Orientador: David de Carvalho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T05:45:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MirandaJunior_Gentil_D.pdf: 36304791 bytes, checksum: 88909d0a8735e0e6ebf6251c718ba4cb (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O problema de estacas carregadas horizontalmente no topo é freqüente em obras de construção civil e há uma reduzida bibliografia sobre os parâmetros a serem adotados em projetos. Uma situação mais crítica é a de estacas carregadas horizontalmente em solos de alta porosidade, não saturados e colapsíveis. Os objetivos deste trabalho são: (1) proporcionar subsídios para o projeto de fundações com carregamento horizontal, chamando a atenção para o danoso efeito de uma inundação de um solo colapsível; (2) fornecer valores do coeficiente de reação horizontal ('n IND. h') para uma argila silto arenosa de alta porosidade, solo de diabásio, comum na região de Campinas, para condições de umidade natural, solo pré-inundado, solo melhorado com solocimento e solo-cimento pré-inundado; (3) compararos valores obtidos com valores de 'n IND. h' para solos freqüentemente encontrados no interior do Estado de São Paulo e em outras regiões do Brasil; (4) propor uma melhoria das condições do sistema solo-estaca através da troca do solo ao redor do topo da estaca por solo-cimento compactado. Para a análise deste problema, foram realizadas vinte e uma provas de cargas horizontais no Campo Experimental de Fundações da Unicamp, em catorze estacas de quatro tipos, nas quatro condições de solo citadas acima. E foram analisadas outras provas de carga realizadas em Campos Experimentais do Estado de São Paulo, todos localizados em regiões com solos superficiais com características desfavoráveis ao carregamento horizontal. Comparam-se valores do coeficiente de reação horizontal do solo ('n IND. h') para diferentes condições do solo, destacando-se a importância de se obter parâmetros do solo regionalmente. Os principais resultados encontrados foram, além dos valores de coeficiente de reação horizontal para o solo de basalto do local e a compilação de valores para solos de alta porosidade de outras regiões - encontrando-se valores diferentes dos propostos na bibliografia -, a acentuada redução do 'n IND. h' (valoresem tomo de 40 vezes menores) ocasionada pela préinundação do solo, o acentuado aumento do 'n IND. h'(valores em média 5 vezes maiores) com a melhora do solo através do solo-cimento compactado,e a redução do 'n IND. h' com a pré-inundação do solo-cimento (valores em média 7 vezes menores). Nota-se que a redução devido à préinundação do solo-cimento é bem inferior a da pré-inundaçãodo solo na umidade natural. Conclui-se que, num projeto onde há a atuação de esforços horizontais e presença de solo colapsível, é necessário contar com a possibilidade de uma inundação do solo, tomar medidas preventivas contra a mesma e utilizar parâmetros do solo adequados. Ou adotar soluções de melhoria do solo, como a utilização do solo-cimento compactado ao redor da cabeça da estaca, que também podem ser adotadas em casos de baixa resistência do solo superficial (seja o solo colapsível ou não) / Abstract: The problem with piles loaded horizontally at the top is frequently met in civil construction projects and there is a reduced bibliography on the parameters to be adopted in designoA more critical situation is that of horizontally loaded piles in high porosity, non saturated and collapsible soils. The objectives of this paper are: (1) produce subsidies for the design of foundations with horizontalloads, calling attention to the damaging effect of flooding on a collapsible soil; (2) supply values for the horizontal reaction coefficient ('n IND. h') for the soil of the Experimental Field at Unicamp, for the conditions of natural humidity, pre-flooded soil, soil improved with soil-cement and pre-flooded soil-cement; (3) compare values of nh for the soils frequently found in the interior of the State of São Paulo and in other regions in Brazil; (4) propose an improvement in the conditions of the soil-pile system