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Title: Análise paramétrica de grupos de estacas helicoidais à tração
Authors: Patrocínio, Gracianne Maria Azevedo do
Keywords: Modelagem numérica;Numerical modelling;Grupos;Groups;Estaca helicoidal;Helical pile;Tração;Tensile;Areia;Sand
Issue Date: 28-Feb-2018
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: PATROCÍNIO, Gracianne Maria Azevedo do. Análise paramétrica de grupos de estacas helicoidais à tração. 2018. 20 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Civil, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: Estacas helicoidais apresentam vantagens em detrimento de outras fundações, como alta produtividade na execução e possibilidade de carregamento após instalação. Insere-se o potencial de integração dessas estacas no sistema de reação de provas de carga estática (PCE), o qual em sua configuração global, pode-se ter, a depender do espaçamento entre estacas, trabalho de grupo. Entretanto, o conhecimento formulado sobre grupos de estacas helicoidais ainda é, relativamente, escasso. Dada a dificuldade de ensaiar diferentes configurações de grupos, este artigo traz a modelagem numérica de grupos de estacas helicoidais sujeitas a carregamento axial de tração, com o objetivo de avaliar o seu desempenho em areia. Essas modelagens foram realizadas com o Método dos Elementos Finitos (MEF). Inicialmente, o modelo numérico foi calibrado com base em: provas de carga realizadas por Costa (2017b), propriedades do solo obtidas por ensaios de sondagem de simples reconhecimento (SPT) e realísticas hipóteses de modelagem. O estudo paramétrico, para razão de espaçamento (S/D) entre estacas escolhida de 1,14 a 6, considera grupos com 2 e 4 estacas, com topo livre e com a presença de bloco de coroamento. O critério modificado de Davisson, recomendado pelo ICC-ES (2007) e o de Livneh & El Naggar (2008) foram adotados para análise da capacidade de carga e da eficiência dos grupos. Comparou-se os resultados obtidos pelos critérios de ruptura com o método teórico apresentado por Perko (2009). As superfícies de ruptura estabelecidas evidenciam a redução de interferência com o aumento de S/D. Então, verifica-se que as estacas do grupo trabalham isoladamente a partir de S/D igual a 5. Com a solidarização das estacas pelo bloco observa-se menor tendência de deslocamento creditada a contribuição da rigidez desse elemento, assim a eficiência desses grupos apresenta-se superior à dos com topo livre.
Abstract: Helical piles have advantages over other foundations systems, like high productivity and the possibility of receiving loads immediately after installation. These piles can be integrated into reaction systems for static load tests, in which, depending on the spacing between them, group effects may appear and reduce their efficiency. The literature about groups of helical piles is relatively scarce. Given the difficulty of testing different configurations of pile groups, this article proposes using Finite Element Method analysis on numerical models of pile groups to assess their performance in sand. A reference numerical model was created using soil properties obtained from SPT surveys and realistic modeling hypothesis, and then calibrated against field load tests performed by Costa (2017b). Further models were developed to simulate groups with 2 and 4 piles, with on-center spacing ratios (S/D) ranging from 1.14 to 6. The failure criterion by Livneh & El Naggar (2008) and a modified version of the Davisson Offset Limit method (2007) were used in the analyses of uplift load capacity and group efficiency. The results from the numerical simulations were compared with the theoretical method presented by Perko (2009). The failure surfaces show that interference between piles decreases when on-center spacing increases. Piles behave independently with S/D greater than 5. Groups with the pile heads connected by a cap exhibit smaller displacement than groups with free-standing piles. The increased stiffness provided by the cap results in higher efficiency.
URI: http://monografias.ufrn.br/jspui/handle/123456789/6108
Other Identifiers: 2014027565
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