O desgaste e a vida útil dos componentes mecânicos é uma questão de grande interesse econômico e tecnológico, devido suas diversas aplicações. Estudos tribológicos recentes apresentam novas soluções para esta questão, como a texturização superficial a laser, cujo o propósito é aumentar a eficiência do processo de lubrificação nestes componentes. Este trabalho analisa, por meio de um modelo teórico, os efeitos desta textura superficial no processo de lubrificação hidrodinâmico em mancais radiais. Este modelo é elaborado a partir da equação de Reynolds, cuja solução representa o campo de pressão no fluido lubrificante, determinando assim o escoamento deste em mancais radiais. A solução desta equação foi obtida através de um algoritmo desenvolvido no software Maple, utilizando o método de diferenças finitas. A partir deste campo de pressão, determina-se a capacidade de carga do mancal, definida como um parâmetro de qualidade da lubrificação, afinal, quanto maior for a capacidade de carga melhor será o processo lubrificação. Através de simulações computacionais, foram determinadas as dimensões, densidade superficial e forma das microcavidades que maximizam a capacidade de carga, aprimorando desta maneira o processo de lubrificação e estabelecendo um padrão ideal de textura superficial para o mancal. Convém ressaltar que. nestas simulações. a análise de cada uma das características das micro-cavidades foram realizadas variando-se os parâmetros (no algoritmo) relacionados a elas, como foi proposto pelo modelo teórico / The wear and the shelf life of mechanical components are a question of great economic and technological interest. had its diverse applications. Recent tribologics studies show new solutions for this question, as the laser surface texturing, whose the intention is to increase the efficiency of the lubrication process in these components. This work analyzes, means of a theoretical model, the effect of this surface textured in the hydrodynamic process of lubrication in journal bearings. This model is developed from the equation of Reynolds, whose solution represents the pressure distribution in the lubricant fluid, then determining the draining of this in journal bearings. The solution of this equation was gotten by means of an algorithm developed in the Maple software, using the finite difference methods. From this pressure distribution, the load capacity of the journal bearing is determined, defined as a quality parameter of the lubrication, after all, how much bigger will be the load capacity better will be the lubrication process Means of computational simulations had been determined, the measures, surface density and shape of the micro−holes that maximize the load capacity, improving in this way the lubrication process and set out an ideal standard of surface texture to the bearing. Is important stand out that, in these simulations, the analysis of each characteristic of the micro−holes was carried through varying parameters (in the algorithm) related to these, as was considered by the theoretical model

Orientador: Pérsio Leister de Almeida Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-16T06:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Constancio_LucasAmarante_M.pdf: 4405049 bytes, checksum: 0e339df263cb9591f816add6ac404af7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho visa avaliar o ganho de capacidade de carga de uma fundação superficial em areia fofa, através da inclusão de reforço de material geossintético. Para tanto, propõe-se observar o aumento da capacidade de carga do solo, com uma única camada de reforço em geotêxtil tecido, para uma fundação superficial do tipo sapata corrida. Através de um modelo reduzido que atende os critérios para atingir o estado plano de deformação, avalia-se a capacidade de carga do solo sem reforço, com reforço planar horizontal e faz-se uma nova proposta de disposição geométrica de tal elemento, buscando maior ganho de capacidade de carga e atenuação de deformações. O modelo reduzido é ensaiado no interior de um tanque que permite o acompanhamento das deformações através de sua face translúcida, além da aquisição dos dados de carga aplicada e recalque da fundação. Com a aquisição dos dados, é possível estabelecer comparações entre as diferentes situações analisadas, através da análise dos gráficos de carga-recalque. O trabalho mostra que é possível obter-se um ganho na capacidade de carga com inclusão do reforço e também que é possível chegar a capacidades de carga ainda maiores, apenas readequando a geometria do posicionamento do reforço com uma angulação do geotêxtil. Por fim, este trabalho contribui para a compreensão dos fatores envolvidos na complexa interação entre solo e reforço para fundações apoiadas sobre solos reforçados, campo este, que