soils by changing the soil around the top of the pile for compacted soil-cement. To analyze this problem, twenty one horizontal loading tests were made in the Experimental Foundation Field at Feagri-Unicamp, on fourteen piles of four types, under the four soil conditions mentioned above. Other loading tests made in Experimental Fields in the State of São Paulo were analyzed, alI of them located in regions with surface soils with unfavorable characteristics for horizontal loading. The coefficients of horizontal soil reaction ('n IND. h') for different soil conditions are compared, emphasizing the importance of obtaining regional soil parameters. The principal results found were, besides the values for the coefficient of horizontal reaction for the basalt soil at the location and the compilation of values for high porosity soils of other regions - encountering different values from °those proposed in literature - an accentuated reduction of nh (values around 40 times less) caused by the pre-flooding of the soil, the accentuated increase in 'n IND. h' values (as a mean, 5 times greater) with the soil improvement by compacted soil-cement and the reduction in 'n IND. h' with pre-flooding of the soilcement (mean values 7 times smaller). It is seen that the reduction due to pre-flooding of the soil-cement is much less than that for pre-flooding the soil at natural humidity. One concludes that in a project where horizontal forces act and in collapsible soil, one must count with the possibility of soil flooding, taking preventive measures against this and using adequate soil parameters or, adopt solutions for soil improvement, as by using compacted soil-cement around the pile head, a procedure which can also be adopted in cases of low surface soil resistance (collapsible soil or not) / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Este trabalho apresenta resultados de provas de carga em placa com monitoramento do teor de umidade e da sucção matricial do solo, realizadas a 1,5 m de profundidade em um solo não saturado e colapsível, considerado representativo da região centro-oeste do estado de São Paulo. Foram executados ensaios com e sem inundação da cava, do tipo lento (SML), rápido (QML) e misto (lento até um determinado estágio, passando a rápido a partir de então). O acompanhamento do teor de umidade e da sucção durante os ensaios foi realizado através de pesagem de amostras, com a utilização da técnica de reflectometria no domínio do tempo (TDR) e com o auxílio de tensiômetros. A partir dos dados obtidos, procedeu-se a uma análise da influência da sucção na resposta do sistema solo-placa. Foi observado que o aumento da sucção provoca um crescimento substancial da capacidade de carga do solo. Comparando-se ensaios inundados com não inundados, observou-se que o colapso do solo mostra-se mais proeminente com o aumento da sucção. Com respeito à técnica de reflectometria no domínio do tempo, a mesma demonstrou um desempenho satisfatório para medidas de teor de umidade in situ. / This work presents results of plate load tests with measurements of soil moisture content and matric suction, carried out at a 1.5 m depth in an unsaturated collapsible soil, considered as representative of the middle-west region of the state of São Paulo, Brazil. The tests were performed with and without the wetting of the pit. Three test methods were used: slow maintained load (SML), quick maintained load (QML), and mixed tests (SML up to a certain stage, switched to QML from there on). Soil moisture content and suction were measured through gravimetric determination on samples, the time domain reflectometry technique (TDR), and tensiometers. The gathered data allowed an assessment of the influence of the soil suction over the soil-plate system response. It was observed that the increase in suction causes a substantial increase in soil bearing capacity. Comparisons between wet and non-wet tests showed that soil collapse is higher when suction rises. The time domain reflectometry technique showed a promising performance with respect to in situ water content measurements.

