Estacas carregadas lateralmente: avaliação de um método empírico para a previsão de esforços internos

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dc.contributor.advisor1Sales, Maurício Martines
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2033708685029423eng
dc.contributor.referee1Sales, Maurício Martines
dc.contributor.referee2Vargas, Carlos Alberto Lauro
dc.contributor.referee3Cunha, Renato Pinto da
dc.creatorSantos, Isabella Christine de Paula
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3993783186782633eng
dc.date.accessioned2019-09-04T11:23:23Z
dc.date.issued2016-08-31
dc.description.abstractSeveral constructions are subject of large lateral forces, for example, “off-shore” structures; retaining structures foundations of high buildings and bridges; ports and towers transmission lines. Thus, the general objective of this work is to evaluate an empirical method for predicting internal efforts in laterally loaded piles, which is based on Standard Penetration Test (SPT), making the use of this method simpler. To conduct this study, it was used the numerical tools DIANA, based on the Finite Element Method (FEM), and Excel spreadsheet, in which the Finite Differences Method (FDM) and the Empirical Method studied to obtain internal efforts at the piles (bending moment, displacement and stress) were implemented. Several cases of isolated piles subject only to horizontal load or bending moment were evaluated, by varying parameters such as the relative length and diameter of the pile; and soil properties, simulating soils with different deformabilities. Three analyzes were performed to the studied problem, considering an elastic-linear model: parametric analyzes, comparisons between "continuous medium" and "horizontal reaction coefficient" and evaluation of the empirical method. Also, it was searched to get a relation for the maximum horizontal stress from the penetration resistance index (NSPT). It was observed that both, the displacement and the bending moment, depend quite on the soil properties, and that soil stresses do not vary much in the pile projection. The soil upper layers are the ones which suffer greater loading influence applied to the surface. As the soil deformability increases, the internal efforts of piles diminish. There is a critical length for the piles. It was checked that relations from Broms (1964) e de Pyke e Beiake (1985) for the horizontal reaction coefficient of soil, which best represent the behavior of piles subjected to laterally loading. The empirical method evaluated could well represent the cases studied in relation to the bending moments generated. It has been suggested that the truss length (L0) most appropriate for the piles in certain types of soils, and this depends on the type of soil and the geometric characteristics of the pile. Relations were obtained for a K coefficient of proportionality, which relates the necessary variables to estimate the maximum horizontal stress, which is dependent on soil type and geometrical characteristics of the pile.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Ana Caroline Costa (ana_caroline212@hotmail.com) on 2019-09-03T20:16:04Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Isabella Christine de Paula Santos - 2016.pdf: 6899835 bytes, checksum: e8e28245e768cc09fdf6d9bfee396475 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2019-09-04T11:23:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Isabella Christine de Paula Santos - 2016.pdf: 6899835 bytes, checksum: e8e28245e768cc09fdf6d9bfee396475 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.resumoDiversas obras estão sujeitas a grandes esforços laterais, tais como, estruturas “off-shore”; estruturas de contenção; fundações de edifícios elevados e de pontes; portos e torres de linhas de transmissão. Com isso, o objetivo geral desta dissertação é avaliar um método empírico para a previsão de esforços internos em estacas carregadas lateralmente, o qual é baseado nos ensaios Standard Penetration Test (SPT), tornando o uso deste método mais simples. Para realizar este estudo, foram utilizadas as ferramentas numéricas DIANA, baseada no Método dos Elementos Finitos (MEF), e o programa Microsoft Office Excel, no qual foi implementado o Método das Diferenças Finitas (MDF) e o Método Empírico estudado para a obtenção de esforços internos na estaca (momento fletor, deslocamento e tensões). Foram avaliados casos de estacas isoladas sujeitas apenas a cargas laterais ou a momento fletor, variando-se parâmetros da estaca e as propriedades do solo, simulando solos com diferentes deformabilidades. Realizaram-se três análises para o problema estudado, considerando um modelo elástico-linear: análises paramétricas; comparações entre “meio contínuo” e “coeficiente de reação horizontal”; e avaliação do método empírico. Obteve-se uma relação para a tensão máxima horizontal a partir do índice de resistência à penetração (NSPT). A partir disto, observou-se que, tanto o deslocamento, quanto o momento dependem das propriedades do solo, e que as tensões do solo não variam muito na projeção da estaca. As camadas superiores são as que mais sofrem maior influência do carregamento aplicado na superfície. À medida que a deformabilidade do solo aumenta os esforços internos das estacas diminuem. Existe um comprimento crítico para as estacas. Verificou-se que as relações de Broms (1964) e de Pyke e Beiake (1985) para o coeficiente de reação horizontal do solo são as que melhor representam o comportamento de estacas submetidas a carregamentos horizontais. O método empírico avaliado conseguiu representar bem os casos estudados em relação aos momentos fletores gerados. Foi sugerido qual o comprimento de armação (L0) mais adequado para as estacas em função do tipo de solo e das características geométricas da estaca. Obtiveram-se relações para um coeficiente de proporcionalidade K, relacionando as variáveis necessárias para se estimar a tensão horizontal máxima, sendo este dependente do tipo de solo e das características geométricas da estaca.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationSANTOS, I. C. P. Estacas carregadas lateralmente: avaliação de um método empírico para a previsão de esforços internos. 2016. 209 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2016.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/9985
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Civil - EEC (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectEstacas carregadas lateralmentepor
dc.subjectPrevisão de esforços internospor
dc.subjectMétodo empíricopor
dc.subjectMétodo dos elementos finitospor
dc.subjectMétodo das diferenças finitaspor
dc.subjectLaterally loaded pileseng
dc.subjectPrediction internal effortseng
dc.subjectEmpirical methodeng
dc.subjectFinite element methodeng
dc.subjectFinite differences methodeng
dc.subject.cnpqENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICAeng
dc.titleEstacas carregadas lateralmente: avaliação de um método empírico para a previsão de esforços internoseng
dc.title.alternativeLaterally loaded piles: evaluation of an empirical method for the prediction of internal effortseng
dc.typeDissertaçãoeng

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