O presente trabalho apresenta um estudo detalhado da monitoração de energia durante a cravação do amostrador no ensaio SPT, bem como da identificação dos fatores que influenciam estas medidas. Para tanto foi desenvolvido um equipamento para a aquisição dos sinais de força e de aceleração que consta de uma célula de carga, amplificadores e condicionadores de sinais de força e aceleração, sistema de aquisição de sinal e tratamento numérico dos registros. Paralelamente foi implementado um programa embasado na técnica de diferenças finitas que simula numericamente o ensaio, inclusive o balanço das distintas energias ao longo do processo. De posse dessas ferramentas e tecnologia efetuou-se uma extensa campanha de ensaios totalmente controlados. Os resultados da campanha experimental, associados aos fundamentados e princípios básicos da física, permitiram o entendimento do processo de cravação do amostrador no solo com a determinação das perdas (eficiências) ocorridas ao longo do processo e a proposição de uma nova abordagem de interpretação fundamentada no trabalho efetivamente consumido na cravação do amostrador no solo. O conhecimento deste trabalho abre uma gama de alternativas para a estimativa de propriedades de comportamento de solos com base em resultados de medidas de SPT. Exemplos da aplicação destas alternativas são apresentados Ao longo do trabalho verificou-se que: O intervalo de integração utilizado na apropriação da energia deve ser tal que leva em consideração os golpes subseqüentes mesmo em se tratando de hastes longas; A energia assim determinada é dependente da resistência do solo; Existem perdas de energia ao longo das hastes; Estas perdas são diretamente proporcionais ao comprimento das hastes; O ensaio é um fenômeno de grandes deslocamentos e, portanto, deve ser interpretado com a adoção de um referencial fixo e fora do sistema; A variação da energia potencial das hastes deve ser considerada no computo da energia consumida na cravação do amostrador no solo e esta variação da energia é diretamente proporcional à massa das hastes.

A previsão da capacidade de carga de estacas constitui-se um dos desafios da engenharia de fundações por requerer, na teoria, a estimativa de propriedades do solo, suas alterações pela execução da fundação e o conhecimento do mecanismo de interação solo-estaca. Devido à dificuldade de reproduzir analítica e numericamente o mecanismo de interação solo-estaca, a prática brasileira faz uso correlações empíricas, relacionando diretamente os resultados do ensaio SPT com o desempenho do elemento de fundação. Apesar da grande contribuição dos métodos tradicionalmente utilizados, a sua validade está limitada à prática construtiva regional e às condições específicas dos casos históricos utilizados em seu estabelecimento. Com o objetivo de incorporar à engenharia de fundações brasileira um novo método de previsão de capacidade de carga de estacas, obtido diretamente a partir de ensaios SPT, desenvolveu-se nesta pesquisa uma metodologia baseada na interpretação do ensaio SPT sugerida por Odebrecht (2003). À luz desta nova interpretação, utiliza-se a força dinâmica de reação do solo à cravação do amostrador SPT para estimar a capacidade de carga de estacas, relacionando os mecanismos de mobilização de resistência do amostrador (modelo) com os da estaca (protótipo). No intuito de validar a metodologia proposta, organizou-se neste trabalho, um expressivo banco de dados compostos por 325 provas de carga à compressão e 43 provas de carga à tração, executadas em diferentes regiões do país. Das provas de carga à compressão, 132 casos são de estacas cravadas pré-moldadas de concreto, 28 de estacas metálicas, 95 de estacas hélice contínua e 70 casos de estacas escavadas. Já nas provas de carga à tração, 3 casos são de estacas cravadas pré-moldadas, 31 de estacas hélice contínua e 9 casos de estacas escavadas. Conclui-se a partir de análises comparativas entre cargas previstas e medidas que o método proposto é capaz de prever de forma satisfatória a capacidade de carga de estacas. Uma análise estatística dos dados possibilitou atribuir à estimativa de capacidade de carga, um intervalo de confiança das previsões, baseado na confiabilidade requerida para o projeto.