Visando o estudo de diversos tipos de fundações implantou-se um Campo Experimental de Engenharia Civil na Unesp, campus de Bauru. Neste local foram realizados inúmeros ensaios de investigação geotécnica cujo solo é uma areia fina argilosa de baixa compacidade, com características colapsíveis, representativo de uma grande área do Estado. Neste trabalho apresentam-se os resultados de trinta provas de carga à compressão, executadas neste campo experimental em dez estacas apiloadas, sendo doze provas em estacas instrumentadas com o uso de strain-gages. Em cada estaca executaram-se três provas de carga, sendo a terceira com inundação prévia do solo, para se verificar o efeito da colapsibilidade na capacidade de carga. A instrumentação permitiu determinar a parcela de carga resistida por atrito e pela ponta da estaca. Os resultados são comparados a métodos empíricos normalmente utilizados no Brasil. Os resultados obtidos servem como subsídios para os projetistas desse tipo de fundação de uso muito freqüente no interior do estado de São Paulo. / In order to study different foundation types, the Unesp (São Paulo State University) in Bauru, created an experimental field in Civil Engineering. In this site an extensive soil investigation program were carried out. The topmost soil is a clayey fine sand with collapsible characteristic. The paper presents the results of thirty compression load tests carried out in ten uncased displacement cast in place piles (pounded piles, called apiloadas in Brazil), where twelve load tests were instrumented with electrical strain gages. In each pile three load test were conducted, two in natural condition and the third after soaking the soil, in order to evaluate the influence of the soil collapsibility in the results. The instrumentation permitted the evaluation of the ultimate bearing, the skin friction, the end-bearing stress and the load transfer distribution along the pile length. Comparation are made between results obtained and predicted by empirical methods that used SPT and CPT results. The results obtained provides the basis for a more rational design procedure and has a major interest for those who are dealing with foundation design of this type, frequently used in the interior of São Paulo State which soil is similar from a geotechnical point of view.

This master’s thesis describes the design of the travel trailer. The main aim of the work was to create a draft of a folding trailer in off-road configuration. The final design brings a new look at the solution of folding caravans and trailers, especially in the use of inflatable technology for the construction of a folding tent liner. The basic parameters are reduced and the shape solution in the travel state is minimalistic with regard to the use of the folding system.

En el Perú existen zonas afectadas por la geología volcánica ya que disponen de insumos naturales llamados cenizas volcánicas. Este es un material formado por pequeños fragmentos de lavas silíceas de granos finos de colores blanquecinos, blandos y deleznables. Suelen presentar diversos grados de cementación, de tipo fisil, lo que los identifica en la categoría de suelos colapsables. Es por ello, que para la construcción del pavimento se requiere realizar la estabilización o mejoramiento de la subrasante para el siguiente proyecto que se desarrolla entre Arequipa y Moquegua. La presente investigación tiene como objetivo evaluar el uso de agregados marginales con cenizas volcánicas para el diseño de losa de concreto hidráulico referida, la misma que como estructura será evaluada con los resultados del módulo de flexión y esfuerzo crítico. Los resultados demostraron que, en la caracterización de agregados finos al contener cenizas volcánicas, no cumplan con todos los requerimientos propuestos en la norma peruana (EG-2013) del manual de carreteras. Sin embargo, el American Concrete Institute (ACI) incorpora excepciones para condiciones particulares de los áridos, posibilitando su uso a partir del cumplimiento de la resistencia y durabilidad requerida. Se propuso realizar el diseño de una mezcla de concreto para una resistencia teórica de f´c= 280 kg/cm2. Sin embargo, al ensayar las probetas a los 28 días de curado se obtuvo una resistencia de f´c= 380 kg/cm2 esto se debe a la estrecha relación positiva que presenta la ceniza volcánica con el cemento puzolánico empleado para la mezcla. / In Peru there are areas affected by volcanic geology and that have natural inputs called volcanic ash. This is a material formed by small fragments of siliceous lavas of fine grains of whitish, soft and delectable colors. They usually present varying degrees of cementation, of the fisile type, which identifies them in the category of collapsible soils. That is why, for the construction of the pavement it is necessary to perform the stabilization or improvement of the subgrade for the next project that is developed between Arequipa and Moquegua. The purpose of this research is to evaluate the use of marginal aggregates with volcanic ash for the design of the loss of referred hydraulic concrete, which will be determined as a structure with the results of the flexural and critical stress module. The results showed that, in the characterization of fine aggregates containing volcanic ash, they do not require all the requirements proposed in the Peruvian standard (EG-2013) of the road manual. However, the American Concrete Institute (ACI) incorporates the specific conditions of the aggregates, which allows its use based on compliance with the required strength and durability. It was proposed to design a concrete mix for a theoretical strength of f´c = 280 kg / cm2. However, when testing the probes after 28 days of curing, a resistance of f'c = 380 kg / cm2 was obtained, due to the close positive relationship between volcanic ash and the pozzolanic cement used for the mixture. / Tesis

