[pt] Os projetos de capacidade de suporte de estacas estão baseados em dados de ensaio de campo de maneira direta ou indireta. Devido a sua praticidade, os métodos empíricos são amplamente utilizados. No Brasil os métodos de Decourt e Quaresma (1978, 1982) e de Aoki e Velloso (1975) se destacam. Este trabalho procura avaliar o uso de dados de SPT e CPT para estimativa de parâmetros geotécnicos necessários na previsão de capacidade de suporte de estacas através de métodos teóricos. São apresentadas e avaliadas formulações empíricas de estimativa de parâmetros para materiais granulares e materiais argilosos. Outro elemento importante na previsão da capacidade de suporte é o estado de tensões atuante em torno da estaca que é analisado através de considerações a respeito do coeficiente de empuxo. Finalmente, são mostrados alguns resultados de provas de carga para a análise da seleção de parâmetros e do estado de tensões, além de uma avaliação dos métodos empíricos de previsão de capacidade de suporte. / [en] The main objective of this thesis is to discuss the applicability of in-situ tests like the Standard Penetration Test (SPT) and the Cone Penetration Test (CPT) to determine directly the design parameters to predict the bearing capacity of pile foundations. In case it will be considered the use of empirical correlation to indicate the mechanical properties of the soil in terms of shear resistance, and the application of these values directly in the classic formulation based on the theory of equilibrium limit to evaluate distinctly the shaft and the base resistance of piles. Adaptations of these values will be proceeded considering aspects related with the non-linear behavior of the soil; the mechanism of load transfer and the influence of the constructive aspects.The results obtained through this new methodology will be compared with experimental results, obtained from static and dynamic load tests and also with other empiric procedures that use the results obtained from in-situ tests to evaluate directly the bearing capacity of deep foundations.

[pt] Em análises geotécnicas, previsões de deformações ou de fatores de segurança são desenvolvidas com base em métodos determinísticos, que admitem como fixos e conhecidos os parâmetros do solo ou da rocha. Entretanto, tais previsões são afetadas por incertezas provenientes da impossibilidade de reprodução das condições de campo em laboratório, da perturbação do solo devida à instalação de instrumentos, das ocorrências geomecânicas não detectadas durante a campanha de sondagens, da variabilidade inerente ao maciço, entre outras. O estudo da influência dessas incertezas sobre os cálculos determinísticos, com a possibilidade da quantificação do risco de insucesso associado a um projeto geotécnico, desenvolveu-se durante as últimas décadas com base nas teorias de probabilidade e estatística. O presente trabalho realiza uma revisão bibliográfica de conceitos básicos de probabilidade e estatística, mostrando alguns avanços da aplicação desses conceitos na engenharia geotécnica. Visando apresentar formas de estimarem-se probabilidades de recalque inadmissível ou de ruptura são realizadas análises para os seguintes casos: recalques de argila mole solicitada por aterro e de fundações superficiais em areia, estabilidade de fundação superficial em solo residual e de fundação profunda em solo sedimentar, deslizamento de um muro de arrimo e estabilidade de um talude. Com o objetivo de inferir acerca dos fatores que influenciam as estimativas probabilísticas, para cada caso são realizadas comparações entre resultados obtidos com base em diferentes métodos probabilísticos e/ou determinísticos. / [en] In geotechnical analyses, forecasts of safety factors or deformations are developed on the basis of deterministics methods, that admit as fixed and known the parameters of the soil or the rock. However, such forecasts are affected by uncertainties proceeding from the reproduction impossibility of the field conditions in laboratory, of the disturbance of the soil under installation of instruments, of the not detected geomechanics occurrences during the soundings campaign, of the inherent variability to the soil, among others. The study of the influence of these uncertainties on the deterministics calculations, with the possibility of the risk quantification of failure associated with a getechnical project, developed during the last decades on the basis in theories of probability and statistics. The present work make a bibliographical revision of basic concepts of probability and statistics, showing some advances of the application of these concepts in geotechnical engineering. With the objective to show forms of computing probabilities of rupture or of inadmissible settlement are make analyses for the following cases: settlement of fill on soft clay, settlement of superficial foundations in sand, stability of superficial foundation in residual soil, stability of deep foundation in sand, stability of retaining wall and dam slope stability. With the objective to verify the factors that influence the probabilist estimates, for each case is make comparisons between results given of different probabilist and/or deterministics methods.

