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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2005.tde-08112005-093633
Documento
Autor
Nome completo
Marcelo Pirani Ghilardi
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2005
Orientador
Banca examinadora
Massad, Faiçal (Presidente)
Aoki, Nelson
Wolle, Claudio Michael
Título em português
Comparação entre desempenhos de estacas metálicas tubadas de ponta aberta e fechada na Baixada Santista.
Palavras-chave em português
estruturas Baixada Santista
fundações Baixada Santista
solos Baixada Santista
Resumo em português
A pesquisa trata do fenômeno do embuchamento em estacas metálicas tubadas cravadas com ponta aberta. O fenômeno em questão ocorre quando, ao se cravar uma estaca com ponta aberta, o solo que se acumula em seu interior forma um “plug”, ou bucha, que altera seu comportamento, tornando-o semelhante ao de uma estaca de ponta fechada sob carregamento estático e, por vezes, até sob carregamento dinâmico. Muitas estacas escavadas, executadas com a presença de lâmina d’água, de rio, de lagoa ou de região portuária, têm como única alternativa de execução, ou alternativa mais viável economicamente, a utilização de camisas metálicas cravadas, de grande diâmetro, para que se atinja a cota de projeto. Se o fenômeno do embuchamento fosse aproveitado, nesse caso específico, a estaca agiria de maneira semelhante a uma cravada de ponta e não a uma escavada, e os coeficientes de segurança utilizados em seu dimensionamento mereceriam uma melhor avaliação. O fenômeno do embuchamento foi apresentado e caracterizado através das referências bibliográficas. Para se avaliar e compreender melhor o fenômeno, utilizou-se modelo matemático baseado nas Leis ou Relações de Cambefort, modificadas por Massad, que, através da curva carga-recalque no topo, permitiram obter o fator de majoração do atrito lateral (μ), que quantifica as cargas residuais presas na ponta em uma estaca. Através do fator μ, obtido em provas de carga encontradas na bibliografia, e da avaliação do formato da curva carga recalque no topo, que pode denunciar, qualitativamente, as fases de mobilização do atrito lateral e da carga de ponta, foi possível comparar o comportamento de estacas tubadas cravadas de ponta aberta, embuchadas e de ponta fechada. A determinação do atrito lateral unitário máximo (fmáx), para os solos atravessados por estas mesmas estacas, e sua posterior comparação com os valores disponíveis na bibliografia de referência, revelou a consistência dos resultados obtidos e que a aplicação dos procedimentos adotados nesta pesquisa requerem que as provas de carga estáticas sejam levadas até a ruptura ou a grandes deformações.
Título em inglês
Comparison between the behavior of steel pipe piles with opened and closed ends at the Santos Coastal Plain.
Palavras-chave em inglês
foundations Santos Coastal Plain
soils Santos Coastal Plain
structures Santos Coastal Plain
Resumo em inglês
This MSc thesis dealt with the plug phenomenon in open-ended-toes steel pipe piles. This phenomenon occurs when, in the driving process of an open-ended toe pile, the soil that gets into its base alters its behavior, making it similar to one of a close-ended toe under static load and, sometimes, even under dynamic load. Many bored piles, installed with the presence of a water level, on a river, lake or a harbor area, have as the most feasible alternative the use of steel pipes, of large diameter, to achieve the project level. If the plug phenomenon was used, in this specific case, the pile would act in a similar manner of a driven pile and not of a bored pile, and the safety factors used on its calculation would deserve a better evaluation. The plug phenomenon was presented and characterized through the bibliographic references. To evaluate and better comprehend the phenomenon, a mathematical model based on the Cambefort’s Laws, modified by Massad, were used. This model was applied to the load-settlement curve at the top of the pile and allowed to obtain the magnifier factor (μ), that considers residual loads as friction loads. Using the μ factor, obtained in load tests gathered from the literature, and evaluating the shape of the load settlement curve at the pile head, that can denounce, qualitatively, the mobilization phases of the shaft load and the base load, it was possible to establish a relationship between the behavior of driven steel pipe piles, with plugged open-ended toes, and with close-ended toes. The determination of the ultimate unit shaft friction (fu), for the same piles, and its comparison with the existing data on literature, revealed that the values originated from the research were reliable and the procedures adopted in the research required the carrying of the static loads up to the ultimate load or, at least, to a great deformation.
 
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Data de Publicação
2005-11-18
 
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