Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-01-16T13:02:31Z No. of bitstreams: 1 2016_MylaneVianaHortegal.pdf: 8645521 bytes, checksum: d4df760872e1135fd37f02abc927644e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-16T21:52:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MylaneVianaHortegal.pdf: 8645521 bytes, checksum: d4df760872e1135fd37f02abc927644e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T21:52:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MylaneVianaHortegal.pdf: 8645521 bytes, checksum: d4df760872e1135fd37f02abc927644e (MD5) / Atualmente, a grande maioria das obras de fundações utilizam estacas hélice contínuas em sua execução devido à agilidade e alta produtividade. Devido a tais benefícios, estas se tornaram o principal tipo de fundação profunda utilizada. Contudo, este tipo de fundação ainda apresenta variáveis subjetivas que necessitam ser melhor estudadas a fim de garantir a confiabilidade na execução e na qualidade dos estaqueamentos. Desta forma, faz-se necessário atentar para a metodologia executiva desse tipo de estaqueamento e, principalmente, para os parâmetros obtidos durante a execução das estacas hélice contínua, pois a falta de controle pode acarretar problemas no desempenho das estacas, além da perda da capacidade de carga dessas estacas. Assim, a lógica fuzzy no controle dos estaqueamentos se apresenta como um elemento importante na automação de processos, permitindo a criação de sistemas especialistas em controles inteligentes. Para isso, propõe-se neste trabalho um estudo analítico a partir do modelo proposto por Perko, em 2009, e adaptado nesta tese, através da utilização de um sistema computacional que combina manipulação simbólica, cálculo numérico, cálculo gráfico e uma sofisticada linguagem de programação, através do programa Wolfram Mathematica®. Também se propõe o desenvolvimento de um sistema inteligente baseado em Lógica fuzzy, desenvolvido com a utilização do software MATLAB®, com a finalidade de controlar o desempenho de estacas hélices contínua. Com a utilização de variáveis tais como a energia de instalação da estaca, a velocidade de perfuração, torque de execução, resistência do solo e superconsumo de concreto, combinados ou não com dados biométricos como a variação de pressão arterial média do operador, foram definidos os dados de entrada e saída com suas respectivas regras. Os dados para o presente trabalho foram obtidos a partir de três casos de obras em que os maquinários dispunham de instrumentação e total controle dos parâmetros executivos. As regras foram portanto, elaboradas a partir das leituras obtidas em campo através de entrevistas com os operadores das perfuratrizes e, a partir da experiência de engenheiros executores de EHC. A partir do sistema inteligente desenvolvido com base na técnica da lógica fuzzy e do modelo analítico proposto, foi possível entender o comportamento do estaqueamento quando da análise de cada parâmetro de entrada junto ao de saída de modo isolado, visando garantir a eficácia no controle do estaqueamento realizado, além de perceber a influencia do operador durante o processo executivo da EHC. / Currently, the vast majority of foundations works using continuous flight auger in implementation due to the agility and high productivity. Because of these benefits, these have become the main type of deep foundation used. However, this type of foundation still has subjective variables that need to be better studied in order to ensure reliability in the performance and quality of piling. Thus, it’s necessary to consider the executive methodology of this type of pile and especially the parameters obtained during the execution of continuous flight auger, because the lack of control eventually leads to problems in the performance piles, beyond the carrying capacity loss these piles. Thus, fuzzy logic in control of piling presents itself as an important element in the process automation, enabling the creation of expert systems in intelligent controls. For this, it’s proposed in this work an analytical study from the model proposed by Perko, in 2009, and adapted in this thesis, throught use of a a computer system that combines symbolic manipulation, numerical calculation, chart calculation and a sophisticated programming language, by Wolfram Mathematica® program. It also propose the development of an intelligent system based on fuzzy logic, using the software MATLAB®, in order to control the performance of continuous flight auger. From the use of variables such as the installation energy of pile, as drilling speed, running torque, soil resistance and concrete overconsumption, combined or not with biometric data such as the change in average blood pressure of the operator, the input and output data with the respective rules were defined. The data for this study were obtained from three cases of works in which the machinery had instrumentation and full control of the executive parameters. The rules were therefore drawn from the readings obtained in the field through interviews with operators of drills, and from the experience of performers engineers in EHC. From the intelligent system developed based on fuzzy logic technique and the proposed analytical model, it was possible to understand the pile behavior when analyzing each input parameter together when output isolation, to ensure effective in controlling performed pile, and realize the influence operator during the executive process of EHC.