[pt] Predominantemente os tanques de armazenamento de combustíveis são construídos nas regiões costeiras, cujo subsolo é caracterizado por um perfil estratificado, formado por sedimentos recentes do período quaternário, com alternâncias de energia de deposição e sedimentação. Observa-se a existência de sedimentos de origem flúvio-lagunar (intercalações estratigráficas constituídas de areias finas, siltes e argilas moles) e de sedimentos marinhos (camadas espessas de areia), sendo o nível freático raso. A tensão aplicada no solo geralmente é de pequena magnitude, mas a ocorrência de recalques diferenciais devido ao adensamento é muito comum e às vezes não corretamente avaliada, comprometendo seriamente a interação do solo com os componentes principais do tanque e com as tubulações e conexões para o abastecimento. O principal desafio deste estudo foi avaliar corretamente o desempenho da placa de fundo de um tanque metálico vertical apoiado sobre um depósito de solo estratificado. O estudo considerou, na análise numérica por meio do método dos elementos finitos, a existência de camadas horizontais e levemente inclinadas. Como principais resultados, foram gerados gráficos tempo versus recalque para comparação. Os resultados indicaram que a consideração da variação de espessuras e inclinações naturais na estratificação das camadas do subsolo tem uma influência direta no recalque, especialmente nas camadas argilosas. O comportamento do sistema solo-estrutura (disposição das camadas, da fundação, recalque por adensamento, recalque diferencial) mostrou a importância e a influência dos diversos fatores que afetam o recalque da fundação e contribui na tomada de decisões mais adequadas sob pontos de vista técnico e econômico. / [en] Predominantly, fuel storage tanks are built in coastal regions, whose subsoil in characterized by a stratified profile, formed by recent sediments from the Quaternary period. It is possible to observe the existance of sediments of fluvial-lagoon origin (stratigraphic interchanges consisting of fine sands, slits and soft clays) and marine sediments (thick layers of sand), with a shallow water table. The stress applied to the soil is usually of small magnitude, but the occurrence of differential settlements due to densification is very common and sometimes not correctly evaluated, seriously compromising the interaction of the soil with the main components of the tank, pipes and other connections. The main objective of this study was to evaluate the performance of the bottom plate of a vertical metallic tank supported on a stratified soil deposit. This study considered, though numerical analysis by the finite element method, the existence of horizontal and slightly inclined layers. As main results, time versus settlement and loading versus settlement graphs were generated for comparison. The results show that the consideration of the variation of the variation of thickness and slopes of the subsoil layers has a direct influence on settlements, especially in the clayey layers. The behavior of the soil-structure system (layout of layers, foundation, settlement by consolidation, differential settlement) showed the importance and influence of the various factors that affect the settlement of the foundation and contribute to the making of more adequate decisions under technical and economic points of view.