In this project, a stackable and foldable basket would be developed. The basket will be used for grocery shopping, where it can replace single use bags. Private individuals would own and use the basket for grocery shopping and grocery stores would use it for home deliveries. The project was divided into two phases. In the first phase, the research phase, relevant facts were gathered. A literature study focusing on sustainability was conducted as well as user studies. All information resulted in a number of insights that formed the basis for the coming phase. Some ofthe major insights were that people appreciate the feeling of ‘close to nature’ in relation to food and that shopping for food must not take up unnecessary time or be complicated. Also, it was realized that a basket intended for home delivery and a basket intended for private use would differ. Therefore, it was decided to focus on making a basket intended for private use. In the second phase, the design phase, a large number of ideas were generated. CAD, sketching and rapid prototyping were used as tools. Iterations resulted in four concepts of baskets. The baskets were folded in different ways and had different value-added functions. Prototypes were made and used during user tests, which resulted in no longer continuing to develop any type of value-added function. It was also decided to continue developing the concept of The straight collapsible basket. This basket was similar to a box in shape and would therefore, for practical reasons, also be well suited for home delivery. Likewise, with eliminated value-added functions, the basket would not risk becoming too complex. Therefore, home delivery was again included within the use of the basket. A detailed CAD model was made where the design was adapted tothe requirements of injection moulding. Likewise, the design and material were adapted to the mood board that had been developed. The material was also selected based on a smaller LCA, made in the GRANTA EduPack program. In parallel, solid mechanics calculations were made to ensure that the basket would meet the load capacity requirements. The result is a product proposition that meets the requirements of stackability and foldability. It is adapted for both private use and home delivery. / I detta projekt skulle en vikbar och stapelbar korg utvecklas. Korgens ska användas till mathandling, där den kan ersätta engångspåsar. Privatpersoner kan äga och använda korgen till mathandling och livsmedelsbutiker kan nyttja den vid hemleverans. Projektet var uppdelat i två faser. I den första fasen, researchfasen, samlades relevant fakta inom området. En litteraturstudie med fokus på hållbarhet gjordes och användarstudier utfördes. Informationen resulterade i ett antal insikter som låg till grund för den kommande fasen. Några av de större insikterna var att människor uppskattar känslan av naturnära i relation till mat och att mathandling inte får ta upp onödig tid eller vara krångligt. Framförallt insågs att skillnaderna mellan en korg ämnad för hemleverans och en korg ämnad för privat bruk skulle riskeras vara för stora. Därför beslutades det att fokusera på att göra en korg anpassad för privat bruk. I den andra fasen, designfasen, genererades ett stort antal idéer. CAD, skiss och rapid prototyping var verktyg som användes. Iterationer resulterade i fyra koncept, bestående av korgar. Korgarna fälldes ihop på olika sätt och hade olika mervärdesfunktioner. Prototyper av kartong gjordes som sedan användes vid användartester. Användartesterna resulterade i att inte längre fortsätta utveckla någon typ av mervärdesfunktion samt att fortsätta utveckla konceptet av The straight collapsible basket. Denna korg var lik en låda till formen och skulle därför av praktiska skäl lämpa sig bra även inom hemleverans. Likaså, med eliminerade mervärdesfunktioner skulle korgen inte riskera att bli komplex att hantera. Därför blev det aktuellt att åter inkludera hemleverans inom användandet av korgen. En detaljerad CAD-modell gjordes där designen anpassades efter de kravsom tillverkningstekniken formsprutning ställer. Likaså anpassades designen och materialet efter den mood board som tidigare tagits fram. Materialet valdes också baserat på en mindre LCA, gjord i programmet GRANTA EduPack. Parallellt gjordes hållfasthetsberäkningar för att säkerställa att korgen skulle möta de krav som hade satts gällande last. Resultatet är ett produktförslag som uppfyller kraven på stapel- och vikbarhet. Den är anpassad för både privat bruk och hemleverans.

