Os tubulões a céu aberto são amplamente utilizados como elementos estruturais de fundação de edifícios residenciais nas cidades pequenas e médias do Brasil. Relatam-se as etapas de um projeto de fundações por tubulões desenvolvido em uma área previamente ocupada por construções residenciais antigas. Após cuidadosa demolição e limpeza, deparou-se com o desafio de executar as fundações sem o perigo de danificar as construções adjacentes (tubulões à céu aberto de divisa nos dois lados e no fundo). No projeto, utilizaram-se procedimentos usuais e alguns específicos que refletem a prática corrente nos últimos 10 anos, na região de Campinas, com resultados extremamente satisfatórios. Nos solos porosos e colapsíveis, presentes em várias regiões brasileiras, as fundações não raramente têm apresentado comportamento inadequado, quando o solo é inundado. Com a significativa elevação do seu teor de umidade, esses solos exibem o recalque de colapso, caracterizando-se como colapsíveis. Como já se tem a comprovação da eficiência da compactação do solo para viabilizar o emprego de fundações rasas, por sapatas, em solos colapsíveis (CINTRA, 1998), resolveu-se estudar os possíveis benefícios da criação de tubulões a céu aberto. No campo experimental de Fundações da USP/São Carlos, foram executadas dois tubulões a céu aberto com fuste de diâmetro de 0,50 m e base apoiada à cota - 6,00 m, com diâmetro de 1,50 m e altura de 0,90 m. O primeiro tubulão a céu aberto foi ensaiado na condição não-inundada do solo, na cota inicial de apoio da base e sucessivamente, com a cravação de 0,15 m, 0,30 m e 0,45 m, o que corresponde a 10%, 20% e 30% do diâmetro da base, respectivamente. Observou-se que a cravação majorou a capacidade de carga em 42%, 85% e 12%, respectivamente. O segundo tubulão a céu aberto foi ensaiado com o solo pré-inundado, para quantificar o efeito da colapsibilidade do terreno na redução da capacidade de carga. ) Constatou-se uma redução de 51% a 53% nos valores de capacidade de carga anteriormente obtidos. Mas a carga de colapso, ou capacidade de carga na condição inundada, também teve uma majoração importante, aumentando em 45%, 90% e 135% com a cravação de 10%, 20% e 30% do diâmetro da base, respectivamente. Conclui-se que a cravação de tubulões a céu aberto, inicialmente executados com escavação e concretagem in situ, pode ser uma solução interessante em solos colapsíveis. / The belled piles are largely used as fundation for structural elements of residential buildings in small and medium cities in Brazil. The steps of a foundation design is developed in an area previously occupied by old residential buildings. After a careful demolition and clean up process, the challenger is to build the foundations without the danger of harming the adjacent buildings (Division of belled piles on both side and on the bottom). On the design, some specific and some standard procedures are used, which reflect the current practice over the last 10 years, in the Campinas region, with extremely satisfactory results . In porous and collapsible soil, that can be found in many Brazilian regions, these piles usually have presented an inadequate behavior, when the soil is soaked. With a significant elevation on its moisture content, these soils present the collapse settlement, being characterized as collapsible. Since there is already the confirmation of the compacting process efficacy in making the employment of shallow foundations on collapsible soils feasible (CINTRA, 1998), it was decided to study the possible benefits of driving the belled piles on the improvement of the bearing capacity. At the Experimental Foundation Field of USP/São Carlos, two piles were tested. Both piles were 6,00 m long and had a shaft diameter of 0.50 m. The enlarged bases had a diameter of 1.50 m and a height of 0.90 m. The first pile was tested under the non-soaked condition of the soil, on the initial quota of base support, and then with the 0.15 m, 0.30 m and 0.45 driving, which corresponds to 10%, 20%, and 30% of the base diameter, respectively. It was observed that the driving improved the bearing capacity in 42%, 85%, and 127%, respectively. The second pile was tested on a soaked soil, to quantity the collapsibility effect on the reduction of the bearing capacity. A reduction of 51% to 53% on the values of the bearing capacity previously obtained was observed, but the collapse load, also presented an important improvement, increasing 45%, 90%, and 135% with the driving of 10%, 20%, and 30% of the base diameter, respectively. We can conclude that the driving of belled piles, inittially executed with digging and concreting in situ, may be an interesting solution on collapsible soils.