[pt] As fundações dos elementos de apoio de uma linha aérea de transmissão de energia elétrica situam-se ao longo de extensos traçados, onde diferentes condições de apoio para as estruturas são encontradas em razão da variação natural dos horizontes. Tal configuração pode levar alternativamente a se programarem estudos e sondagens especiais em cada local de suporte, fazendo crescer os custos e prazos de projeto, ou ao contrário, reduzindo drasticamente a investigação, com prejuízos evidentes ao planejamento, execução e economia da obra de implantação da linha de transmissão. Dessa maneira, são organizados e propostos procedimentos para avaliação do terreno segundo as suas orografia, hidrografia, geologia e pedologia e do ambiente atmosférico local, cujas manifestações são capazes de impor severas solicitações às torres e, indiretamente, às fundações. É eleita a região da bacia do rio da Prata para constituir o grande cenário do estudo, quer pela abundância de dados e informações disponíveis sobre linhas de transmissão já em carga, ou ainda em construção, nessa região. Assim sendo, desenvolve-se uma metodização para orientar o estudo dessas fundações, considerando o conjunto torre x terreno x fundação e buscando soluções técnicas convenientes e economicamente aceitáveis, atendendo assim ao binário desempenho-custo. Para as torres são considerados os modelos auto-suportados e estaiados, o terreno é variado entre algumas categorias identificadas na região e as fundações são representadas pelas superficiais, em sapatas, e pelas profundas do tipo tubulão. Buscando, ainda, auxiliar no aprimoramento dos projetos de fundações para suportes de linhas de transmissão, é desenvolvido um estudo de confiabilidade estrutural tendo como modelo algumas das fundações pré-selecionadas para a metodização primariamente desenvolvida. São determinadas as probabilidades de falha dessas fundações através do programa FERUM e, a partir do levantamento dos prejuízos financeiros causados pela falha desses elementos, determina-se o risco de falha. Por último, é desenvolvido um estudo paramétrico para avaliar a influência do projeto de fundação, do tipo de solo e da velocidade de vento sobre a probabilidade de falha. / [en] The transmission line tower foundations are executed following extensive paths, where different structural foundation conditions are found, in reason of natural horizontal ground layer variations. Then, one may alternatively to schedule and to execute special and specific studies or, conversely, to substantially reduce the geothecnical investigation, with sensible economical loses in the transmission line design and behavior. In such way, a methodology is proposed to evaluate conveniently the site according to its geology, orography , hydrography and pedology as well to related atmospheric local manifestations, able to submit severe mechanical solicitations to the towers and their foundations. In this way, one proposes a methodology to govern the study of these foundations, considering the tower x site x foundation relations and searching for convenient technical and acceptable economical solutions. Guyed and self-supported models are considered for towers, and the foundations are represented by footings, as the superficial type, and piers, as the deep type. The rio do Prata basin is chosen to constitute the large scenery of the study, because its abundant available data concerned to already operational transmission lines, or still under design and construction ones. Moreover, seeking the improvement of the tower foundation design a study based on structural reliability is developed considering some foundation models selected as mentioned above. Foundation failure probabilities are determined by the FERUM computational program and the risk of failure is obtained from economical damages caused by foundation failures. In the last, a parametric study is developed to evaluate how does the failure probability behave according to variations in the foundation soil, wind velocity and footing dimensions and depth.

[pt] O comportamento de radiers estaqueados submetidos a carregamento vertical é estudado nesse trabalho. O método de análise é baseado no método dos elementos finitos, através da utilização do programa ABAQUS. Estimativas de valores de recalque ao longo de três seções distintas e distribuição de forças nos topos das estacas são obtidas para diversas configurações de radiers estaqueados em meio homogêneo com diferentes quantidades e arranjos de estacas, para os quais são adotados diferentes comprimentos relativos das estacas L/d, coeficientes de Poisson do solo Vs e espessuras do radier. A maior parte do recalque ocorre imediatamente após a construção, sendo que os recalques por adensamento se apresentam maiores no centro do que na borda do radier. Uma considerável parcela da carga aplicada é transferida diretamente ao solo através do radier, especialmente sob condições não-drenadas. Para condições drenadas essa proporção é reduzida, mostrando que o efeito do coeficiente de Poisson do solo na distribuição de cargas é bastante significativo. A posição das estacas no radier afetam diretamente a proporção da carga transmitida diretamente do radier para o solo, sendo este efeito mais representativo à medida que aumentam o comprimento relativo das estacas e a rigidez do radier. Análises de capacidade de carga são realizadas em condições não-drenadas para todas as configurações avaliadas, mostrando que o aumento na rigidez do radier contribui significativamente para o aumento dos coeficientes de segurança das estacas. / [en] The behaviour of vertically loaded piled rafts is studied in this research. The main objective of this thesis is to analyse the behaviour of a piled raft foundation system acting on a homogeneous half-space subjected to vertical loading. The analysis is based on finite element method by using of the computational program ABAQUS. The evaluation of settlements along three main sections and the load distribution on pile top were obtained for several piled raft configurations in single layered soil profile with different pile number and position, considering different values of pile slenderness ratio, soil Poisson s ratio and also of raft thickness. It has been shown that the major component of the total settlement takes place immediately after the loading application and the component of the consolidation settlement are bigger close to the raft centre than values at the raft edge. A big part of the total applied load is directly transferred to the subsoil by the raft, which becomes more significant under undrained conditions. For drained conditions this ratio decreases, which have shown that the soil Poisson s ratio influence at the load distribution is significant. The pile position under the raft influences the percentage of the load transferred directly to the subsoil by the raft. This influence becomes more significant with the increase of the pile slenderness ratio and of the raft stiffness. The bearing capacity of the piled raft configurations for undrained conditions was evaluated, which have indicated that the increase of the raft stiffness contributes to the increase of the pile safety factors.