Este trabalho se propõe a analisar os efeitos produzidos pela inundação do solo em estacas escavadas, isoladas, submetidas a esforços de compressão. Os resultados obtidos referem-se à execução de três provas de carga lentas em estacas com diâmetros de 0,40 m e 0,50 m (2 provas de carga distintas) e comprimentos de 10,0 m, submetidas anteriormente a uma série de carregamentos (duas provas de carga rápidas e duas lentas). Os resultados relativos aos deslocamentos medidos no topo das estacas e os obtidos pela instrumentação instalada ao longo do fuste são então comparados com a sequência dos resultados anteriores, para avaliação do efeito de umedecimento no comportamento \"carga x recalque\" e nos mecanismos de transferência de carga. É feita ainda uma descrição minuciosa do processo utilizado para inundação do solo e uma breve consideração sobre os efeitos da não reposição de cargas em ensaios lentos, de longa duração. / This work intends to analyze the effects produced by the flooding of the soilexcavated piles, isolated, subjected to compression efforts. The results refer to the execution of three slow load tests on piles with diameters of 0.40 m and 0.50 m (2 distinct load tests) and 10.0 m lengths, submitted previously to a number of shipments (two slow and two quick load). The results concerning offsets measured at the top of the stakes and those obtained by the instrumentation installed along the forend are then compared with the sequence of the previous results, to evaluate the effect of damping in behavior \"load x settlement\" and load transfer mechanisms. It was also made a thorough description of the process used to flood the ground and a brief consideration of the effects of non-replacement of loads in slow, long-term trials.

Este trabalho se propõe a analisar os efeitos produzidos pela inundação do solo em estacas escavadas, isoladas, submetidas a esforços de compressão. Os resultados obtidos referem-se à execução de três provas de carga lentas em estacas com diâmetros de 0,40 m e 0,50 m (2 provas de carga distintas) e comprimentos de 10,0 m, submetidas anteriormente a uma série de carregamentos (duas provas de carga rápidas e duas lentas). Os resultados relativos aos deslocamentos medidos no topo das estacas e os obtidos pela instrumentação instalada ao longo do fuste são então comparados com a sequência dos resultados anteriores, para avaliação do efeito de umedecimento no comportamento \"carga x recalque\" e nos mecanismos de transferência de carga. É feita ainda uma descrição minuciosa do processo utilizado para inundação do solo e uma breve consideração sobre os efeitos da não reposição de cargas em ensaios lentos, de longa duração. / This work intends to analyze the effects produced by the flooding of the soilexcavated piles, isolated, subjected to compression efforts. The results refer to the execution of three slow load tests on piles with diameters of 0.40 m and 0.50 m (2 distinct load tests) and 10.0 m lengths, submitted previously to a number of shipments (two slow and two quick load). The results concerning offsets measured at the top of the stakes and those obtained by the instrumentation installed along the forend are then compared with the sequence of the previous results, to evaluate the effect of damping in behavior \"load x settlement\" and load transfer mechanisms. It was also made a thorough description of the process used to flood the ground and a brief consideration of the effects of non-replacement of loads in slow, long-term trials.