O ensaio de simples reconhecimento de solos (SPT) é a ferramenta de investigação de solos mais utilizada no mundo. Devido ao grande número de parâmetros que influenciam os seus resultados, a medida de sua eficiência passa a ser indispensável à transposição de experiências entre as práticas desenvolvidas em diferentes locais. Infelizmente, a medida da eficiência através da instrumentação do impacto do martelo é economicamente inviável para a maioria das empresas de sondagem no Brasil. Este trabalho apresenta uma metodologia para a determinação da eficiência do SPT baseada no princípio de Hamilton e na realização de prova de carga estática sobre o amostrador, que pode ser uma alternativa para sanar esta situação. / The standard penetration test (SPT) is the most used soil investigation tool in the world. Due to the great number of variables that influences its results, the measurement of the efficiency becomes imperative to the transposition of experiences between developed practices in different places. Unfortunately, the measurement of the efficiency through the instrumentation of the hammer impact is economically inpracticable to most of the soil investigation firms in Brazil. This work presents a methodology to determinate the SPT efficiency based on the Hamilton\'s principle and on the execution of static load test over the sampler, what seems to be a good alternative to end this situation.

Deep foundations such as driven piles are often used to bypass liquefiable layers of soil and bear on more competent strata. When liquefaction occurs, the skin friction around the deep foundation goes to zero in the liquefiable layer. As the pore pressures dissipate, the soil settles. As the soil settles, negative skin friction develops owing to the downward movement of the soil surrounding the pile. To investigate the magnitude of the skin friction along the shaft three driven piles, an H-pile, a closed end pipe pile, and a concrete square pile, were instrumented and used to measure soil induced load at a site near Turrell, Arkansas following blast-induced liquefaction. Measurements were made of the load in the pile, the settlement of the ground and the settlement of piles in each case. Estimates of side friction and end-bearing resistance were obtained from Pile Driving Analyzer (PDA) measurements during driving and embedded O-cell type testing. The H-pile was driven to a depth of 94 feet, the pipe pile 74 feet, and the concrete square pile 72 feet below the ground surface to investigate the influence of pile depth in response to liquefaction. All three piles penetrated the liquefied layer and tipped out in denser sand. The soil surrounding the piles settled 2.5 inches for the H-pile, 2.8 inches for the pipe pile and 3.3 inches for the concrete square pile. The piles themselves settled 0.28 inches for the H-pile, 0.32 inches for the pipe pile, and 0.28 inches for the concrete square pile. During reconsolidation, the skin friction of the liquefied layer was 43% for the H-pile, 41% for the pipe pile, and 49% for the concrete square pile. Due to the magnitude of load felt in the piles from these tests the assumption of 50% skin friction developing in the liquefied zone is reasonable. Reduced side friction in the liquefied zone led to full mobilization of skin friction in the non-liquefied soil, and partial mobilization of end bearing capacity. The neutral plane, defined as the depth where the settlement of the soil equals the settlement of the pile, was outside of the liquefied zone in each scenario. The neutral plane method that uses mobilized end bearing measured during blasting to calculate settlement of the pile post liquefaction proved to be accurate for these three piles.