[pt] As alterações no solo decorrentes de um elemento de fundação profunda e seus desempenhos sob a aplicação de carga axial são processos há muito tempo estudados na engenharia civil. Diversos fatores como, método de instalação utilizado, formato da estaca, interações solo-estrutura, mecanismos de transferências de carga, movimentação do solo e alterações na compressibilidade e tensões do solo adjacente, apresentam desafios importantes que ainda não foram totalmente compreendidos nos fenômenos de penetração e capacidade de suporte em estacas. Diversos avanços foram realizados ao longo das últimas décadas para se investigar estes comportamentos, a partir procedimentos experimentais e novas formas de instrumentação, assim como ferramentas numéricas sofisticadas com o emprego de complexos modelos constitutivos em elementos finitos. Apesar destes avanços, a modelagem numérica dos processos citados, com todas as suas complexidades, ainda encontra alguns desafios. Devido a facilidade em lidar com simulações de grandes deformações e de captar o comportamento dilatante e nãolinear de solos granulares, o Método dos Elementos Discretos apresenta uma excelente ferramenta para investigar estes processos, sem grandes complicações. O presente trabalho procurou avaliar os comportamentos obtidos a partir de diferentes processos de instalação da estaca e seus efeitos nos resultados da prova de carga estática em solos granulares. As alterações de tensão e deslocamento foram avaliadas nos diferentes modelos e discutindo sobre uma metodologia básica para obter correspondências qualitativas e quantitativas com os diferentes comportamentos de campo e laboratório. Para este estudo foram utilizados os programas PFC, na versão 2D, e o programa UDEC, da Itasca co. / [en] The disturbances experienced by the soil owing to the load applied to a deep foundation and its relative behavior consist of long time studied phenomena in civil engineering. Several factors such as the installation methods, the pile geometry, the interactions between soil and structure, the load-transfer mechanisms, the soil movements and the disturbances in the stress and compressibility fields present major challenges that have not yet been completely understood. Numerous advances have been observed throw-out the last decades, in order to investigate these behaviors starting from the different pile instrumentations, the use of calibration cameras and centrifuges and most recently the measurement of the stress and strain fields inside the soil mass in model tanks. Despite the advances the numerical modelling of those processes still faces major challenges. Due to simplified approach used by the Discrete Element Method to simulate large deformation and the dilant non-linear behavior of granular soils, it presents as an excellent tool to investigate these processes without further complications. The present work proposed to evaluate the different behaviors obtained with the variations of installation methods investigated as well as their effects in the results of the Pile Load Test. The disturbances were also evaluated in the different models considered and a basic method to achieve qualitative and quantitative comparisons was discussed. These studies were made possible with the help of the PFC2D and UDEC programs developed by Itasca co.