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-14T17:30:07Z No. of bitstreams: 1 2017_CarolinaAlejandraPerezCollantes.pdf: 9440721 bytes, checksum: 85cad20b6a49bd0b1b26bae94a3ebd74 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-07-28T18:15:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_CarolinaAlejandraPerezCollantes.pdf: 9440721 bytes, checksum: 85cad20b6a49bd0b1b26bae94a3ebd74 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-28T18:15:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_CarolinaAlejandraPerezCollantes.pdf: 9440721 bytes, checksum: 85cad20b6a49bd0b1b26bae94a3ebd74 (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / A presente dissertação tem por objetivo geral analisar a influência da posição de uma estaca compondo um radier estaqueado na interação solo-estaca. Analisa-se o comportamento da interação de estacas compondo o radier estaqueado submetido a carregamento vertical com o solo circundante. O método de análise é baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF 3D), e faz uso do programa ABAQUS. São estudadas interações entre o solo e estacas compondo diversas configurações de radiers estaqueados implantados em meio constituído por várias camadas de solo com diferentes quantidades e arranjos de estacas. Na modelagem do comportamento tensão-deformação do conjunto radier estaqueado – solo foi utilizado dois modelos constitutivos. O primeiro é o modelo elástico linear e o segundo o modelo constitutivo elasto-plástico de Mohr-Coulomb. Os parâmetros geotécnicos iniciais utilizados em cada um desses modelos foram obtidos por Mota, em 2013. Conseguindo reproduzir o comportamento perto da realidade do solo e comparando os recalques por adensamento, percebe-se que os maiores valores do recalque ocorrem no centro do que na borda do radier. / This dissertation aims to analyze the influence of the position of a pile composing a raft pile system in the soil-stake interaction. It analyzes the behavior of the interaction of piles composing the raft pile system submitted to vertical loading with the surrounding soil. The method of analysis is based on the Finite Element Method (MEF 3D), and makes use of the ABAQUS program. Interaction between soil and raft is studied, composing several configurations of raft-pile systems implanted in a medium composed of several layers of soil with different amounts and arrangements of cuttings. In the modeling of tension-strain behavior of the raft-pile systems, two constitutive models were used. The first is the linear elastic model and the second is the elasto-plastic constitutive model of Mohr-Coulomb. The initial geotechnical parameters used in each of these models were obtained by Mota, in 2013. In order to reproduce of the soil and to compare the densification pressures, it is noticed that the higher values the densification pressures occur in the center than in the edge of the raft.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-02-16T11:31:58Z No. of bitstreams: 1 2015_RaydelLorenzoReinaldo.pdf: 4159588 bytes, checksum: 193a1e581d0d4b6fe1e9cc2032438a08 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-18T19:42:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_RaydelLorenzoReinaldo.pdf: 4159588 bytes, checksum: 193a1e581d0d4b6fe1e9cc2032438a08 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-18T19:42:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_RaydelLorenzoReinaldo.pdf: 4159588 bytes, checksum: 193a1e581d0d4b6fe1e9cc2032438a08 (MD5) / A capacidade de carga de uma fundação sobre estacas é governada pelas propriedades iniciais e o estado do solo ao redor da estaca depois da instalação desta. As estacas de deslocamento, durante sua instalação, modificam as tensões e a densidade do solo e, portanto o seu estado. No entanto, esta mudança das propriedades e do estado do solo ainda não é bem conhecida. Neste trabalho utilizou-se o método numérico chamado Método do Ponto Material para simular o processo de instalação de estacas. Para isto foi primeiramente estudado e validado o código NairnMPM que se baseia nesse método numérico. Algumas implementações precisaram ser realizadas no código para simular materiais com comportamento mais parecido com o solo. Foram implementados e validados os modelos constitutivos Cam Clay modificado e Subloading Cam Clay. Para a validação do código numérico e dos modelos implementados no caso da cravação de estacas foram realizados várias simulações. Na primeira delas, o processo de cravação de uma estaca em condições não drenadas foi simulado e comparado com o método de trajetória de deformações superficiais (SSPM), posteriormente foi realizada a simulação de um ensaio a escala reduzida da cravação de uma estaca em areia seca. Além destes, foi realizada a simulação de um ensaio em centrífuga da cravação de uma estaca em areia seca. De forma geral, as validações realizadas mostram a capacidade da ferramenta numérica de simular o processo de cravação da estaca e as variações de tensões que surgem no contorno desta. No final, foi realizada uma análise paramétrica do processo de cravação de estacas e obtiveram-se conclusões sobre os fatores que mais influenciam neste processo. Por fim, conclui-se que as análises do processo de instalação de estacas podem levar a projetos otimizados, uma vez que estas análises conseguem capturar fenômenos que não são observados quando as análises partem da estaca já introduzida no solo. / The bearing capacity of a deep foundation is controlled by the initial properties of the soil and the state of the soil after the installation of the pile. During its installation, displacement piles modified the stresses and the density of the soil. As a consequence, the state of the soil is modified as well. However, the way in which the properties and the state of the soil are modified is still not well known. This problem involves complex boundary conditions avoiding the development of analytical solutions. Numerical methods are a useful alternative to face this problem. In this work, the Material Point Method was the numerical method used for the simulations of the pile installation. Simulations were made using the NairnMPM code, which is based on the Material Point Method. The code was firstly validated using benchmarks available on literature. In order to simulate the behavior of soil, the Modified Cam Clay model and the Subloading Cam Clay model were implemented and validated. To validate the numerical code and the implemented constitutive models for the case of pile installation, some simulations were done. In the first one, a pile drive in undrained conditions was simulated and compared to the Shallow Strain Path Method. After that, a small scale pile drive test in dry sand was simulated. In addition, a pile drive centrifuge test in dry sand was simulated. In general, the validations show the capacity of the numerical tool to simulate the pile drive process and the stress variations that arise in the pile boundary. A parametric analysis of the pile drive was done and some conclusions about the factors affecting this processes were obtained. Finally, it was concluded that the analysis of the pile installation may lead to optimizing projects since this analysis captures features that cannot be observed when the analysis began with the pile introduced in the soil.