ainda precisa de refinamento, pesquisa, novas abordagens e contribuições / Abstract: This study aims to evaluate the gain in bearing capacity of a shallow foundation on a soft sand, through the inclusion of geosynthetic reinforcement. For this, the bearing capacity of a soft sandy soil carrying a shallow strip footing, without any reinforcement, and with a single layer of reinforcement of a woven geotextile is observed. Through the use of a reduced model, which satisfy the criteria for reaching a plane strain state, the bearing capacity of the unreinforced soil, the soil reinforced with planar horizontal and the soil reinforced with a new proposed geometric arrangement seeking greater gain of bearing capacity and the attenuation on deformation are evaluated. The reduced model is placed in a tank which allows the monitoring of deformations through its translucent face, and acquisition of applied load and foundation settlement data. After the acquisition of data it is possible to make comparisons between the different situations analyzed by examining the plots of load versus settlement. The results show that it is possible to obtain a gain in capacity with the inclusion of reinforcement and that it is possible to reach even higher bearing capacity just adjusting the geometry of the reinforcement placement, providing an inclination to the geotextile sheet. Finally, this work adds to the understanding of the different factors affecting the complex iteration mechanisms involved in foundations over reinforced soils, a field that still needs refinement and research, new approaches and contributions / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil

As estacas helicoidais têm sido empregadas em diversos tipos de obras no Brasil e no mundo, principalmente em casos em que a fundação é submetida a carregamentos simultâneos de tração e de compressão ou que necessitam de rápida e facilitada instalação. O maior uso nacional é em fundações de torres de linhas de transmissão de energia, no entanto, são escassos os estudos do comportamento deste tipo de estaca em solos tropicais brasileiros. Considerando-se o crescimento do uso de estacas helicoidais no Brasil, e a necessidade de um melhor entendimento do comportamento deste tipo de fundação em nossos solos, o presente trabalho foi realizado para verificar a influência do arranjo das hélices, tanto do diâmetro quanto da quantidade, na capacidade de carga à tração das estacas helicoidais multi-hélices, instaladas em solo tropical da região de São Carlos, na cidade de Itirapina próxima a lagoa do Broa. A campanha de investigações geotécnicas foi composta por sondagens de simples reconhecimento (SPT) e ensaios de cone (CPT). Foram ensaiadas nove estacas, com diferentes configurações de diâmetro e de número de hélices, instaladas com a ponta em mesma profundidade, mesmo espaçamento entre hélices (igual a três vezes o maior diâmetro) e mesmo diâmetro de haste. Nesta investigação foram medidos os torques de instalação, e realizadas provas de cargas à tração do tipo estática com carregamento rápido. Como conclusões, o atrito lateral obtido com o ensaio CPT foi útil para verificar o efeito de perda de resistência do solo com a instalação da estaca; o método de capacidades de carga individuais obteve estimativas mais próximas as medidas em prova de carga; o efeito da configuração (cônicas ou cilíndricas) influencia no torque de instalação, mas não na capacidade de carga das estacas; o acréscimo de diâmetro médio das estacas é interessante para acréscimos na capacidade de carga, no entanto o acréscimo do número de hélices, a hélice superior sempre absorve menores cargas do que a hélice da ponta da estaca. / The helical piles have been used in different types of constructions, especially in cases where the foundation is subjected to tension and compression loads. In Brazil, this type of pile is normally used as the foundation of towers of power transmission lines, as guyed masts and self-supporting towers. However, there are few studies about the behavior of helical piles in Brazilian tropical soils. Considering the growing use of helical piles in Brazil, and the need of a better understanding of the behavior of this type of foundation in our soils, this study was conducted to evaluate the influence of the arrangement of the helices on the uplift capacity of helical piles installed in the tropical soil of São Carlos zone of São Paulo State. For this study, geotechnical investigations were carried out: standard penetration tests (SPT) and cone tests (CPT). Nine piles with different configurations (diameter and number of blades) were tested after being installed with the tip at the same final depth into the ground, and the same relative helix spacing (S/D>3). For this investigation, the