Contribuir ao entendimento dos mecanismos que controlam o comportamento da interação estaca-solo, em estacas de grande diâmetro executadas em perfil arenoso, foi a principal motivação que levou a propor a criação de um campo experimental, concebido para realização de um programa de ensaios de provas de carga instrumentadas. Este processo deu inicio com o desenvolvimento desta pesquisa, que descreve a caracterização geotécnica da área de estudo. As investigações geotécnicas iniciais foram compostas por ensaios de campo; ensaios de penetração padrão (SPT), ensaios dilatométricos (DMT) e ensaios de piezocone (CPTu), além de ensaios de laboratório de caracterização, representados por ensaios de umidade natural e ensaios granulométricos. Os ensaios de campo permitem obter parâmetros constitutivos do perfil da área de estudo, sendo possível junto à descrição geológica, fazer algumas inferências que foram determinantes para o processo de concepção das provas de carga instrumentadas. Uma revisão de aspectos geológicos foi realizada, caracterizando-se o contexto regional e a gênese das planícies costeiras do estado de Santa Catarina, área onde foi localizado o campo experimental. Ênfase é dada á instrumentação das estacas, sendo elementos essenciais para a realização das provas de carga e analises posteriores, incluindo, diversas recomendações para instrumentação tanto no topo como no fuste das estacas. Previsões de capacidade de carga através de três métodos de cálculo, dimensionamento do sistema de reação, metodologia de carregamento e instrumentação fazem parte das contribuições resultantes da realização desta pesquisa, subsidiando a execução das provas de carga de pesquisas futuras. Estes subsídios foram projetados em base a normativas nacionais e internacionais, além da recopilação de diferentes experiências relatadas na literatura, as quais estão incluídas na revisão bibliográfica. / Contributing to the understanding of the mechanism controlling the behavior of the pile-soil interaction in large diameter piles in sand was the main motivation of the present research. This led to the creation of an experimental testing site designed to test large diameter instrumented piles. This process has started with the development of this research, which describes the geotechnical characterization of the area. Geotechnical investigations comprised field test: standard penetration tests (SPT), dilatometer tests (DMT) and cone penetration tests (CPTu), as well as laboratory tests to determinate the natural moisture and soil granulometric curves. Field studies allow obtaining constitutive parameters of the profile of the study area that beside the geological description, allowed inferences regarding the instrumentation of piles. A review of geological features was held, characterizing the regional deposition and the genesis of the coastal area of the state of Santa Catarina, where the experimental field was located. Emphasis is given to the instrumentation of piles, essential for the analyses of test, including several recommendations for instrumentation in both the top and shaft. Estimation of load capacity by three methods of calculation, design of the reaction system, methodology of loading stages and instrumentation are part of the contributions resulting from this research, giving support to the load tests in future research. These contributions are based on national and international standards, support by the compilation of different experiences reported in the literature, which are included in the literature review.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / In this research we study the geomechanical behavior of municipal solid waste from the Metropolitan West Caucaia landfill (ASMOC) where tests were performed on the soil surface and on residue of an experimental cell of municipal solid waste (MSW). Laboratory tests for the soil samples characterization consisted of granulometric analyzes, density, consistency indices, compaction Energy Standard Proctor and Index Support California (ISC) and for the characterization of solid waste in situ tests were performed like composition of gravimetric, moisture and specific weight. In field, tests were developed to determine the natural moisture content, through Speedy, natural specific weight through sand flask, standard penetration test (SPT) and plate load test.To evaluate the capacity of the MSW landfill, it was also held a standard penetration test (SPT) and plate load tests on a portion of the former landfill waste inside the ASMOC. It was settled yet superficial landmarks for the settlements monitoring in the experimental cell. After analyzing the results, we evaluated the future use of the study area for instance the foundation of small buildings, subgrade small access roads or green area of playgrounds. Based on the results, it can be stated that it is possible to use the MSW disposal area as support from foundations of small buildings, subgrade small access roads and green area of playgrounds, since biodegradation processes have been terminated, drainage systems of gas and leachate are rightly designed and that the soil surface is properly compacted. / Na presente pesquisa estuda-se o comportamento geomecÃnico dos