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Previous issue date: 2016-08-19 / In the last few years there have been increasing demands for more elaborated foundations projects,
therefore, numerical tools and Geotechnical design methodologies have been developed. However,
these solutions need to be confirmed, which is possible through direct measuring of the elements,
achieved through instruments. Diverse research applied instrumentations to the load transfer
problem under controlled conditions of the field and laboratory, however, there are few studies that
aimed the application of a global instrumentation, of the construction as a whole, and for a longer
period of time with greater durability of the sensors. In this regard, this work had the main
objective to come up with a methodology for a versatile and durable instrumentation of piled
foundations in order to verify the load distribution transmitted by the pillars to the ends of the piles
from the making of the sensors to the load test application to measure loads at full scale. The use of
strain gages for construction of the instruments has been set. The sensors were fabricated and
calibrated using the physical space and equipment of PPGECON-UFG, using criteria and specific
procedures for this research. Prototypes were developed in scale models, small columns of
concrete, in order to reach the best arrangement of the sensors, performing load and performance
of instrumentation simulations. A construction was determined as a case study where it was
performed instrumented static load test at several levels, using the developed sensors. The sensors
developed by performance tests proved to be durable and accurate, and the immersion sensor
shown a closer behavior to the concrete through load tests. However, performance tests have
shown to be more susceptible to setting time and curing phenomena of the concrete. For
application in columns, it was found that the sensors manufactured showed good performance
when compared to calculated values of elastic modulus compound. Sensors applied to the load test
were able to obtain the distribution of loads at different levels, separating portions of the lateral
friction resistance per layer, and the unit shear stress of soil layer. From these results it was found
the maximum shear stress in the surface layer and it was possible to compare with semi-empirical
methods of load capacity and bridging charge-discharge curve. Proving that the installation of
instrumentation in the load test, even without occurrence of break, is used to verify the
performance of the test pile, knowing additional parameters and confirming the geotechnical
design. / Nos últimos anos ocorreram demandas crescentes por projetos de fundações mais elaborados e
para tal têm sido desenvolvidas ferramentas numéricas e metodologias de projeto geotécnico.
Todavia, estas soluções precisam ser confirmadas, o que é possível através de medidas diretas
sobre os elementos, conseguidas por meio de instalações de instrumentos. Variadas pesquisas
aplicaram instrumentações ao problema de transferência de carga em condições controladas de
campo e laboratório, no entanto, são poucas pesquisas que buscaram a aplicação de uma
instrumentação global, da obra como um todo, e por um período maior de tempo com maior
durabilidade dos sensores. Nesse contexto, este trabalho teve o objetivo principal de propor uma
metodologia para instrumentação versátil e duradoura de fundações estaqueadas, a fim de verificar
a distribuição das cargas transmitidas pelos pilares até as pontas das estacas, a partir da confecção
dos sensores até a aplicação em provas de carga para medir cargas em escala real. Foi definido o
uso de extensômetros elétricos para construção dos instrumentos. Os sensores foram
confeccionados e calibrados utilizando o espaço físico e equipamentos do Programa de Pósgraduação
em Geotecnia Estruturas e Construção Civil (PPGECON), utilizando critérios e
procedimentos específicos para esta pesquisa. Foram desenvolvidos protótipos em modelos
reduzidos, pilaretes de concreto, a fim de verificar a melhor condição de disposição dos sensores,
realizando simulações de carga e de desempenho das instrumentações. Foi definida uma obra para
estudo de caso, onde foi executada prova de carga estática instrumentada em vários níveis, usando
os sensores desenvolvidos. Mediante testes de desempenho os sensores mostraram ser duráveis e
precisos, sendo que o sensor de imersão mostrou um comportamento mais próximo ao
comportamento do concreto através de testes de carga. No entanto, os testes de desempenho
mostraram ser mais suscetíveis a fenômenos de pega e cura do concreto. Para aplicação em pilares,
foi verificado que os sensores confeccionados mostraram bom desempenho quando comparados
aos valores calculados de módulo de elasticidade composto. Os sensores aplicados na prova de
carga conseguiram obter a distribuição das cargas nos vários níveis, separando parcelas de
resistências de atrito lateral por camada, e as tensões cisalhantes unitárias por camada de solo. A
partir destes resultados verificou-se a tensão cisalhante máxima na camada superficial e foi
possível comparar com métodos semi-empíricos de capacidade de carga e de extrapolação da curva
carga-recalque. Comprovando que a instalação da instrumentação na prova de carga, mesmo sem
ocorrência da ruptura, serve para verificar o desempenho da estaca ensaiada, conhecendo
parâmetros adicionais e confirmando o dimensionamento geotécnico.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/6306 |
| Date | 19 August 2016 |
| Creators | Cruz Junior, Aleones José da |
| Contributors | Sales, Maurício Martines, Rebolledo, Juan Felix Rodriguez, Santos, Eder Carlos Guedes dos, Sales, Maurício Martines |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC), UFG, Brasil, Escola de Engenharia Civil - EEC (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 6915322422128222104, 600, 600, 600, 724087251626315585, 8794820169253231856 |
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