Na prática Brasileira os projetos de fundações são elaborados fi-eqüentemente com base em resultados de ensaios de SPr. Desde a década de 1960, novos ensaios de investigação de subsolo tem sido incorporados à prática geotécnica, complementando as infonnações obtidas no SPr, e fornecendo uma descrição mais detalhada das características do subsolo. Este trabalho tem como objetivo principal a análise do desempenho da metodologia corrente de previsão de capacidade de carga de estacas escavadas, a partir dos resultados de ensaios de Conepenetrometria (CPT), realizados em solos residuais. A experiência acumulada do ensaio de Cone a 1Úvel internacional é restrita a depósitos de solos sedimentares, havendo a necessidade de ampliação do banco de dados de provas de carga em solos de origem residual. Com o oQjetivo de relacionar resultados de ensaios de Cone (CPT) com o dimensionamento de estacas escavadas em solos residuais, foram utilizadas as metodologias propostas por Aoki & Velloso (1975), Bustamante & Gianeselli (1982) e Philipponnat (1986), comparando cargas de ruptura medidas e estimadas. As análises são aplicadas tanto à estimativa da resistência de atrito lateral (Pl) como da carga de ponta (PP) das estacas O banco de dados utilizado neste estudo é composto de 22 estacas escavadas com diâmetro entre 400 e 700 mm e comprimento entre 7,5 e 25,0 m, bem como 31 sondagens CPT com profundidades variando de 5,0 a 25,0 m. São utilizados resultados de Provas de carga no Estado do Rio Grande do Sul, sendo posteriormente ampliado para outros casos publicados da prática brasileira. Todas as 22 estacas escavadas analisadas foram ensaiadas através de Prova de carga do tipo SML, sendo o Método de Van der Veen (1953) utilizado como referência para obtenção da carga de ruptura. Conclui-se a partir do estudo dos casos que nenhum dos três métodos analisados, propostos por Aoki & Velloso (1975), Bustamante & Gianeselli (1982) e Philipponnat (1986), apresentou desempenho satisfatório para o conjunto de dados analisados. Em geral as cargas previstas foram superiores às cargas medidas, o que caracteriza uma condição contrária à segurança. Entre os métodos analisados, o proposto por Aoki & Velloso (1975) produziu a melhor relação entre cargas medidas com cargas estimadas, porém sugere-se a ampliação deste banco de dados previamente ao uso generalizado deste método na prática de engenharia sempre que as estimativas forem realizadas com base em resultados de ensaios CPr.

Orientador : David de Carvalho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-02T14:56:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Segantini_AntonioAndersondaSilva_D.pdf: 2850913 bytes, checksum: c86c8feb4a6d4068716a43652995c320 (MD5) Previous issue date: 2000 / Doutorado

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T03:24:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bannwart_FlaviodeCampos_M.pdf: 6074724 bytes, checksum: 342f02fb1c2918f1295d3bd180dd7b5f (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: o comportamento dinâmico da fundação de turbogrupos pode afetar significativamente a resposta em freqüência de algumas máquinas rotativas. Assim, no intuito de se avaliar corretamente o comportamento vibratório do sistema dinâmico como um todo, é importante considerar as forças atuantes entre o rotor e a fundação. Nesse sentido, há muitas técnicas matemáticas baseadas na estimativa da matriz de impedância mecânica da fundação. Cada termo dessa matriz pode ser escrito como uma função dos seus parâmetros modais e da velocidade de rotação do rotor. No entanto, a medição da resposta em freqüência de uma fundação isolada, excitada por uma força conhecida, freqüentemente não é disponível. Entretanto, há algumas técnicas de modelagem que independem dessa disponibilidade, e permitem a identificação dos parâmetros modais da fundação: freqüências naturais, fatores de amortecimento e massas modais. Dois métodos de identificação são descritos, baseados em funções de minimização, sendo que um deles é mais aprofundadamente aplicado. Tais funções lidam com comparações entre as respostas em freqüência nos pontos de conexão (mancais hidrodinâmicos) entre rotor e fundação, obtidas pelos deslocamentos absolutos e relativos medidos, e pelos seus respectivos valores analíticos, calculados através de modelagem matemática. Minimizando-se as funções objetivo que relacionam os dados, são determinados os parâmetros modais em questão. Para se efetuar a função de minimização citada, são tomados dois métodos numéricos de procura sistemática de parâmetros modais. Ambos são apresentados e aplicados / Abstract: The dynamic behaviour of a turbomachinery foundation can significantly affect the frequency response of some rotating machines. So, in order to correctly evaluate the vibrational behaviour of the whole dynamicsystem, it is important to consider the forces acting between machine and foundation. On this way, there are many mathematical techniques based on the evaluation of the foundation mechanicalimpedance matrix. Each term of this matrix can be described as a function of the foundation modal parameters and the machine ratational speed. Nevertheless, the measurement of the only foundation frequency response due to a known exciting force is often not available. Fortunately, there are some modelling techniques that supply such needs, allowing the foundation modal parameters identification: natural frequencies, damping factors and modal masses. Two methods for these case-studies identification are considered here. Both deal with minimizationfunctions and are described, but just one is more accurately applied. These functions are based on a comparison between the frequency responses at the connecting points Goumalbearings) between rator and foundation, obtained by the measurement of the absolute and relative displacements, and by the respective analytical ones, calculated by mathematical modelling. Minimizing objective functions that relate these data, the foundation modal parameters are determined. In order to perform the mentioned minimization function, two modal parameters systematical searching numerical methods ofinterest are taken. Both are explainedand applied here / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: David de Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-20T20:06:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monacci_MariaDenise_M.pdf: 4187345 bytes, checksum: 5474fd7e09b234f4a4f750fb005292ad (MD5) Previous issue date: 1995 / Mestrado / Mestre em Engenharia Agrícola