Este trabalho apresenta resultados de provas de carga em tubulões a céu aberto, com o monitoramento do teor de umidade através do processo de tradagem, a cada metro, até uma profundidade de 9,0 m, em um maciço de solo não-saturado e colapsível, representativo da região centro-oeste do interior do Estado de São Paulo. Ao todo, realizaram-se dez provas de carga, no Campo Experimental de Fundações da EESC/USP, com e sem inundação do terreno, com carregamento do fuste, foram introduzidas placas de isopor (E.P.S) a fim de, durante a realização dos ensaios, obter separadamente as parcelas de resistência de base e por atrito lateral. A partir dos dados obtidos, procedeu-se uma análise da influência da pressão de sucção, da inundação do terreno e do intervalo de tempo entre a escavação e os outros dois, concretados logo após a etapa de escavação. Observou-se que a sucção tem um efeito importante no comportamento dos tubulões a céu aberto: com o aumento da sucção maiores se tornam as resistências de base e por atrito lateral. Consequentemente, a influência do colapso apresenta-se mais significativa com o aumento da pressão de sucção. / This work presents results of static load tests, in large diameter bored piles, with measurements of soil moisture content in an unsatured collapsible soil, considered as representative of the middle - west region of the State of São Paulo, Brazil. Ten load tests were performed at Foundation Experimental Field of the EESC/USP, with and without wetting of the pit and the with quick maintained load (QML). In the large diameter bored piles were introduction, between the base and the shaft, an layer of \"isopor\", to separate the skin friction and the base resistance, during the static load tests. The gathered data allowed an assessment of the influence the soil suction, of the soil soaking and the effect between excavation and concrete in the behaviour these isolate elements of foundation.

Com a urbanização crescente no Brasil, o mapeamento de eventos perigosos mostra-se cada vez mais necessário para que se reduzam transtornos socioeconômicos nos municípios brasileiros. O objetivo principal da pesquisa foi elaborar mapas de suscetibilidade a eventos perigosos de natureza geológica e hidrológica, para a área urbana e de expansão urbana (148,97 km²) do município de São Carlos – SP. A análise foi feita em ambiente de SIG (Sistemas de Informação Geográfica), e combinou abordagens qualitativas e quantitativas de mapeamento de eventos perigosos, propostas pelo Working Group Committee on Risk Assessment (1997). Como método, analisou-se a freqüência dos eventos históricos em função da área (km²) dos condicionantes cartografados nos mapas temáticos (probabilidades iniciais). Os condicionantes foram analisados isoladamente e combinados, na forma de classes de terreno. O inventário dos registros históricos (482 registros) dos eventos foi feito com os dados de jornais, defesa civil e imagens de satélite entre os anos de 1965 a 2016. Foram elaborados os mapas de suscetibilidade para: movimentos de encosta, erosão pluvial, solos colapsíveis e enchentes/inundações. O método utilizado mostrou-se eficiente, visto que os objetivos da pesquisa foram alcançados. Foi possível validar os mapas de suscetibilidade, com as características do meio físico observadas em trabalhos de campo e dados de ensaios geotécnicos. Os eventos mais críticos para o município são as enchentes/inundações e alagamentos, erosões pluviais e movimentos de encostas causam pequenos transtornos, principalmente em consequência do relevo suave da região. Apesar da base cartográfica estar na escala 1:10.000, os mapas são apresentados na escala 1:20.000, com o objetivo destes serem impressos em papéis no formato A1. / With the increasing urbanization in Brazil, hazardous events mapping has become increasingly necessary to reduce socioeconomic disorders in Brazilian citys. The main goal of the research was to elaborate susceptibility maps to dangerous events of geological and hydrological nature, for the urban area and urban expansion (148,97 km²) to the city of São Carlos - SP. The analysis was done in a GIS environment (Geographic Information Systems), and combined qualitative and quantitative approaches of hazardous events mapping, proposed by the Working Group Committee on Risk Assessment (1997). The frequency of historical events was analyzed according to the area of the conditioners mapped on the thematic maps (prior probabilitys). The conditioners were analyzed separately and then combined, in the form of land classes. The inventory of historical records (482 records) of events was done with acquired data from newspapers, civil defense and satellite images between the years 1965 to 2016. Susceptibility maps were developed for slope movements, water erosion, collapsible soils and floods. This method proved to be efficient, since the research objectives were achieved. It was possible to validate the susceptibility maps, with the characteristics of the physical environment observed in field work and geotechnical data. The most critical events in São Carlos are floods, rainfall erosions and slope movements cause minor damage, as a result of the region\'s soft relief. Although the cartographic base is in the 1:10.000 scale, the maps are presented in the 1:20.000 scale, with the purpose of being printed on A1 format paper.