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Título: Desenvolvimento de modelos físicos reduzidos para avaliação de fundações por estacas helicoidais em solos reforçados com geossintéticos
Autor(es): Chaves, Charles Pereira
Palavras-chave: Fundações;Ancoragens helicoidais;Geossintéticos
Data do documento: 21-Mar-2016
Citação: CHAVES, Charles Pereira. Desenvolvimento de modelos físicos reduzidos para avaliação de fundações por estacas helicoidais em solos reforçados com geossintéticos. 2016. 166f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo: Soil reinforcement with helical piles is still a subject that has been under development over the past decades. In this research, a shallow condition helical anchor prototype is proposed. It was built in a sandy soil reinforced with a geogrid. A metal rigid box was used to construct the prototype. The main objective of this study is to evaluate the influence of geosynthetic reinforcement on the anchoring system. In this regard, an experimental loading test program was performed in two groups: unreinforced soil tests an geogrid-reinforced soil ones. Four tests were conducted with anchors installed in unreinforced sand in order to standardize a test methodology, which assures repeatability on the same geotechnical conditions, and to define the pullout resistance in such condition. Three tests were performed with helical anchors installed in geogrid-reinforced sand. In the first geogrid-reinforced test, a single geosynthetic layer was placed over the sand soil, immediately above the upper helix. The two last tests in reinforced condition were performed with the geogrid placed on the same position, but folder upright in order to increase the soil-geosynthetic interaction. It was not observed any significant difference in the beginning of the load-displacement curve between tests performed under unreinforced and reinforced conditions. On the other hand, anchors pullout resistance in geogrid-reinforced sand has notably increased at larger displacements. This aspect has minor importance since practical displacements were already reached. Tests performed under unreinforced condition were also used to determine the actual slope of the rupture surface of the prototype, by mapping the soil surface displacements before and after the tests. It was compared with suggestions found in the technical literature. The geogrid-reinforcement was effective to improve helical anchor behavior only under high displacement values, usually above the allowable displacement of the anchor.
metadata.dc.description.resumo: As ancoragens helicoidais são estruturas de fundações bastante utilizadas em linhas de transmissão e torres de telefonia. Praticidade de execução e viabilidade econômica são alguns fatores que vem tornando o seu uso cada vez mais comum no mercado nacional. Porém podem apresentar algumas limitações de comprimento durante sua execução. Situações em que haja necessidade de executá-las em solos com presença de matacões em sua estrutura pode tornar inviável o seu uso, devido a limitações de se atingir a profundidade necessária das hélices buscando atender as condições de capacidade de carga. Já solos de baixa resistência (argila mole e areia fofa) pode inviabilizar sua execução, devido a necessidade de se atingir grandes profundidades das ancoragens para atender as exigências de capacidade de carga, tornando seu custo de execução bastante oneroso ao executor. Pensando nisso, foi desenvolvido um modelo físico de ancoragem helicoidal em escala reduzida (1:3) na condição rasa, buscando atender as limitações de profundidade e de viabilidade econômica das situações citadas acima. Sabendo que estando o sistema de ancoragem rasa em condições insuficientes de atender a capacidade de carga, foi realizado um reforço no sistema de fundação através da instalação de uma geogrelha buscando aumentar a sua capacidade de carga mesmo este estando em condições de profundidade rasa. Foram realizados ensaios de provas de carga de arrancamento do modelo físico avaliando a eficiência do reforço através da comparação de ensaios com e sem reforço. Foi necessário o desenvolvimento de uma metodologia de compactação do solo parara esta pesquisa, buscando garantir eficiência na compactação e repetitividade, garantindo condições de compacidade semelhantes em todos os ensaios realizados. Foi possível detectar o alcance da cunha de ruptura real do sistema de ancoragem através de um mapeamento das deflexões superficiais do solo antes e depois do ensaio de prova de carga comparando com as cunhas de rupturas teóricas esperadas. Observou-se através dos resultados de provas de carga, que não houve aumento significativo da rigidez do solo para o regime de pequenas deformações, percebendo a atuação do reforço somente a grandes deformações do sistema de ancoragem.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21731
Aparece nas coleções:PPEC - Mestrado em Engenharia Civil

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