torque necessary to install the piles were recorded, and subsequently static tensile loads tests were performed on all piles. As results: the lateral friction obtained with the CPT test was useful to check the effect of losing soil strength with the installation of the screw pile, the individual bearing method obtained estimates closer measurements in load test then cylindrical shear method; the effect of configuration (conical or cylindrical) influences on the torque installation, but not the uplift capacity of the screw piles, increases in the size of average diameter of helix in screw piles make increases in uplift capacity, however the increase in the number of helix did not appear as good as increases in the average diameter of the helix.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a influência do efeito da corrosão no comportamento geotécnico de condutos enterrados através da utilização de ensaios em modelos reduzidos. Foram empregados diferentes padrões de corrosão, em que se variou o grau e a localização da corrosão. Os resultados do trabalho mostram as localizações mais danosas à estrutura, correlacionando resultados dos tubos corroídos com os de tubos intactos. O duto danificado desencadeou um carregamento assimétrico que deve ser considerado para a prevenção de possíveis deslocamentos. Finalmente, o trabalho avalia a influência conjunta da corrosão e da flexibilidade do conduto no comportamento mecânico das tubulações enterradas. De modo a permitir comparações para averiguar a validade do modelo laboratorial adotado, utilizaram-se simulações numéricas, que possibilitam o estudo do problema de forma mais abrangente. / This work evaluates the influence of corrosion effect on the geotechnical behavior of underground conduits. Small-scale tests were carried out on two different types of pipes, in which the degree and location of the corrosion were changed. The results show the most harmful corrosion locations relative to the intact conduits. The damaged conduits built in and located under asymmetric condition behave as if they were subjected to an asymmetric loading condition and this must be considered to the prevention of possible displacements. Finally, the work evaluates the joined influence of the corrosion and conduit\'s flexibility on the mechanical behavior of underground pipelines. To allow comparisons to inquire the validation of the adopted laboratorial model, numeric simulations were used, which enable the study of the problem considering other corrosion layouts.

Orientador: Paulo José Rocha de Albuquerque / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-25T01:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MunevarPerez_NurianBibiana_M.pdf: 5528282 bytes, checksum: e5a5f3821f445a373ac23f94b7e64ece (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Esta Dissertação teve por objetivo analisar o comportamento de estacas escavadas à trado com três diferentes diâmetros, instrumentadas, submetidas a provas de carga estática. Para isto, foram executadas três estacas com diâmetros de 0.25 m; 0.30 m e 0.40 m, com comprimento de 5.0 m, no Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo ¿ FEC-UNICAMP. A primeira parte da pesquisa consistiu em uma compilação da teoria da transferência de carga e dos métodos teóricos e semi-empíricos para o cálculo da capacidade de carga; em que se utilizou o banco de dados geotécnicos de resultados de ensaios de campo (SPT, CPT, SPT-T) e resultados de laboratórios realizados no local. A segunda parte consistiu no desenvolvimento experimental da pesquisa, em que foram realizadas três provas de carga estáticas do tipo lentas, instrumentadas com extênsometros elétricos no topo e na ponta de maneira a se obter os dados do mecanismo de transferência de carga em profundidade. A partir da realização das provas de carga verificou-se que os ensaios forneceram um valor de carga de ruptura de 180 kN, 210 kN e 240 kN, para as estacas de 0.25m, 0.30m e 0.40m, respectivamente. De acordo aos resultados da instrumentação, as estacas trabalharam preponderantemente por atrito lateral. Observou-se que os métodos semi-empíricos e teóricos, superestimaram a carga de ponta e subestimaram a carga de atrito lateral. Verificou-se que o método Décourt e Quaresma (1996) com a utilização do coeficiente ?