[pt] A grande maioria das obras geotécnicas, tais como algumas fundações, aterros e escavações, apresentam uma configuração geométrica tipicamente tridimensional. No entanto, em função da complexidade da obtenção de soluções considerando os aspectos inerentes à condição de deformação e tensão tridimensionais, as análises destas obras têm sido comumente realizadas adotando-se as aproximações de deformação plana e/ou axissimétrica. Esta dissertação apresenta um modelo computacional baseado na formulação em deslocamento do método dos elementos finitos para a simulação de problemas mecânicos de equilíbrio estático de obras geotécnicas em condição tridimensional. São ressaltados os problemas de capacidade de carga de fundações superficiais e a simulação da construção de aterros. O solo é considerado como um material não linear elasto-plástico e os modelos não associados Mohr-Coulomb modificado e Lade-Kim são adotados para representar sua relação tensão-deformação resistência. As estratégias de solução não linear, tanto a nível global quanto em nível de ponto de Gauss, são apresentadas e discutidas. Os exemplos de capacidade de carga das fundações superficiais são comparados com os resultados da teoria do equilíbrio limite e da análise limite indicando bons resultados. O efeito da tensão intermediária na trajetória de tensão é apresentado e discutido nos exemplos de simulação da construção de aterros. / [en] The vast majority of geotechnical works, such as some foundations, embankments and excavations, show a typical three-dimensional geometric configuration. However, depending on the complexity of obtaining solutions considering the aspects inherent to the three-dimensional deformation and stress, the analysis of these works have been performed by adopting common approaches and plane strain or axisymmetric. This dissertation presents a computational model based on displacement formulation of finite element method for simulation of mechanical problems of static equilibrium condition of geotechnical works in three dimensions. It highlights the problems of load capacity of shallow foundations and the simulation of embankment construction. The soil is considered as material non-linear elastic-plastic models and non-associated Mohr- Coulomb and modified Lade-Kim are adopted to represent their relationship stress-strain-resistance. The nonlinear solution strategies, both overall and in the Gauss point level, are presented and discussed. Examples of load capacity of shallow foundations are compared with the results of the theory of limit equilibrium and limit analysis showing good results. The effect of tension in the intermediate stress path is presented and discussed in the simulation examples of the construction of embankments.

[pt] Esta pesquisa é uma análise das principais disputas sobre a educação escolar no campo da educação no Brasil após a promulgação da Constituição de 1988. O objetivo foi mapear os atores que atuam no campo educacional, com intuito de identificar não somente as suas agendas, mas ressaltar a diversidade e as disputas que permeiam esse cenário. Apoiando-se no conceito de campo de Pierre Bourdieu, o arcabouço teórico se fundamentou na aplicabilidade do conceito para o campo da educação no Brasil. Para além dos processos anteriores, como a promulgação da Constituição de 1988, a aprovação da Lei de Diretrizes e Bases de 1996 e o Plano Nacional da Educação (PNE) 2001-2010, o método utilizado teve como base a análise do discurso dos diferentes atores durante o processo de aprovação do PNE 2014-2014, momento chave para compreender os debates e as principais metas para a educação na próxima década. Por fim, esta pesquisa é um esforço no sentido de compreender como a educação escolar vem sendo disputada por atores dos mais diferentes lugares - tanto do setor privado quanto do setor público - e como essas relações têm se complexificado nos últimos anos. / [en] This research is a review of the main education disputes in the field of education in Brazil after the promulgation of the 1988 Constitution. The objective was to map the actors which participate in the field and what are their agenda, in order to analyze the disputes in which they are involved and how the field has been diversifying. The theoretical framework is based in the concept of field of Pierre Bourdieu, that is why the work has a detail analysis about the concepts of this author and its applicability in the Brazilian education field. The chosen method was to notice the speech of the different actors during the approval process of the National Education Plan 2014-2024, because it was the moment when these actors met themselves for discuss the education goals valid for the next ten years and for its news. To understand the actors and the places from where they speak, it was chosen to a study the history of the earlier cases, like the Promulgation of the 1988 Constitution, the approval of the 1996 Law Guidelines and Bases and the National Plan of Education 2001-2010. The second objective of this work was to understand the disputes about scholar education. Lastly, this research tries to understand how the scholar education are disputed between the different actors from different places, from the public and the private sector, and how these relations have become more complex at the last years.

