Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-20T11:13:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Tallyta da Silva Curado - 2015.pdf: 5629918 bytes, checksum: 52dabea4c56416cc72708f0af09a3640 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-20T11:16:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Tallyta da Silva Curado - 2015.pdf: 5629918 bytes, checksum: 52dabea4c56416cc72708f0af09a3640 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T11:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Tallyta da Silva Curado - 2015.pdf: 5629918 bytes, checksum: 52dabea4c56416cc72708f0af09a3640 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / With the expansion of urban areas, there is a tendency to vertical structures, with these being increasingly slim and constructed into smaller areas. In these cases, for it is often necessary to measure deep foundations, as piled foundations in order to resist high internal forces and with little available space, resulting in caps with many piles and next to each other, or even forming piled rafts. The influence of this high amount and proximity of piles cannot be neglected. To consider the effect of a pile in another, several theories have been formulated to better represent the interaction between piles, but there is not yet an established theory which results in factors that best represent the reality. In this way, this work aims to study existing methods in predicting the interaction factor between piles comparing results of analytical methods with numerical solutions. For this comparison was used the program of finite element method DIANA as a reference the values considered closer to the exact solution. The various theories are compared in accordance with the cases already reported in the literature, through the factors interaction between piles. Thus, it can be seen that the theories of Cao and Chen (2008) and Mylonakis Gazetas (1998) showed good agreement with the results of DIANA, but not in all cases of combination relative length (L/d) and relative stiffness (K), as Poulos and Davis (1980). And when one considers the possibility of having end-bearing piles, both Poulos and Davis (1980) and El Sharnouby and Novak (1990) overestimate, largely, the values from the finite element solution. However, this last is more precise in the condition of layered soil than the first theory. Furthermore, analyzes were performed by modeling with varying amounts of piles, in order to evaluate the influence of the presence of intermediate piles in the interaction between the piles. Thus, it was noted that there was increasing variation of factors interaction between piles with increasing amount of piles, such as when the piles are arranged concentrically and not more in line manner. Finally, settlements of pile groups are analyzed, in order to verify the difference between the settlements obtained via modeling by DIANA and through prediction method of settlement of pile groups. The latter analysis showed that small differences between the interaction factors between two piles could change the forecast of settlements by theoretical methods, causing representing differences. / Com a expansão dos centros urbanos, verifica-se a tendência de verticalização das estruturas, com estas sendo cada vez mais esbeltas e construídas em áreas menores. Com isso, por muitas vezes é necessário dimensionar fundações profundas, como as estaqueadas, de modo a resistir a altos esforços solicitantes e com pequena disponibilidade de espaço, implicando em blocos com muitas estacas, e próximos uns aos outros, ou mesmo formando radiers estaqueados. A influência dessa elevada quantidade e proximidade de estacas não pode ser desprezada. Para considerar o efeito de uma estaca em outra, várias teorias vêm sendo formuladas para representar melhor a interação entre estacas, mas ainda não há uma teoria estabelecida como a que resulta em fatores que representam melhor a realidade. Neste caminho, esse trabalho tem por objetivo estudar as metodologias existentes na previsão do fator de interação entre estacas comparando resultados de métodos analíticos com soluções numéricas. Para essa comparação foi utilizado o programa de Método dos Elementos Finitos DIANA como uma referência dos valores considerados mais próximos da solução exata. As diversas teorias são comparadas, de acordo, com os casos já apresentados na literatura, por meio dos fatores de interação entre estacas. Com isso, pode-se verificar que as teorias de Cao e Chen (2008) e Mylonakis e Gazetas (1998) tiveram boa concordância com os resultados do DIANA, mas não em todos os casos de combinação de comprimento relativo (L/d) e rigidez relativa (K), assim como Poulos e Davis (1980). E quando se considera a possibilidade de se ter estacas de ponta, tanto Poulos e Davis (1980) quanto El Sharnouby e Novak (1990) superestimam, em grande parte, os valores provenientes da solução de elementos finitos. Entretanto, esta última é mais precisa na condição de solo estratificado do que a primeira teoria. Ainda, foram realizadas análises por meio de modelagens com variadas quantidades de estacas, de modo a avaliar a influência da presença de estacas intermediárias na interação entre as estacas. Com isso, percebeu-se que há variação crescente dos fatores de interação entre estacas com o aumento da quantidade destas, assim como quando as estacas são dispostas de maneira mais concêntrica e não em linha. Por fim, recalques de grupos de estacas são analisados, visando verificar a diferença entre os recalques obtidos via modelagem pelo DIANA e por meio de método de previsão de recalque de grupos de estacas. Esta última análise demonstrou que diferenças pequenas entre fatores de interação entre duas estacas, podem alterar a previsão de recalques por métodos teóricos, provocando diferenças representativas.

