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Tipo do documento: Dissertação
Título: Um estudo de caso de estacas metálicas envolvendo a retroanálise de tensões residuais de cravação
Título(s) alternativo(s): A case study of steel pile involving residual stress analysis of driving
Autor: Carneiro, Fernanda Thalissa da Silva 
Primeiro orientador: Pacheco, Marcus Peigas
Primeiro coorientador: Danziger, Bernadete Ragoni
Primeiro membro da banca: Burgos, Rodrigo Bird
Segundo membro da banca: Santos, Sérgio Hampshire de Carvalho
Resumo: A presente dissertação reuniu registros de cravação de uma obra com perfis metálicos tipo Açominas cravados em solo predominantemente arenoso. Os registros de cravação que compõem o banco de dados foram analisados por ferramentas bastante distintas. A fórmula dinâmica dos dinamarqueses, em despeito de sua simplicidade e de sua indicação, na norma brasileira, apenas em caráter de verificação da uniformidade do estaqueamento executado, tem fornecido resultados muito próximos a análises mais elaboradas pela equação da onda. Por outro lado, enquanto a equação da onda trata da transmissão de ondas longitudinais na estaca, numa simulação uni-dimensional, a cravação de uma estaca no maciço é um problema tri-dimensional, uma vez que o amortecimento do solo surge, principalmente, pelo efeito de radiação, ou geométrico, dissipando uma grande parte da energia através do maciço. De forma a contemplar a análise das tensões residuais, não contemplada na fórmula dos dinamarqueses, o banco de dados disponível permitiu a retro-análise e a comparação destas três ferramentas de cálculo distintas. Apesar de todas as incertezas inerentes à eficiência do sistema de cravação, amortecimento do solo, função definidora do carregamento transiente resultante do golpe na cabeça da estaca, etc., foi possível se proceder à comparação entre os valores da resistência oferecida pelo solo durante a cravação, através destas três ferramentas de cálculo. Os resultados indicaram que apesar de simples, a fórmula dos dinamarqueses fornece valores comparáveis aos métodos mais refinados. As dificuldades inerentes à melhor representação do solo, nos métodos da equação da onde e no programa em elementos finitos, PLAXIS 2D, trazem maiores desafios de interpretação dos resultados. O PLAXIS 2D, em particular, embora revele a presença das tensões residuais, forneceu resultados de tensões ao longo do elemento, em algumas estacas, que necessitam ser melhor esclarecidos, em pesquisa mais detalhada, com estacas que contemplem instrumentação ao longo de todo o seu comprimento.
Abstract: This thesis gathered steel pile driving records with elements fabricated by Açominas. The soil profile is predominantly sandy. The piling records from the database were analyzed by quite different tools. The Danish dynamic formula is commonly used specially for controlling the foundation uniformity, according to the Brazilian standards. In spite of its simplicity, the Danish formula has provided very similar results to more elaborate wave equation analyses. Furthermore, while the wave equation considers the transmission of one dimensional longitudinal waves through piles, the actual phenomenon of pile driving into the soil mass is a three-dimensional problem. In fact, soil damping arises mainly by radiation or geometrical effect, dissipating the impact energy mainly through the soil mass. In order to consider in the analysis, the effect of residual stresses, not included directly in the Danish formula, the available database allowed the retro-analysis of pile deriving and its comparison by means of the three different calculation tools. Despite all the uncertainties inherent in some variables, as the efficiency of the driving equipment, soil damping and the loading function considered to reproduce the hammer impact as a necessary input for the FEM analyses, a comparison between the soil resistance during driving obtained through these three calculation tools has provided satisfactory results. The results indicated that notwithstanding the simplicity of the Danish formula, it was able to provide comparable results with much more refined methods. The difficulties inherent in a better representation of the soil as a necessary input to the wave equation and the 2D Plaxis FEM program, bring greater challenges in interpreting the results. The results from 2D Plaxis FEM program, in particular, shows the occurrence of residual stresses along the pile shaft and at pile toe. However, although most results of residual loads in pile shaft attained satisfactory results, some are not simple to explain. More advanced and detailed research need to be proceeded in order to better investigate and clarify some relevant behavior by means of instrumentation throughout the whole pile shaft since the beginning of the pile driving.
Palavras-chave: Civil Engineering
Steel Stakes
Residual Stresses
Driving Simulation
Steel Pile
Deep Foundation
Engenharia civil
Estacas de aço
Tensões residuais
Simulação de cravação
Estudo
Estacas metálicas
Fundações profundas
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citação: CARNEIRO, Fernanda Thalissa da Silva. Um estudo de caso de estacas metálicas envolvendo a retroanálise de tensões residuais de cravação. 2016. 140 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2016.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11484
Data de defesa: 26-Set-2016
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Civil

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