Damage and condition identi&amp / #64257 / cation of existing structures using non-destructive tests is a common challenge that has been worked on for a long time. In this study, two di&amp / #64256 / erent methods were developed to &amp / #64257 / nd existing force on cables as well as determine bending characteristics (EI coe&amp / #64259 / cients) of beam like structures (such as bridges). Comparing forces in symmetrically placed cables or against values obtained from design drawings would indicate structural imbalance as well as &amp / #64257 / nding EI coe&amp / #64259 / cients at a number of segments on a bridge girder might indicate weak regions that might possibly have undergone structural damage, having weak connections, lost composite action etc. With the help of the proposed algorithm, the sti&amp / #64256 / ness parameters of bridges can be assessed and the location of any damage that is in the magnitude which can a&amp / #64256 / ect displacement behavior of system can be located. The developed methods are demonstrated using the values analytically obtained from the created models and the e&amp / #64256 / ectiveness of the algorithm is criticized. Furthermore, several damage scenarios on a scaled lab beam was used to test the application using real experimental data / including tests on undamaged beam (for identi&amp / #64257 / cation) and tests on the damaged beam. Additional experiments were conducted on a cable stretched in the laboratory instrumented using a load cell to measure instantaneous axial load on the cable and compare these values against the values obtained from the developed tension measurement device. The results are compared and conclusions are derived.

Orientador: Paulo Jose Rocha de Albuquerque / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-13T04:04:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_BarbaraNardi_M.pdf: 6782464 bytes, checksum: 2db509605b90c7d9ce2ae5bbdafbb1c1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A dificuldade de se atingir a ruptura dos elementos de fundação nos ensaios estáticos fez com que, ao longo de várias décadas, diversos métodos de extrapolação da curva carga vs recalque fossem sugeridos por inúmeros pesquisadores, no intuito de determinar a carga de ruptura, destacando-se os métodos propostos por Van der Veen (1953), Mazurkiewics (1972), Décourt (1996) e NBR 6122/1996. Porém, a experiência confirma que os resultados podem variar consideravelmente entre um método e outro. Este trabalho destaca o Conceito de Rigidez proposto por Décourt (1996, 2008), método que, nos últimos anos, vem sendo utilizado pela comunidade geotécnica e é destacado pelo autor como um método que oferece informações de resistência de ponta e atrito lateral, além da carga de ruptura em provas de carga comuns, ou seja, sem instrumentação. Com a interpretação dos resultados, levantados em estacas do tipo escavadas, hélice contínua, raiz, ômega, pré-moldadas, apiloadas e metálicas em seis campos experimentais localizados nas cidades de Campinas/SP, Recife/PE, Vitória/ES, Londrina/PR, Ilha Solteira/SP e Brasília/DF obtiveram-se valores satisfatórios de carga de ruptura convencional em provas de carga levadas a grandes deslocamentos e algumas restrições em provas de carga interrompidas prematuramente. Os resultados de atrito lateral comparados com resultados de estacas instrumentadas trazem valores satisfatórios, ou seja, dentro dos domínios. / Abstract: The difficulty of reaching the rupture of the foundation elements in the static loading made that along several decades several methods of extrapolation of the load - settlement curve were suggested by many researchers, with the intent of determining the load failure, such as the methods proposed by Van der Veen (1953), Mazurkiewics (1972), Décourt (1996) and NBR 6122/1996. But the experience confirms that the obtained results can vary considerably from one method to another. This work details the Concept of Rigidity, proposed by Décourt (1996, 2008), a method that in the last years it has been used by the geotechnical community and which the author claims as a method that provides information on tip resistance and lateral friction, along with the load at failure in common load tests, it means, without instrumentation. Whit the interpretation results raised in bored piles, continuous flight auger, root, omega, driven concrete, "hamered" and metal pile in six experimental fields localized in Campinas/SP, Recife/PE, Vitória/ES, Londrina/PR, Ilha Solteira/SP and Brasilia/DF got satisfactory values of conventional load failure in load tests carried to big movements and some restrictions in load tests not carried to failure. The lateral friction results compared with load tests on instrumented piles results show satisfactory values, it means, in the domains. / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil

O ensaio de simples reconhecimento de solos (SPT) é a ferramenta de investigação de solos mais utilizada no mundo. Devido ao grande número de parâmetros que influenciam os seus resultados, a medida de sua eficiência passa a ser indispensável à transposição de experiências entre as práticas desenvolvidas em diferentes locais. Infelizmente, a medida da eficiência através da instrumentação do impacto do martelo é economicamente inviável para a maioria das empresas de sondagem no Brasil. Este trabalho apresenta uma metodologia para a determinação da eficiência do SPT baseada no princípio de Hamilton e na realização de prova de carga estática sobre o amostrador, que pode ser uma alternativa para sanar esta situação. / The standard penetration test (SPT) is the most used soil investigation tool in the world. Due to the great number of variables that influences its results, the measurement of the efficiency becomes imperative to the transposition of experiences between developed practices in different places. Unfortunately, the measurement of the efficiency through the instrumentation of the hammer impact is economically inpracticable to most of the soil investigation firms in Brazil. This work presents a methodology to determinate the SPT efficiency based on the Hamilton\'s principle and on the execution of static load test over the sampler, what seems to be a good alternative to end this situation.

No description available.

Desde a década de 1980 diversos autores apresentaram correlações entre provas de carga estática e ensaios de carregamento dinâmico em estacas. Para uma boa correlação é fundamental que os testes sejam bem executados e que atinjam a ruptura segundo algum critério, como o de Davisson, por exemplo, além de levar em conta o intervalo de tempo entre a execução da prova de carga estática e do ensaio dinâmico, face ao efeito \"set up\". Após a realização do ensaio dinâmico realiza-se a análise CAPWAP que permite a determinação da distribuição do atrito lateral em profundidade, a carga de ponta e outros parâmetros dos solos tais como quakes e damping. A análise CAPWAP é realizada por tentativas através do procedimento \"signal matching\", isto é, o melhor ajuste entre os sinais de força medido pelos sensores e o calculado. É relativamente fácil mostrar que a mesma solução pode ser obtida através de dados de entrada diferentes. Isso significa que apesar de apresentarem cargas mobilizadas próximas o formato da curva da simulação de prova de carga estática, obtida pelo CAPWAP, assim como a distribuição do atrito lateral, podem ser diferentes, mesmo que as análises apresentem \"match quality\" (MQWU) satisfatórios. Uma forma de corrigir o formato da curva simulada do CAPWAP, assim como a distribuição do atrito lateral, é através da comparação com provas de carga estática (PCE). A sobreposição das duas curvas, a simulada e a \"real\", permite a determinação do quake do fuste através do trecho inicial da curva carga-recalque da prova de carga estática, que por sua vez permite uma melhor definição da distribuição do atrito lateral e da reação de ponta. Neste contexto surge o conceito de \"match quality de recalques\" (MQR). Quando a PCE não está disponível, propõe-se efetuar um carregamento estático utilizando o peso próprio do martelo do bate-estaca (CEPM). Mostra-se, através de dois casos de obra, em que estavam disponíveis ensaios de carregamento dinâmico e PCEs, que esse procedimento permite obter uma melhor solução do ponto de vista físico, isto é consistente com as características do subsolo e com a curva carga-recalque da PCE, e não apenas matemático, através da avaliação do \"match quality\" (MQWU). / Since the 1980s a lot of authors showed correlations between static load tests and dynamic load tests on piles. For a good correlation it is necessary a good execution of the load test, also it is necessary to choose a capacity value from the results of the static load test, for example, the Davisson Offset limit load. The time of execution between the static load test and the dynamic load test should be considered because of the set up effect. Dynamic data may be further analyzed by CAPWAP Method to evaluate the soil resistance distribution, the toe resistance, quake and damping values. It is a signal matching method. Its results are based on the \"best possible match\" between computed pile top variable such as the pile top force and its measured equivalent. It is easy to demonstrate almost the same pile capacity on CAPWAP using different soil parameters. It means that even the pile capacity is almost the same, the shape of the pile top load-displacement of the CAPWAP Method and the shaft friction distribution can be different, although all results confirm good match quality. One way to correct the shape of the top loaddisplacement of the CAPWAP Method, as well as the shaft friction distribution, is by comparisson to a static load test. Overlaying both curves, the static load test and the CAPWAP Method, it is possible to determine the shaft quake value on the initial loads on the top load-displacement curve, allowing this way a improvement of the shaft resistance distribution and the toe resistance. In this context arises the concept of \"match quality of settlements\". When the static load test is not avaliabe, this thesis proposes a static load test using the hammer\'s weight of the pile driving machine. It is shown by two case studies that were available static load tests and dynamic load tests, this procedure allows a better solution on physics aspects, this is consistent with the subsoil conditions and the load-settlement curve of the static load test, not only a mathematical solution based on match quality.