[pt] Este trabalho consiste na determinação dos valores e da distrbuição dos módulos de elasticidade com a profundidade de maciços de solo estratificados através de retroanálises de provas de carga em estaca instrumentada, com medição de recalques no topo e na base, publicadas na literatura para depósito de solos resuduais, argila rija e areia. Nas retroanálises utilizou-se um programa computacional baseado numa versão simplificada do método dos elementos de contorno, sugerida por Poulos (1968), com adaptações da formulação de Mindlin (1936) para permitir também a consideração de maciços estratificados. Seus resultados foram comparados com aqueles obtidos por vários tipos de ensaios de campo ou de laboratório, com o objetivo de indicar quais destes ensaios são os mais adequados para a determinação dos parâmetros de deformação do solo, visando o cálculo do recalque de estacas. Os valores de módulo de elasticidade computados nas retroanálises compararam-se satisfatoriamente com aqueles determinados com base nos ensaios que, durante a execução, induzem pequenas deformações no solo, ocorrendo, por outro lado, uma significativa subestimativa destes valores quando determinados em ensaios envolvendo grandes deformações. Este comportamento permitiu então concluir que uma escolha adequada do nível de deformações associada ao tipo de ensaio é essencial para a determinação das características de compressibilidade do solo na engenharia de fundações. / [en] This work consists of the determination of values and distribution of the modulus of elasticity with depth in layered soils through backanalysis of instrumented pile load tests, published in literature for residual soils, stiff clay and sand. In the backanalysis was used a simplified version of the boundary element method, originally introduced by Poulos and Davis (1968), with adaptations of Mindlin´s formulation to allow for the consideration of layered soils. The results of the backanalysis were compared with those obtained through many ´in situ´ and laboratory tests, with the aim of indicating which of those tests are more suitable for the determination of the deformation parameters of the soil, to be used in the evaluation of pile settlement. The values of elasticity modulus computed in the backanalysis agreed well with those determined from the tests which transmit small strains to the soil during its execution. On the other hand, these values were subestimated when obtained from tests that involve high strains. This behavior permitted the conclusion that an appropriate choice of the strain level, associated to the type of the test, is essential to the determination of the compressibility characteristics of the soil in foundation engineering problems. / [es] Este trabajo aborda la determinación de los valores de los módulos de elasticidad con profundidad de macizos de suelo estratificados así como su distribución. Dicha determinación se efectua a través de retroanálisis de pruebas de carga en estaca instrumentada, que aparecen publicadas en la literatura para depósito de suelos residuales, arcilla dura y arena. En el retroanálisis se utilizó un programa computacional basado en una versión simplificada del método de los elementos de contorno, sugerida por Polos (1968), con adaptaciones de la formulación de Mindlin (1936) que permiten considerar macizos estratificados. Con el objetivo de indicar cuál de estos ensayos resulta más adecuado para la determinación de los parámetros de deformación del suelo y para el cálculo del recalque de estacas, se compararon sus resultados con los obtenidos por varios tipos de ensayos de campo o de laboratorio. Los valores de módulo de elasticidad computados en el retroanálisis se compararan satisfactoriamente con los determinados con base en los ensayos que, durante la ejecución, inducen pequenas deformaciones en el suelo, teniendo, por otro lado, una significativa subestimación de estos valores cuando son determinados en ensayos con grandes deformaciones. Este comportamiento permitió entonces concluir que una selección adecuada del nível de deformación asociada al tipo de ensayo es esencial para la determinación de las características de compresibilidad del suelo en la ingeniería de fundaciones.