resÃduos sÃlidos urbanos provenientes do Aterro SanitÃrio Metropolitano Oeste de Caucaia (ASMOC), onde foram realizados ensaios no solo de cobertura e no resÃduo, de uma cÃlula experimental de resÃduos sÃlidos urbanos (RSU). Os ensaios de laboratÃrio para caracterizaÃÃo das amostras de solo constou de anÃlises granulometrica, massa especÃfica, Ãndices de consistÃncia, compactaÃÃo na Energia de Proctor Normal e Ãndice de Suporte CalifÃrnia (ISC) e para a caracterizaÃÃo dos resÃduos sÃlidos in situ foram realizados ensaios de composiÃÃo de gravimÃtrica, umidade e peso especÃfico. Em campo, foram desenvolvidos ensaios para determinaÃÃo do teor de umidade natural, por meio do Speedy, do peso especÃfico natural, atravÃs do frasco de areia, sondagens à percussÃo (SPT) e provas de carga direta. Para a avaliaÃÃo da capacidade de carga do aterro de RSU realizou-se ainda uma sondagem à percussÃo (SPT) e provas de carga direta em uma porÃÃo do aterro de resÃduo antigo no interior do ASMOC. Instalaram-se ainda marcos superficiais para o monitoramento dos recalques na cÃlula experimental. ApÃs a anÃlise dos resultados avaliou-se o uso futuro da Ãrea em estudo como: fundaÃÃo de pequenas edificaÃÃes, subleito de pequenas vias de acesso e como Ãrea verde de parques recreativos. Com base nos resultados pode-se afirmar que à possÃvel o uso da Ãrea de disposiÃÃo de RSU como suporte de fundaÃÃes de pequenas edificaÃÃes, subleito de pequenas vias de acesso e Ãrea verde de parques recreativos, desde que os processos de biodegradaÃÃo tenham sido cessados, os sistemas de drenagem de gases e de chorume estejam devidamente dimensionados e que o solo de cobertura esteja adequadamente compactado.

Contribuir ao entendimento dos mecanismos que controlam o comportamento da interação estaca-solo, em estacas de grande diâmetro executadas em perfil arenoso, foi a principal motivação que levou a propor a criação de um campo experimental, concebido para realização de um programa de ensaios de provas de carga instrumentadas. Este processo deu inicio com o desenvolvimento desta pesquisa, que descreve a caracterização geotécnica da área de estudo. As investigações geotécnicas iniciais foram compostas por ensaios de campo; ensaios de penetração padrão (SPT), ensaios dilatométricos (DMT) e ensaios de piezocone (CPTu), além de ensaios de laboratório de caracterização, representados por ensaios de umidade natural e ensaios granulométricos. Os ensaios de campo permitem obter parâmetros constitutivos do perfil da área de estudo, sendo possível junto à descrição geológica, fazer algumas inferências que foram determinantes para o processo de concepção das provas de carga instrumentadas. Uma revisão de aspectos geológicos foi realizada, caracterizando-se o contexto regional e a gênese das planícies costeiras do estado de Santa Catarina, área onde foi localizado o campo experimental. Ênfase é dada á instrumentação das estacas, sendo elementos essenciais para a realização das provas de carga e analises posteriores, incluindo, diversas recomendações para instrumentação tanto no topo como no fuste das estacas. Previsões de capacidade de carga através de três métodos de cálculo, dimensionamento do sistema de reação, metodologia de carregamento e instrumentação fazem parte das contribuições resultantes da realização desta pesquisa, subsidiando a execução das provas de carga de pesquisas futuras. Estes subsídios foram projetados em base a normativas nacionais e internacionais, além da recopilação de diferentes experiências relatadas na literatura, as quais estão incluídas na revisão bibliográfica. / Contributing to the understanding of the mechanism controlling the behavior of the pile-soil interaction in large diameter piles in sand was the main motivation of the present research. This led to the creation of an experimental testing site designed to test large diameter instrumented piles. This process has started with the development of this research, which describes the geotechnical characterization of the area. Geotechnical investigations comprised field test: standard penetration tests (SPT), dilatometer tests (DMT) and cone penetration tests (CPTu), as well as laboratory tests to determinate the natural moisture and soil granulometric curves. Field studies allow obtaining constitutive parameters of the profile of the study area that beside the geological description, allowed inferences regarding the instrumentation of piles. A review of geological features was held, characterizing the regional deposition and the genesis of the coastal area of the state of Santa Catarina, where the experimental field was located. Emphasis is given to the instrumentation of piles, essential for the analyses of test, including several recommendations for instrumentation in both the top and shaft. Estimation of load capacity by three methods of calculation, design of the reaction system, methodology of loading stages and instrumentation are part of the contributions resulting from this research, giving support to the load tests in future research. These contributions are based on national and international standards, support by the compilation of different experiences reported in the literature, which are included in the literature review.

