Metodologia semiempírica de cálculo de capacidade de carga geotécnica de estacas com base em dados de SPT extrapolados via krigagem e ensaios de carregamento dinâmico.
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Date
2020
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Abstract
Os métodos semiempíricos para o cálculo da capacidade de carga geotécnica de estacas
são ferramentas fundamentais na Engenharia de Fundações, pois, previamente,
constituem-se na principal forma de se estimar o comprimento das estacas e,
consequentemente, de se prever o custo das fundações de um empreendimento. Porém,
tais métodos não são universais uma vez que possuem validade limitada aos solos locais
originalmente pesquisados pelos seus respectivos autores. Ao projetista de fundações
cabe determinar os parâmetros geotécnicos do solo pertinentes aos métodos
semiempíricos de forma que possa prever a capacidade de carga geotécnica dos elementos
de fundação. A conjuntura econômica atual da Engenharia brasileira exige projetos de
fundações cada vez mais otimizados, muitas das vezes com informações
geológico/geotécnicas de campo traduzidas, especialmente, por sondagens do tipo SPT,
insuficientes ou não disponíveis na quantidade que o projetista julgaria pertinente. Neste
contexto esta tese propõe uma metodologia para o desenvolvimento de métodos
semiempíricos que podem, em um primeiro momento, ser regionalizados, tomando como
base dados de ensaios do tipo SPT (obtidos diretamente em campo e/ou indiretamente,
por meio de técnica geoestatística conhecida como krigagem ordinária) e ensaios de
carregamento dinâmico. Para a validação da metodologia proposta, embasado em um case
real, foi desenvolvido um método de cálculo de capacidade de carga geotécnica para
estacas pré-moldadas de concreto assentes em argila arenosa na região de UberlândiaMG, o qual apresentou desempenho satisfatório, em concordância com os resultados dos
ensaios de carregamento dinâmico e com os resultados obtidos empregando-se métodos
semiempíricos já difundidos na prática da Engenharia de Fundações brasileira. Embora o
método semiempírico proposto nesta pesquisa tenha sido desenvolvido com base em um
número restrito de ensaios, entende-se que o mesmo possa ter aplicabilidade generalizada
uma vez aprimorado ao longo do tempo com a inserção de novos ensaios e ajustes no
modelo matemático, o mesmo é válido para métodos que porventura vierem a ser
desenvolvidos com base na metodologia proposta. Esta tese também apresenta uma
discussão sobre a influência do embuchamento na resistência de ponta de estacas na qual
se evidencia que, para o case em questão, a consideração proposta pela atual NBR
6122/2019 conduziria a resultados contrários à segurança. Finalmente, apresenta-se a
análise de confiabilidade das fundações do empreendimento (estudo de caso) com base
nos momentos probabilísticos, média e coeficiente de variação, associados à variabilidade
de resistência e solicitação das estacas, evidenciando que esta é uma maneira prática, sem
grande complexidade matemática para o gerenciamento das incertezas inerentes a um
projeto de fundações, permitindo uma tomada de decisão racional quanto ao desempenho
do mesmo.
Description
Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Fundações - engenharia, Ensaio de carregamento dinâmico - ECD, Probabilidades - probabilidade de ruína, Engenharia geotécnica - capacidade de carga geotécnica
Citation
PEREIRA, Armando Belato. Metodologia semiempírica de cálculo de capacidade de carga geotécnica de estacas com base em dados de SPT extrapolados via krigagem e ensaios de carregamento dinâmico. 293 f. 2020. Tese (Doutorado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.