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-03T18:53:56Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5287828 bytes, checksum: e32ff4f3309ad31c0a0c3443f286a291 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-03T18:53:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5287828 bytes, checksum: e32ff4f3309ad31c0a0c3443f286a291 (MD5) Previous issue date: 2005-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem como objetivo determinar e analisar a resistência lateral em estacas escavadas com trado mecânico sem uso de lama bentonítica solicitadas à compressão a partir de resultados de ensaios de campo (sondagem de simples reconhecimento à percussão - SPT, sondagem de simples reconhecimento à percussão com medida de torque - SPT-T, ensaio pressiométrico de pré-furo - PMT, ensaio dilatométrico - DMT) e laboratório (granulometria conjunta, limites de consistência, massa específica dos sólidos e ensaios triaxiais). Para a determinação da resistência lateral também foram realizadas provas de carga estática à compressão em quatro estacas. As estacas foram escavadas no mesmo dia com comprimento de 6 m e diâmetro de 0,25 m, porém concretadas em intervalos de tempo diferentes: 24, 48, 96 e 144 horas após a escavação do furo. As estacas foram executadas no campo experimental II, localizado nas dependências da fábrica de manilhas no campus da Universidade Federal de Viçosa. Os resultados obtidos nas provas de carga à compressão foram comparados com resultados obtidos através de métodos de cálculo semi-empíricos e também com os resultados obtidos nas provas de carga à tração de outra pesquisa de mestrado em que foram utilizadas outras quatro estacas com as mesmas dimensões, mesmo processo executivo e que foram ensaiadas no mesmo campo experimental das estacas utilizadas neste trabalho. A partir de tal comparação foi possível identificar a existência ou não de uma defasagem da resistência lateral à compressão em relação à resistência lateral à tração e também verificar a influência da descompressão horizontal do solo na resistência lateral. / This work has as objective the determination and the analyses of lateral strength of excavated piles with mechanical borehole equipment without the usage of bentonite mud and submitted to a compression effort based on results of field tests (PMT, DMT, SPT and SPT-T) and laboratory tests (triaxial compression, particle size analysis, consistency limits, density of soil particles). Static compression capacity tests were realized on four piles to determinate the lateral strength. The piles where excavated with a length of 6 m and 0,25 m in diameter on the same day but concreted with an interval of: 24, 48, 96 and 144 hours after excavation of the bottom. The experiment took place in the experimental field II localized at the Federal University of Viçosa. The results of the compression capacity tests were compared with the results obtained with semi-empirical methods and with results of four piles submitted to traction capacity tests developed on the same location and with the same pile configuration. By this comparison it was possible to identify the existence or not of a delay on compression lateral strength in relation to the traction lateral strength and also verify the influence of horizontal decompression of the soil on the lateral strength.

Orientador: Caio Gorla Nogueira / Banca: Heraldo Luiz Giacheti / Banca: Nelson Aoki / Resumo: Esta pesquisa apresenta uma abordagem probabilística do projeto de fundações por estacas escavadas via Teoria da Confiabilidade, em que os parâmetros de resistência do sistema estaca-solo e os carregamentos atuantes são considerados como variáveis aleatórias para avaliar a probabilidade de falha de cada estaca do projeto. Dois métodos semi-empíricos de previsão da capacidade de carga foram usados, em conjunto com resultados de ensaios de campo, SPT e CPT para caracterização do solo e definição das incertezas dos parâmetros de resistência do sistema estaca-solo. O método de Confiabilidade de Primeira Ordem (FORM) foi empregado na avaliação da probabilidade de falha de cada estaca do projeto. O projeto de fundações para um edifício hipotético de três andares em estrutura convencional de concreto armado e instalado em um perfil de solo arenoso é apresentado para mostrar como a abordagem probabilística proposta pode ser aplicada em um caso prático. As distribuições das variáveis aleatórias definidas pelos valores NSPT e CPT, bem como a resistência lateral e de ponta das estacas foram calculadas pelos dois métodos semi-empíricos mais utilizados no Brasil para previsão da capacidade de carga das estacas. As análises de confiabilidade permitiram identificar as diferenças nos métodos de previsão e forneceram a estimativa da probabilidade de falha como medida de avaliação da segurança. Observou-se que os valores obtidos para os índices de confiabilidade e probabilidades de falha assoc... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research presents a probabilistic analysis of bored pile foundations in the design phase via reliability theory, where strength and loads are considered as random variables to assess the probability of failure of it piles. Two semi-empirical predicting methods of pile bearing capacity were employed. Standard Penetration Test (SPT) and CPT were used to site characterization and to define the uncertainties the soil strength parameters. The First Order Reliability Method (FORM) was employed for assessing the failure probability of it pile. The design of the foundation elements for a three floors hypothetical building designed in reinforced concrete and installed in a sandy soil profile is presented to show how the proposed probabilistic approach can be applied in a practical case. The distributions of the random variables defined by the NSPT and CPT values as well as the lateral and tip resistances of the piles were calculated by the two mostly used semi-empirical method in Brazil for bearing capacity prediction. The reliability analysis allowed identify the differences in the prediction methods and provided the probability estimative against security. It was observed that the values for reliability indexes and failure probabilities of isolated foundation elements depend directly on the approach for determining the variability of the pile-soil resistance parameters. The proposal allows the probability concepts to be incorporated into a design method in the foundations proje... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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