[pt] Este trabalho analisa excitações verticais dinâmicas de máquinas para fundações com embutimento. Combinações de fundações superficiais e profundas, para simulação de bloco de fundações, são analisadas com uso de diferentes metodologias. Analisam-se soluções de Novak e Beredugo em combinação com Novak e El-Sharnouby, com uso de porcentagens de recalque adicional retiradas do trabalho de Poulos e Davis. Também são analisadas soluções simplificadas de fundações superficiais com embutimento de Wolf em combinação com fundações profundas de Novak e El-sharnouby, com uso de porcentagens de recalque adicional dinâmicas,obtidas com elementos finitos neste trabalho. São comparados os valores de deslocamentos de regime permanente com os obtidos por elementos finitos tridimensionais com uso do programa Plaxis 3D, comprovando a eficácia dos valores de taxa de recalque adimensional dinâmico e uso de modelo simplificado de fundações superficiais de Wolf. / [en] This paper analyzes dynamic vertical loadings due to machine foundations on embedded foundations. Combinations of shallow and deep foundations, to pile raft foundations, are analyzed using diferent approaches. First, solutions of Novak and Beredugo combined with Novak and El- Sharnouby, using additional settlement ratios from Poulos and Davis. Then it is compared to simplified embedded shallow foundations solutions by Wolf combined with Novak and El-Sharnouby, using dynamic additional settlement ratio obtained by finite elements on this paper. Settlements obtained on the steady state regime are compared to the values obtained by tridimensional finite elements using the program Plaxis 3D, proving the efficiency of dynamic additional settlement ratio and the simplified model of shallow foundations by Wolf.

[pt] Nos últimos anos, o considerável crescimento da demanda por outras fontes de energia justifica os investimentos realizados na construção de parques eólicos, pois a energia eólica tem se mostrado como a que traz o menor impacto ao meio ambiente. A energia eólica é gerada a partir da ação do vento, uma fonte de energia renovável, totalmente limpa e inesgotável. As torres eólicas são construídas em grandes parques com uma distância definida entre elas. Quanto mais altas são as torres eólicas, melhor é o desempenho delas, visto que temos o aproveitamento máximo do vento, sendo mais forte e menos turbulento em grandes alturas. Os materiais utilizados na fabricação das torres eólicas são basicamente o aço, o concreto armado e o concreto protendido. As torres na maioria dos casos, têm seção circular ou anular. No entanto, devemos atentar de maneira especial para a fundação da torre eólica, que deverá ser dimensionada e detalhada a fim de garantir a integridade da estrutura como um todo. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo apresentar os cálculos necessários para projetos preliminares e a verificação do dimensionamento da estrutura de fundação de geradores eólicos. Anteprojetos e projetos estruturais foram revisados e avaliados para a obtenção de um maior conhecimento sobre o funcionamento de tais elementos estruturais. Uma planilha foi criada a partir do programa Excel, na qual se efetuam os cálculos da respectiva fundação por meio de soluções analíticas. Para efeitos de comprovação da veracidade da planilha, alguns exemplos serão apresentados e calculados a partir da planilha criada, assim como verificados e comparados com a mesma através da modelagem da fundação em questão em programa de análise em elementos finitos. Aspectos de estabilidade e dinâmica de placas circulares também são discutidos. / [en] In recent years, considerable growth in demand for alternative energy sources justifies the investments made in the construction of wind farms, since wind energy appears to bring the least impact on the environment. Wind energy is generated from wind action, a source of renewable energy, totally clean and inexhaustible. Wind towers are built in huge parks with a defined distance between them. The higher the wind towers are, the better their performance, since we have the maximum use of the wind which is stronger and less turbulent at great heights. The materials used in the manufacture of wind towers are basically steel, reinforced concrete and prestressed concrete. The towers are usuallyin most cases, with circular or annular section. However, we should pay attention in a special way on the foundation of the wind tower, which should be designed and detailed to ensure the integrity of the structure as a whole. In this context, this dissertation aims to present the calculations required for the preliminary design or design verification of the foundation of wind turbines. Preliminary design and design evaluations were reviewed and evaluated to obtain a better understanding of the functioning of such structural elements. A spreadsheet was created using the Excel program, which performs the calculations of its foundation through analytical solutions. For the purpose of proving the accuracy of the worksheet results, some examples are presented and calculated from the created spreadsheet, and checked and compared to results obtained from an independent finite element analysis program. Stability and dynamics aspects of circular plates are also discussed.