Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/355174
Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Análise experimental e teórica de grupos de estacas carregadas horizontalmente em solo laterítico
Title Alternative: Experimental and theoretical analysis of groups of piles loaded horizontally on lateritic soil
Author: Rosendo, Danilo Castro, 1982-
Advisor: Albuquerque, Paulo José Rocha de, 1964-
Abstract: Resumo: Nesta pesquisa foram feitas análises teóricas e experimentais do comportamento de estacas isoladas e grupos de estacas carregados horizontalmente em solo laterítico. Os blocos de estacas escavadas (D= 0.30 m, L=5.0 m) foram executados no Campo Experimental de Mecânica dos Solos II, localizado na Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC) da Unicamp. O subsolo local é composto de argila siltosa até 2 m de profundidade, areia siltosa de 3 a 8 metros, silte areno-argiloso de 9 a 12 metros, quando atinge a camada impenetrável à percussão. Foram realizados ensaios de laboratório em amostras retiradas de poços de inspeção e ensaios de campo (SPT, CPT). A estaca isolada e os grupos de estacas foram instrumentados com inclinômetros em seu centro para a medição do deslocamento ao longo da profundidade em cada estágio de carregamento aplicado. Para os grupos de estacas também foram realizadas provas de carga horizontal com o intuito de obter os deslocamentos no topo, bem como medidas de deflexão ao longo da profundidade. Foram utilizados métodos analíticos e ferramentas computacionais para avaliar a deflexão das estacas sob o carregamento horizontal ao longo da profundidade e, posteriormente, estes resultados foram comparados com as medidas encontradas pelos inclinômetros. Uma nova formulação analítica generalizada para o modelo de Miche foi encontrada e comparada com dados de deflexão das estacas no campo. Uma equação para o cálculo do deslocamento no topo foi proposta. Um modelo denominado de Pasternak-Randolph foi apresentado e calibrado com dados do inclinômetro, mostrando-se conservador em relação ao ajuste. As provas de cargas nos grupos e estaca isolada foram ajustadas através de funções hiperbólica e de Mittag-Leffler. Apresentou-se também uma proposta de equação para determinação da constante de reação horizontal do solo em função dos dados do CPT e inércia da estaca. Através do método dos polinômios, obteve-se curvas P-Y que foram utilizadas para a construção dos modelos hiperbólicos para a determinação de k ini e Pult para os grupos de estaca, que podem ser aplicados em programas comerciais. Por meio de ajuste dos dados dos inclinômetros das estacas, determinou-se os valores ótimos das constantes de reação horizontal do solo e um ajuste não linear em função da carga, deflexão e inércia, além de gráficos 3D. A constante de reação horizontal global (n_{hgG}) do solo do grupo de estacas é aproximadamente igual ao somatório das constantes de reação horizontal do solo de todas as estacas do grupo. Por fim, com as medidas dos inclinômetros e a implementação de um algoritmo através do software Mathematica 12.1, utilizou-se a técnica de Césaro para o ajuste da deflexão que possibilita a determinação da rotação, momento, cortante e reação do solo, podendo ser utilizado como uma diretriz para análise completa em projetos de fundações profundadas submetidas a carregamento horizontal

Abstract: In this research, theoretical and experimental analyzes of the behavior of single piles and groups of piles loaded horizontally in lateritic soil were carried out. The excavated pile blocks (D = 0.30 m, L = 5.0 m) were carried out at the Experimental Field of Soil Mechanics II, located at the Faculty of Civil Engineering, Architecture and Urbanism (FEC) at Unicamp. The local subsoil is composed of silty clay up to 2 m deep, silty sand from 3 to 8 meters, sandy-clay silt from 9 to 12 meters, when it reaches the impenetrable layer to percussion. Laboratory tests were performed on samples taken from inspection wells and field tests (SPT, CPT). The single pile and pile groups were instrumented with inclinometers at its center to measure the displacement along the depth at each loading stage applied. For the groups of piles, horizontal load tests were also carried out in order to obtain the displacements at the top, as well as deflection measures along the depth. Analytical methods and computational tools were used to evaluate the deflection of the piles under horizontal loading along the depth and, later, these results were compared with the measurements found by inclinometers. A new generalized analytical formulation for the Miche model was found and compared with field deflection data. An equation for calculating the displacement at the top was proposed. A model called Pasternak-Randolph was presented and calibrated with data from the inclinometer, showing to be conservative in relation to the adjustment. Load tests in groups and single piles were adjusted using hyperbolic and Mittag-Leffler functions. A proposal for an equation for determining the constant horizontal subgrade reaction as a function of CPT data and pile inertia was also presented. Using the polynomials method, we obtained$P-Y curves that were used to build the hyperbolic models for the determination of kini$ and Pult for the pile groups that can be applied in programs commercial. By adjusting the data of the inclinometers of the piles, the optimum values of the constant horizontal soil reaction and a non-linear adjustment according to load, deflection and inertia were determined, in addition to 3D graphics. The global constant horizontal subgrade reaction (n_{hgG}) of the soil in the pile group is approximately equal to the sum of constant horizontal subgrade reaction of the all piles in the group. Finally, with the measurements of the inclinometers and the implementation of an algorithm using the Mathematica 12.1 software, the Césaro technique was used to adjust the deflection that allows the determination of the rotation, moment, shear and reaction of the soil, which can be used as a guideline for thorough analysis in deep foundation projects subjected to horizontal loading
Subject: Estacaria (Engenharia civil)
Fundações (Engenharia)
Prova de carga
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: ROSENDO, Danilo Castro. Análise experimental e teórica de grupos de estacas carregadas horizontalmente em solo laterítico. 2020. 1 recurso online (316 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:FEC - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Rosendo_DaniloCastro_D.pdf44.39 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.