current growth of cities and metropolitan regions around the world, the price of land has increased significantly. Therefore, builders and investors are looking for more economical sites to build their works, which means that regions previously devalued by the market due to their poor geotechnical conditions have become sites for new construction, such as areas of deposits of soft soils, which have very unfavorable characteristics, as low shear strength, low bearing capacity, high compressibility and sometimes high organic matter content. For this type of soil, the piled-raft foundation is an efficient alternative to reduce settlement and increase the bearing capacity of the foundation, since the loads can be absorbed by both the raft and the piles. However, when this foundation is based on soft soils, it may occur the phenomenon of negative skin friction, which are downward loads caused by: reduction of the water level, pore pressure drawdown, recent surface overload or superficial soil collapse; which may result in an increase in axial forces and excessive settlements or structural pile rupture. Several authors have proposed calculation methodologies in order to quantify negative skin friction. However, these calculations are often complex or sometimes they simplify the problem. A feasible alternative in such a situation is the use of numerical modeling, using the finite element method. But the three-dimensional numerical programs are still complex tools and they are difficult to be acquired by the engineer. In this context, the present work aims to propose a practical design tool for groups of friction piles based on soft soils in process of consolidation submitted to negative skin friction. For this, the soft soil of Mexico City's lacustrine zone, known worldwide for its poor geotechnical conditions, was analyzed and numerical models were performed on the Plaxis 3D software, examining: the effect of the raft stiffness and dimensions, the pile number and spacing in terms of the type of problem (ultimate or serviceability limit state analysis) and two hypotheses of the pore pressure drawdown. From the results, the vertical displacements of the foundation and the magnitude of the negative skin friction for the different case studies were presented. It was observed in the research that, despite the complexity of the problem, it was possible to realistically simulate the development of the negative skin friction in the center, edge and corner piles and, finally, to propose reduction factors of the limit shear strength resistance for the different cases of analysis that can be considered for the design of this type of foundation under similar conditions.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaRodríguez Rebolledo, Juan FélixOliveira, Bruna Leal Melo de2019-04-29T19:55:54Z2019-04-29T19:55:54Z2019-04-292018-10-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfOLIVEIRA, Bruna Leal Melo de. Avaliação do atrito negativo em grupos de estacas assentes em solos moles. 2018. xviii, 125 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.http://repositorio.unb.br/handle/10482/34495A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:53:30Zoai:repositorio.unb.br:10482/34495Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:53:30Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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