=2, foi o que melhor se aproximou e adequou ao local em estudo / Abstract: The objective of this dissertation is analyze the behavior of three bored piles with different diameters, instrumented, subjected to static load tests. For this, it were executed three piles with diameters of 0.25 m; 0.30 m and 0.40 m, with 5.0 m of length at the Experimental Site of School of Civil Enginering, Architecture and Urban Design at University of Campinas ¿ Unicamp. The first part of this research consisted in a compilation of load transfer theory and the study of theoretical and semi-empirical methods for the calculation of load capacity, which used the geotechnical data results of in situ tests (SPT, CPT, SPT-T) and laboratory results performed on site. The second part consisted in the development of experimental research, where three slow static load tests were performed, instrumented in depth with strain gages on top and at the tip in order to obtain information on the load transfer mechanism in depth. After performed the load tests it was found that the tests provide a value of rupture load of 180 kN, 210 kN and 240 kN, for piles of 0.25 m, 0.30 m and 0.40 m, respectively. According to the results of the instrumentation, the pile¿s behavior were predominantly by skin friction. It was observed that the semi-empirical and theorical methods overestimated the load of tip e underestimated the load skin friction. It was found that the Décourt and Quaresma (1996) method using the coefficient ? = 2, which was approached and best suited to the site under consideration / Mestrado / Geotecnia / Mestra em Engenharia Civil

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

Orientador : Paulo Jose Rocha de Albuquerque / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:09:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_RogerioCarvalhoRibeiro_M.pdf: 10041706 bytes, checksum: 87fb0f1801f18159edc6d8cafcdd6bc7 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

[pt] Dutos são sistemas amplamente utilizados para o transporte de óleo e gás. Desta forma, é importante que o mesmo opere com eficiência e segurança. Com o passar do tempo os dutos podem sofrer danos que podem causar prejuízos à sua integridade estrutural e, consequentemente, prejuízo financeiro às indústrias que os operam. Uma das formas mais comuns de danos presentes nos dutos é a corrosão. Esta pode comprometer a sua capacidade de carga. Com isto, a determinação da resistência remanescente de dutos corroídos tornou-se objeto de estudo de vários pesquisadores em todo o mundo. Métodos empíricos utilizados para esta determinação foram desenvolvidos e estão disponíveis na literatura, e muitos deles são aplicáveis apenas em dutos submetidos à pressão interna. Entretanto estes métodos se mostram, em geral, bastante conservadores nesta determinação. Assim, métodos alternativos têm sido desenvolvidos baseados no método dos elementos finitos. Este trabalho tem como objetivo avaliar a capacidade de carga de dutos corroídos submetidos a carregamentos combinados que tentam simular os que ocorrem no campo. Estes carregamentos são: pressão interna, momento fletor e cargas axiais. Carregamentos axiais são provenientes da variação de temperatura e do efeito Poisson existente nas extremidades dos dutos devido à pressão interna. Neste trabalho realizou-se a modelagem de dutos submetidos à carregamentos combinados, onde se tentou reproduzir ao máximo as condições de ensaio. Tomou-se como base ensaios experimentais e numéricos encontrados na literatura. Aspectos globais sobre a modelagem são detalhados. A modelagem dos exemplos aqui apresentados foi desenvolvida no programa comercial ABAQUS Versão 6.1. / [en] Pipelines are widely employed systems by the transport of oil and gas. Due to its great extensions and to economic and environmental reasons it is important to assure safe and efficient operation of the pipelines. After some time of operation the pipes can present damage that can affect its structural integrity, and require for repair and even operation interruption with consequently financial losses for the pipeline operating industries.One of the most commonly registered defects by pipes is corrosion. The determination of the residual load capacity of corroded pipes is object of study of many researchers all over the world. With this effort empirical methods were developed and are widely employed. Most of these methods are however applicable to pressure loaded pipes, and do not take into account more complex combined loading. Additionally highly conservative results are obtained by these methods. Alternative methods have been developed based on the finite element method.The objective of this work is to evaluate the load capacity of corroded pipes subjected to combined loading, which simulates the loads in field. These include internal pressure, bending due to soil settlement and axial load representing thermal effects. In this work the pipe model was developed in order to reproduce the experimental end field conditions. Global aspects of pipe modeling are discussed. Experimental test results and numerical analysis present in the literature are taken for comparison.The examples were analyzed with the commercial finite element code ABAQUS version 6.1.