Recentemente foi desenvolvido na Universidade Federal do Rio Grande do Sul um método racional para previsão de capacidade de carga em fundações profundas. Denominado de método UFRGS, este procedimento considera conceitos de energias envolvidos durante o ensaio SPT. No presente trabalho, realizou-se estudo da precisão das estimativas fornecidas pela aplicação do método com intuito de compreender, averiguar, ajustar e validar seu uso na prática de engenharia. Para tal, foi gerado um banco de dados de provas de carga estáticas instrumentadas com base na bibliografia nacional e internacional, sendo este constituído de 25 casos em estacas metálicas, 42 em escavadas, 12 do tipo hélice contínua e 10 em prémoldadas. Considerando a resistência mobilizada por atrito lateral, ponta, resistência total e curvas de mobilização, foram gerados gráficos expressando os resultados obtidos pelo método e os resultados medidos nas provas de carga. Adicionalmente, apresenta-se uma comparação com resultados fornecidos por métodos consagrados de previsão de comportamento em estacas: os métodos de Aoki-Velloso, Décourt & Quaresma e interpretação teórica. De maneira geral, o método UFRGS apresentou subestimativas e baixa dispersão para o atrito lateral e uma superestimativa acompanhada de maior dispersão para a ponta das estacas. Da análise dos resultados, verifica-se que o método captura os mecanismos de mobilização de resistência desenvolvidos nas estacas, e reproduz resultados globais compatíveis com os métodos empregados na prática de engenharia. Além disso, apresenta destacada potencialidade haja vista à facilidade de melhoria dos resultados, que através da calibração da energia transferida pelo ensaio SPT, possibilita aplicação e compartilhamento entre diferentes práticas internacionais. Por fim, no âmbito de projeto, destaca-se que dentre todos os métodos empregados, o método estudado forneceu menor dispersão de atrito lateral. Em projetos que envolvem cálculos de risco e probabilidade de ruína, chama-se atenção de que melhorias discretas nos valores de dispersões geram ganho significativo na diminuição dos riscos. / Recently, a rational method for predicting the pile bearing capacity was developed at Federal University of Rio Grande do Sul in Brazil: the so called method UFRGS which considers the concepts of soil dynamics and principles of energy conservation in the interpretation of SPT test results. The present work analyses the accuracy of predicted bearing capacity values with the aim of understanding, verifying, and validating its application in engineering practice. Thus a database of static and instrumented load tests was built from national and international case studies; the data is composed by 25 load tests executed on steel piles, 42 on drilled piles, 12 on continuous flight auger piles and 10 on precast piles. The mobilized contributions of skin friction, tip resistance, and load mobilization curves of each pile were evaluated and compared to actual predictions using the results from UFRGS method. Furthermore, a series of charts were prepared showing comparisons between results of the UFRGS method and those obtained from other predictive methods of pile bearing capacity adopted in the Brazilian engineering practice: Aoki-Velloso and Décourt & Quaresma, as well as a method based on theoretical interpretation of pile response. In general, the UFRGS method underestimated the results for skin friction while slightly overestimate tip resistance and the scatter of predictions is generally lower than other methods. From these analyses, it was possible to conclude that the method captures the mobilization mechanisms developed around piles, and gives predictions which are in the same range as those produced by other methods adopted in Brazil. The UFRGS method has marked potential for being used in design practice given the fact that predictions can be improved by calibrating the SPT energy, which would allow to refine the predictions according to different practices of used worldwide. Finally it is important to stress that the UFRGS method showed the littlest scatter for skin friction assessment which may provide to be significant in risk analysis type of approach.