Apresenta-se o conceito de elemento isolado de fundação em tubulão, e analisa-se 10 provas de carga dinâmica de energia crescente, nos tubulões, considerando as provas de carga estática realizadas anteriormente nos mesmos. Os ensaios são realizados em tubulões a céu aberto, situados em maciço de solo da formação Rio Claro e Itaqueri, no campo experimental de fundações da USP/EESC. As análises baseiam-se em curvas de resistência x deslocamento e gráficos que mostram a evolução da resistência mobilizada com o aumento da energia aplicada, resultantes dos impactos do ensaio dinâmico de energia crescente (metodologia PDA e análises CAPWAP). Analisam-se também a influência da pré-inundação e da variação da sucção do maciço de solos nos ensaios dinâmicos, o efeito do reensaio e a variabilidade nos resultados de ensaios de investigação geotécnica (SPT e CPT), realizados no campo experimental. Os resultados das provas de carga dinâmica de energia crescente mostram que a resposta do sistema isolado de fundação em tubulão é diferente a cada nível de energia aplicada e que a história de carregamento do elemento isolado de fundação é de extrema importância para análise dos ensaios nele realizado. / The concept of an isolated foundation element in large diameter bored pile is presented and 10 dynamic loading tests with increased energy are analysed. The interpretation of the dynamic loading tests has been proceeded with due consideration of the results of static loading tests performed previously. The loading tests have been carried out in large diameter bored piles founded in Rio Claro and Itaqueri soil formation, situated in the experimental foundation field of USP/EESC. The analyses are based on resistance x displacement curves and selected graphics illustrating the development of mobilized resistance with increasing applied energy during a dynamic loading test (PDA methodology and CAPWAP type analysis). The influence of previous inundation in soil mass and suction variation are also analysed, as well as the effect of test repetition and variability in SPT and CPT results. The results obtained with the dynamic loading tests with increasing energy revealed a distinct behaviour of the isolated foundation system for each level of applied energy, showing that the loading history is an aspect of extreme relevance to an adequate analysis of the dynamic tests perfomed.

Objetivou-se estudar o comportamento de estacas escavadas de grande diâmetro em uma obra de um Shopping Center na cidade de São Paulo. As estacas foram submetidas a carregamentos axiais de compressão, sendo que as estacas foram instrumentadas em profundidade. Utilizou-se de teorias amplamente conhecidas no meio técnico com o propósito de interpretar as curvas carga vs recalque, obtendo-se resultados como os diagramas de transferência de carga ao longo do fuste e atrito lateral unitário, gráficos do produto ES das estacas ensaiadas, gráficos de rigidez das estacas e as duas relações modificadas de Cambefort. O presente trabalho visa conseguir parâmetros que pudessem proporcionar uma redução no comprimento das estacas em obra e apresentar resultados que auxiliem os projetistas no dimensionamento de fundações usando-se estacas escavadas de grande diâmetro, sempre tendo cuidado e critério na extrapolação dos resultados em solos diferentes dos apresentados aqui. / The objective of this Msc Thesis is to study the behavior of large diameter drilled pile in the construction of a shopping mall in Sao Paulo. The piles were subjected to axial compression loads and instrumented in depth. Widely known theories were used to interpret load vs settlement curves, obtaining such results as transfer loads diagrams along the shaft and lateral friction unit, ES product and stiffness grafics of tested piles and two modified Cambefort Laws. This paper aims to achieve parameters that will allow a reduction in pile lengths and to present results that will aid designers in the design of large diameter drilled pile, provided that the needed care is taken when extrapolating results to soils of different geological origins from those presented here.