Orientador: Pérsio Leister de Almeida Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-22T04:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Linhares_RaquelMariano_M.pdf: 5654140 bytes, checksum: 3419102ebbcf423e217e71ff2b761f76 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: No presente trabalho foram realizados ensaios em modelos físicos em escala reduzida de fundação rasa sobre solo arenoso fofo reforçado com geotêxtil tecido, visando avaliar o seu comportamento sob carregamento estático vertical. Propõe-se empregar o reforço numa posição inicial não-planar, semelhante àquela adquirida após deslocamentos de 30% da largura da base da sapata (B). Os efeitos da compactação das camadas superiores ao reforço e a variação de seu comprimento também são investigados. Os ensaios foram divididos em 3 grupos: ensaios sobre areia fofa com compacidade homogênea, ensaios de recarregamento e ensaios sobre areia fofa com camadas superiores compactadas. Os resultados indicam que um aumento do comprimento do reforço planar de 3B para 5B não é justificado do ponto de vista do aumento da capacidade de carga ou da atenuação de deslocamentos, em nenhum dos casos. A pequenos deslocamentos, a modificação do posicionamento inicial do reforço de horizontal para não-planar não se justifica, porém, em maiores deslocamentos há um ganho não desprezível na capacidade de carga. Os ensaios de recarregamento mostraram que a protensão do reforço resultante da compactação do solo melhora a capacidade de carga em 2 vezes e atenua em até 75% os deslocamentos. O posicionamento inicial referente a um deslocamento de 30% de B mostrou-se satisfatório; deslocamentos excedentes não trazem maior eficiência ao conjunto. O esforço de compactação gera ganhos similares na capacidade de carga independente do posicionamento inicial do reforço. A atenuação de deslocamentos pode chegar até a 2,6 vezes se comparada ao mesmo caso reforçado com areia homogênea / Abstract: In the present study, some small-scale model tests of a strip footing foundation on loose sand reinforced with woven geotextile were conducted. The main objective was to investigate the effect of the initial placement geometry of the reinforcement on the foundation response to static vertical loads. A non planar placement geometry similar to the one which results from a vertical displacement of about 30% of the foundation width was adopted. The effects of the top layers compaction and the variation of reinforcement length and initial placement were evaluated. The tests were separated in 3 groups: tests on loose sand with homogeneous compacity, reload tests and tests on loose sand with compacted top layers. Results show that an increase on reinforcement length from 3 to 5 times the footing width is not worth the increase in bearing capacity nor the attenuation of settlements, in none of the several cases studied. At little displacements, the modification of initial reinforcement placement, from horizontal to non-planar, seems not to be justified; although after some displacement there is a gain in the bearing capacity. The reload tests showed that the soil compaction creates a prestressing condition on the reinforcement, which improves the bearing capacity in about 2 times and attenuates the settlements up to 75%. The initial placement in about 30% of footing width displacement has proved to be satisfactory; greater displacements do not generate greater system efficiency. The compaction effort of the upper layers creates an improvement that doesn't depend on the reinforcement initial placement. The displacement attenuation can reach up to 2.6 times if compared with the same reinforced case in homogeneous sand ground / Mestrado / Geotecnia / Mestra em Engenharia Civil

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a influência do efeito da corrosão no comportamento geotécnico de condutos enterrados através da utilização de ensaios em modelos reduzidos. Foram empregados diferentes padrões de corrosão, em que se variou o grau e a localização da corrosão. Os resultados do trabalho mostram as localizações mais danosas à estrutura, correlacionando resultados dos tubos corroídos com os de tubos intactos. O duto danificado desencadeou um carregamento assimétrico que deve ser considerado para a prevenção de possíveis deslocamentos. Finalmente, o trabalho avalia a influência conjunta da corrosão e da flexibilidade do conduto no comportamento mecânico das tubulações enterradas. De modo a permitir comparações para averiguar a validade do modelo laboratorial adotado, utilizaram-se simulações numéricas, que possibilitam o estudo do problema de forma mais abrangente. / This work evaluates the influence of corrosion effect on the geotechnical behavior of underground conduits. Small-scale tests were carried out on two different types of pipes, in which the degree and location of the corrosion were changed. The results show the most harmful corrosion locations relative to the intact conduits. The damaged conduits built in and located under asymmetric condition behave as if they were subjected to an asymmetric loading condition and this must be considered to the prevention of possible displacements. Finally, the work evaluates the joined influence of the corrosion and conduit\'s flexibility on the mechanical behavior of underground pipelines. To allow comparisons to inquire the validation of the adopted laboratorial model, numeric simulations were used, which enable the study of the problem considering other corrosion layouts.