Orientador: Armando Lopes Moreno Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T08:55:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_ClaytonReisde_M.pdf: 8025883 bytes, checksum: ebb8c7495aa749df58c4289566453c26 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Um dos testes mais eficientes para verificar a segurança de uma estrutura concluída é uma prova de carga. Quando existem dúvidas quanto à estabilidade de uma estrutura, devido a fatores, dentre outros, como qualidade dos materiais de construção, utilização ou manutenção inadequada ou até mesmo uma nova utilização da edificação, diferente daquela inicialmente prevista no projeto, uma prova de carga é recomendada. Este trabalho visa apresentar os critérios mais importantes que devem ser considerados em uma prova de carga. Avalia procedimentos das normas brasileira (NBR 9607-1986), americana (ACI 318-2002), australiana (AS 3600-2001) e recomendações espanhola (EHE-1998) e européia (Rilem TBS-2 ¿1984). Destaca aspectos como a obrigatoriedade de uma prova de carga, intensidade do carregamento a ser aplicado, análise dos resultados e critérios de aceitação estipulados pelas referidas normas e recomendações / Abstract: One of the most efficient tests to verify the safety of a structure concluded is a load test. When doubts exist about the stability of a structure, due to factors, among other, as quality of the construction materials, use or inadequate maintenance or even a new use of the construction, different from that initially foreseen in the project, a load test is recommended. This work seeks to present the most important criteria that should be considered in a load test. It evaluates procedures of the Brazilian Code (NBR 96071986), American Code (ACI 318-2002), Australian Code (AS 3600-2001), Spanish Recommendations (EHE-1998) and European Recommendations (Rilem TBS-2 -1984). Aspects as the compulsory nature of a load test, intensity of the applied load, analysis of the results and acceptance criteria stipulated by the referred codes and recommendations are considered. / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Nesta dissertação são analisadas 34 provas de carga estática realizadas em estacas pré-moldadas de concreto, cravadas em diferentes locais da cidade de Curitiba e região metropolitana, sendo a maioria delas na Formação Guabirotuba. Três métodos de previsão da capacidade foram analisados: Aoki – Velloso (1975), Décourt – Quaresma (1978) e Amaral (1982, 1999). Para cada método foram propostos fatores de correção global e/ou parcial que tornam o valor da capacidade de carga mais próximo do valor da carga última obtida pelo critério de Van der Veen (1953). Com base em quatro provas de carga conduzidas até a ruptura, estudou-se a aplicabilidade do método de Van der Veen (1953) e determinou-se um critério para avaliar a extrapolação da curva carga x recalque em ensaios encerrados sem atingir a ruptura. Finalmente fez-se uma análise dos recalques comparando-se os valores medidos com os calculados, para três níveis de carregamento, além da comparação das curvas carga x recalque ajustadas com as experimentais. / This thesis presents the analysis of 34 static loading tests in concrete drive pile, located at different places of the Curitiba city and metropolitan area, in Guabirotuba Formation. Three methods of the bearing capacity prediction were assessed: Aoki – Velloso (1975), Décourt – Quaresma (1978) and Amaral (1982, 1999). For each method is proposed global correction factors and/or partial that turned the bearing capacity value close to the ultimate load obtained for the Van der Veen criteria (1953). Based on four static loading test carried out to failure, the applicability of the Van der Veen criteria was assessed and was determined a rule to evaluate the extrapolation of the load - settlement curve in tests stopped before of the failure. Finally, it was made an analysis of the settlements, where it was compared the observed values and the predicted values, for three loading level, and also a comparison between the experimental load-settlement curve and the predicted load-settlement curve.