Esta dissertação apresenta uma avaliação do comportamento de estacas hélice contínua quanto à capacidade de carga, ao recalque e à segurança e confiabilidade, a partir de um cenário de análise em que foi considerado um banco de dados de 58 provas de carga estáticas, realizadas em estacas hélice contínua de 13 obras distintas. Esta pesquisa está focada principalmente no comportamento carga-recalque e confiabilidade de fundações em estacas hélice contínua. Nesta análise foi também verificada a aplicabilidade do método proposto por Aoki (1989) para determinação da curva carga-recalque destas provas de carga. Os valores de capacidade de carga medidos foram comparados com os previstos pelos método Aoki & Velloso (1975), o método Decourt & Quaresma (1978), o método de Cabral (1996), e o método Alonso (1996). Estes métodos também foram utilizados para previsão de transferência de carga nas estacas, necessária para a previsão da curva carga-recalque pelos método de Aoki (1989). Adicionalmente, com os resultados das provas de carga foram estimadas para cada obra a probabilidade de ruína da fundação, e de ocorrência de recalques superiores a um valor limite. / This dissertation presents an evaluation of the behavior of continuous flight auger piles on ultimate capacity, settlments, safety and reliability, from a scenario analysis in which we considered a database of 58 static load tests, performed on piles of 13 distinct sites. However, this research is focused on the loaddisplacement behavior and reliability of this type of foundation. This analysis also verified the applicability of the method proposed by Aoki (1989) to determine the load-displacement curve of these pile load tests. The values of measured pile capacity were compared with those provided by the method Aoki & Velloso (1975), the method Decourt & Quaresma (1978), the method Cabral (1996), and the method Alonso (1996). These methods were also used to predict the load transfer along the piles, necessary to predict the load-displacement curve by the method of Aoki (1989). Additionally, the results of these load tests were used to estimate the probability of failure of the foundations tested, and the occurrence of settlements exceeding a threshold value.

Esta dissertação apresenta uma avaliação do comportamento de estacas hélice contínua quanto à capacidade de carga, ao recalque e à segurança e confiabilidade, a partir de um cenário de análise em que foi considerado um banco de dados de 58 provas de carga estáticas, realizadas em estacas hélice contínua de 13 obras distintas. Esta pesquisa está focada principalmente no comportamento carga-recalque e confiabilidade de fundações em estacas hélice contínua. Nesta análise foi também verificada a aplicabilidade do método proposto por Aoki (1989) para determinação da curva carga-recalque destas provas de carga. Os valores de capacidade de carga medidos foram comparados com os previstos pelos método Aoki & Velloso (1975), o método Decourt & Quaresma (1978), o método de Cabral (1996), e o método Alonso (1996). Estes métodos também foram utilizados para previsão de transferência de carga nas estacas, necessária para a previsão da curva carga-recalque pelos método de Aoki (1989). Adicionalmente, com os resultados das provas de carga foram estimadas para cada obra a probabilidade de ruína da fundação, e de ocorrência de recalques superiores a um valor limite. / This dissertation presents an evaluation of the behavior of continuous flight auger piles on ultimate capacity, settlments, safety and reliability, from a scenario analysis in which we considered a database of 58 static load tests, performed on piles of 13 distinct sites. However, this research is focused on the loaddisplacement behavior and reliability of this type of foundation. This analysis also verified the applicability of the method proposed by Aoki (1989) to determine the load-displacement curve of these pile load tests. The values of measured pile capacity were compared with those provided by the method Aoki & Velloso (1975), the method Decourt & Quaresma (1978), the method Cabral (1996), and the method Alonso (1996). These methods were also used to predict the load transfer along the piles, necessary to predict the load-displacement curve by the method of Aoki (1989). Additionally, the results of these load tests were used to estimate the probability of failure of the foundations tested, and the occurrence of settlements exceeding a threshold value.