Análise dos fatores de interação entre estacas em radier estaqueado : comparação entre duas ferramentas numéricas

• Main Author: SOUZA, Ruiter da Silva
• Other Authors: SALES, Maurício Martines
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Goiás 2014
• Subjects: Radier Estaqueado; Estacas; Métodos Numéricos; Piled Raft; Piles; Numerical Methods; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA
• Online Access: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/1320

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Mestrado Ruiter da S Souza 2010.pdf: 3795319 bytes, checksum: ce03329bc9c991e1ebf4ddcb63aeada9 (MD5) Previous issue date: 2010-08-06 === Researches done in the last decades concerning the settlement of pile foundations, mainly when it s considered as piled raft, had greatly evolved due the progress on computational tools used in the analysis. However, the tridimensional analysis of a pile foundation, taking into account the interaction between your components (soil, piles and raft), is still a very complex problem. To achieve a satisfactory evaluation of the interaction between the foundation's elements, numerical tools like Boundary Elements Method (B.E.M.), Finite Elements Method (F.E.M.) and hybrid methods, that combines two or more methods, are available, each one with its own advantages and drawbacks. The F.E.M. is considered in the technical sphere as the most complete method for piled raft evaluation, but your high processing time requirements, required in the analyses, prevents your usual employment. For this reason, a necessity to compare this methodology with others, as the one used in simplified programs, that decreases the processing time, arises. To evaluate the results proximity achieved by different methods, this work presents the simulation of some pile blocks, calculated as piled rafts, employing two programs (GARP and DIANA) to foresee your behavior. GARP is a hybrid program which analyzes the raft by using F.E.M. and the pilessoil set by B.E.M. and, like the other programs of same kind published in the literature, it doesn't take the influence between intermediary piles into account for the analysis. DIANA is a purely finite elements program, based on the displacement method. Thus, the main objective of this work was to evaluate how taking or not the interaction factor between piles into consideration can modify the predictions of settlement and pile loads. For that, it was evaluated how the attribution or omission of these interaction factors into specific regions that comprise some or all the piles, modifies the predictions of the foundation performance and makes them approximate or distant from the F.E.M. results, considering the most exact one. The way that the simplified programs handle the problem, makes the settlement previsions excessive. To contour this and to make the settlement results from the simplified methods become close of the expected ones from F.E.M., the discovered way was the imposition of a limit in the distance used in the calculation of the piles interaction, based on the raft's size and the number of piles in that case. Many examples of pile rafts in homogeneous soils was evaluated and the maximum distance limits of interaction between piles that generated the best results in the settlement prevision are shown. In all examples, the effect of raft stiffness in these results was also taken into account. Also, an analysis case in heterogeneous soil was done, where it was observed that this fact also interferes in the piles interaction process. For pile load predictions, the results were distinct from settlement prediction and was noticed that not limiting the maximum interaction distance between the piles generated the best previsions. === As pesquisas realizadas nas últimas décadas sobre o recalque de fundações estaqueadas, principalmente quando a mesma é considerada como radier estaqueado, tiveram grande evolução devido ao avanço das ferramentas computacionais utilizadas nas análises. Porém, a análise tridimensional de uma fundação estaqueada considerando a interação entre seus componentes (solo, estacas e radier), continua sendo um problema muito complexo. Para uma avaliação satisfatória da interação entre os elementos da fundação, ferramentas numéricas como o Método de Elementos de Contorno (M.E.C.), o Método de Elementos Finitos (M.E.F.) e métodos híbridos, que combinam dois ou mais métodos, estão disponíveis, cada uma com suas vantagens e desvantagens. O M.E.F. é considerado pelo meio técnico como o método mais completo para avaliação de um radier estaqueado, mas seu alto tempo de processamento, tomado em grande parte das análises, impede que seu uso se torne mais corriqueiro. Com isso, surge a necessidade de se comparar essa metodologia com outras, como a usada em programas simplificados, que diminuem o tempo de processamento. Para a avaliação da proximidade dos resultados determinados por diferentes métodos, esta dissertação apresenta a simulação de alguns blocos de estacas, calculados como radiers estaqueados, utilizando dois programas para prever seus comportamentos, o GARP e o DIANA. O GARP é um programa híbrido que analisa o radier pelo M.E.F. e o conjunto estacas-solo pelo M.E.C. e, como os demais programas do gênero divulgados na literatura, não considera a influência de estacas intermediárias na análise. O DIANA é um programa de elementos finitos puro, baseado no método dos deslocamentos. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar como a consideração ou não dos fatores de interação entre estacas pode modificar a previsão de recalques e carga nas estacas. Para isso, foi avaliado como a atribuição ou a omissão dos fatores de interação dentro de regiões específicas, que englobam algumas ou todas as estacas, modificam a previsão do desempenho da fundação e fazem com que se aproximem ou se distanciem dos resultados do M.E.F., considerado o mais exato. A forma como os programas simplificados tratam o problema faz com que suas previsões de recalques sejam excessivas. Para contornar este fato e fazer com que os resultados de recalques dos métodos simplificados sejam mais próximos dos previstos pelo M.E.F., a forma encontrada foi a imposição de um limite na distância usada no cálculo da interação entre as estacas, dependendo do tamanho do radier e número de estacas do caso. Vários exemplos de radiers estaqueados em solos homogêneos foram estudados e são apresentados os limites máximos da distância de interação entre estacas que originaram melhores resultados na previsão do recalque. Em todos os exemplos avaliou-se o efeito da rigidez do radier nestes resultados. Também foi analisado um caso em solo heterogêneo, onde se observou que este fato também interfere no processo de interação entre estacas. Para a previsão de carga nas estacas o resultado foi distinto da previsão de recalques e observou-se que a não limitação da distância máxima de interação entre estacas foi o que resultou em melhores previsões.