Os tubulões a céu aberto são amplamente utilizados como elementos estruturais de fundação de edifícios residenciais nas cidades pequenas e médias do Brasil. Relatam-se as etapas de um projeto de fundações por tubulões desenvolvido em uma área previamente ocupada por construções residenciais antigas. Após cuidadosa demolição e limpeza, deparou-se com o desafio de executar as fundações sem o perigo de danificar as construções adjacentes (tubulões à céu aberto de divisa nos dois lados e no fundo). No projeto, utilizaram-se procedimentos usuais e alguns específicos que refletem a prática corrente nos últimos 10 anos, na região de Campinas, com resultados extremamente satisfatórios. Nos solos porosos e colapsíveis, presentes em várias regiões brasileiras, as fundações não raramente têm apresentado comportamento inadequado, quando o solo é inundado. Com a significativa elevação do seu teor de umidade, esses solos exibem o recalque de colapso, caracterizando-se como colapsíveis. Como já se tem a comprovação da eficiência da compactação do solo para viabilizar o emprego de fundações rasas, por sapatas, em solos colapsíveis (CINTRA, 1998), resolveu-se estudar os possíveis benefícios da criação de tubulões a céu aberto. No campo experimental de Fundações da USP/São Carlos, foram executadas dois tubulões a céu aberto com fuste de diâmetro de 0,50 m e base apoiada à cota - 6,00 m, com diâmetro de 1,50 m e altura de 0,90 m. O primeiro tubulão a céu aberto foi ensaiado na condição não-inundada do solo, na cota inicial de apoio da base e sucessivamente, com a cravação de 0,15 m, 0,30 m e 0,45 m, o que corresponde a 10%, 20% e 30% do diâmetro da base, respectivamente. Observou-se que a cravação majorou a capacidade de carga em 42%, 85% e 12%, respectivamente. O segundo tubulão a céu aberto foi ensaiado com o solo pré-inundado, para quantificar o efeito da colapsibilidade do terreno na redução da capacidade de carga. ) Constatou-se uma redução de 51% a 53% nos valores de capacidade de carga anteriormente obtidos. Mas a carga de colapso, ou capacidade de carga na condição inundada, também teve uma majoração importante, aumentando em 45%, 90% e 135% com a cravação de 10%, 20% e 30% do diâmetro da base, respectivamente. Conclui-se que a cravação de tubulões a céu aberto, inicialmente executados com escavação e concretagem in situ, pode ser uma solução interessante em solos colapsíveis. / The belled piles are largely used as fundation for structural elements of residential buildings in small and medium cities in Brazil. The steps of a foundation design is developed in an area previously occupied by old residential buildings. After a careful demolition and clean up process, the challenger is to build the foundations without the danger of harming the adjacent buildings (Division of belled piles on both side and on the bottom). On the design, some specific and some standard procedures are used, which reflect the current practice over the last 10 years, in the Campinas region, with extremely satisfactory results . In porous and collapsible soil, that can be found in many Brazilian regions, these piles usually have presented an inadequate behavior, when the soil is soaked. With a significant elevation on its moisture content, these soils present the collapse settlement, being characterized as collapsible. Since there is already the confirmation of the compacting process efficacy in making the employment of shallow foundations on collapsible soils feasible (CINTRA, 1998), it was decided to study the possible benefits of driving the belled piles on the improvement of the bearing capacity. At the Experimental Foundation Field of USP/São Carlos, two piles were tested. Both piles were 6,00 m long and had a shaft diameter of 0.50 m. The enlarged bases had a diameter of 1.50 m and a height of 0.90 m. The first pile was tested under the non-soaked condition of the soil, on the initial quota of base support, and then with the 0.15 m, 0.30 m and 0.45 driving, which corresponds to 10%, 20%, and 30% of the base diameter, respectively. It was observed that the driving improved the bearing capacity in 42%, 85%, and 127%, respectively. The second pile was tested on a soaked soil, to quantity the collapsibility effect on the reduction of the bearing capacity. A reduction of 51% to 53% on the values of the bearing capacity previously obtained was observed, but the collapse load, also presented an important improvement, increasing 45%, 90%, and 135% with the driving of 10%, 20%, and 30% of the base diameter, respectively. We can conclude that the driving of belled piles, inittially executed with digging and concreting in situ, may be an interesting solution on collapsible soils.

Orientador: Paulo José Rocha de Albuquerque / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-22T22:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schulze_Tami_M.pdf: 4860643 bytes, checksum: 3184896c9208ecb4e980c04642404cc3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Esta pesquisa apresenta uma análise dos resultados da aplicação dos métodos semiempíricos para o cálculo da capacidade de carga do sistema solo - estaca por meio do valor de referência obtido por uma prova de carga instrumentada em profundidade. Para tanto, estudou-se uma estaca escavada por trado mecânico, com diâmetro de 0,25m e comprimento igual a 5,0m e executada no solo do tipo laterítico na região de Campinas-SP. Os parâmetros geotécnicos utilizados foram obtidos a partir de ensaios in-situ (SPT-T, CPT, DPL, DMT), realizados no local. Através da análise da curva carga vs. recalque pelo critério de rigidez de Décourt (1998), constatou-se que o sistema solo - estaca apresentou ruptura física e capacidade de carga de 183kN. Os dados da instrumentação revelaram que a estaca em estudo caracterizou-se como uma estaca de atrito. Os resultados dos métodos semi-empíricos foram agrupados de acordo com: tipo de ensaio in-situ utilizado, tipo de ruptura considerada e distribuição da carga de ruptura total nas parcelas de ponta e lateral. Verificou-se que os resultados de aplicação dos métodos de previsão de capacidade de carga apresentaram uma dispersão elevada dos valores. Observou-se que 93% dos métodos semi-empíricos forneceram resultados abaixo da capacidade de carga obtida da prova de carga / Abstract: This research presents a comparative analysis of the results of the bearing capacity of the soil - pile system calculated by the semi-empirical methods, and the reference value obtained by the instrumented static load test. Therefore, it was studied a mechanical bored pile with 0,25m of diameter and 5,0m of length that was constructed in a lateritic soil deposit on the region of Campinas-SP. The soil parameters needed for the calculations were obtained from in-situ tests (SPT-T, CPT, DPL, DMT), executed in the same place. Based on the load vs. settlement curve analysis and on the rigidity criterion of Décourt (1998), it was found that the bearing capacity of the soil-pile system was 183kN, and it presented ultimate failure. The data collected by straingages installed in the pile showed that the studied pile was classified as a friction pile. The results of the semi-empirical methods were grouped according to the type of in-situ test, type of the failure (ultimate failure, settlement limit) and the distribution of the ultimate load in: toe resistance and shaft resistance. It was verified that the results of the methods to predict the bearing capacity showed large dispersion of the values. It was observed that 93% of the semiempirical methods used in this study presented results below the bearing capacity obtained by the static load test / Mestrado / Geotecnia / Mestra em Engenharia Civil

The theses presented proposes an innovation of load test stand for electric drives. It begins with a general overview of load test stand types, their manufacturers and measurement methods in load and no-load situations. Next part analyses current circuit diagram of the load test stand and its risks. This is followed by a proposal for innovation of the circuit diagram which is divided into electrical and control part using current load test stand and its mechanical parts. A wiring diagram is created, the control part is processed by the Logosoft program. The design is evaluated from the safety point of view and modified to meet applicable technical standards.

The aim of the offered thesis is an analysis of usage of uncommon concrete matrix and its contribution to steel-concrete composites structures. It especially refers to the area of internal supports, where usually acts negative bending moments. These statical systems are very often used for bridge structures, or even for building constructions. Nowdays, the static infuence of concrete at the area of negative moment is neglected. Only the steel part of cross section and steel reinforcement are included to the static action. This work is focused on the usage of tensile strength of uncommon concrete. The improvement of tensile strength of cement matrix is due to glass fiber reinforcement acting as scattered reinforcing. The introduction is focused on common approach of design of the structures mentioned above. Next, there is a part which describes possibilites of using fibre reinforcing until nowdays.