EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Desempenho geotécnico de cortinas atirantadas executadas em Cascavel-PR.(2023) Oliveira, Thays Car Feliciano de; Porto, Thiago Bomjardim; Porto, Thiago Bomjardim; Ferreira, Lucas Deleon; Rincent, Jean JacquesAs estruturas de contenção atirantadas são amplamente utilizadas no cenário nacional, o que inclui o uso de tirantes para fins provisórios, principalmente em escavações de subsolos em regiões urbanas. Verifica-se a deficiência de dados quanto à capacidade de carga dos tirantes, considerando a ampla variabilidade geológico-geotécnica nacional. Assim, este trabalho teve o objetivo de estudar a capacidade de carga de tirantes para o contexto geológico-geotécnico de Cascavel-PR. Para tanto foram utilizados dados de duas obras do município, principalmente quanto a caracterização preliminar por sondagens e a boletins do controle tecnológico dos tirantes. Ademais foram coletadas amostras indeformadas de cada obra, para caracterização complementar mais detalhada dos índices físicos e parâmetros de resistência dos solos. A análise da capacidade de carga última dos tirantes foi realizada por meio de extrapolação matemática, visto que os tirantes eram provisórios e não atingiram a ruptura no procedimento de protensão. Também verificou-se a estabilidade global das cortinas atirantadas, em conjunto com análises de sensibilidade dos parâmetros geotécnicos, para uma avaliação preliminar das estruturas de contenção dos estudos de caso. Os resultados de caracterização indicaram que os maciços estudados eram constituídos por solos argilosos e argilo-siltosos. Encontrou-se uma ampla faixa de capacidade de carga dos tirantes, para a obra 1 de 45 a 97 kN/m e, para a obra 2 de 60 a 103 kN/m. Apesar da variabilidade, os resultados se enquadram em valores previamente apresentados na literatura para solos com caracterização geotécnica semelhante. As cortinas de ambos os estudos de caso apresentaram resultados satisfatórios de fator de segurança (FS) nas análises de estabilidade e a avaliação de sensibilidade indicou que os parâmetros de resistência do maciço são determinantes para o FS. Em suma, os resultados da pesquisa foram satisfatórios para auxiliar em definições básicas e importantes para análises de contenções atirantadas na região de estudo, principalmente quanto a faixas de resistência coerentes para o solo da região e valores de capacidade de carga para os tirantes.Item 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.(2020) Pereira, Armando Belato; Gomes, Romero César; Porto, Thiago Bomjardim; Gomes, Romero César; Ferreira, Lucas Deleon; Azevedo, Crysthian Purcino Bernardes; Neves, Leandro Duarte; Lopes, Francisco de RezendeOs 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.Item Análise de desempenho dos métodos de capacidade de carga semiempíricos e avaliação da probabilidade de ruína de uma fundação em estacas hélice contínua.(2019) Velloso, Helena Vignoli; Azevedo, Crysthian Purcino Bernardes; Azevedo, Crysthian Purcino Bernardes; Porto, Thiago Bomjardim; Oliveira, Tales Moreira deA norma brasileira de projeto e execução de fundação contempla dois métodos de cálculos que podem ser adotados no desenvolvimento de um projeto de fundação. Os métodos são denominados método das cargas admissíveis, no qual a segurança do sistema é avaliada por meio de um fator de segurança global, e método dos valores de projeto, fundamentado em fatores de segurança parciais. Verifica-se que nenhum dos métodos incorpora de forma abrangente a dispersão dos valores de resistência e solicitação, oriunda das inúmeras incertezas que envolvem as variáveis. Nesse contexto, é necessário verificar também a probabilidade de ruína mediante uma análise de confiabilidade. A partir do estudo de caso, esta dissertação avalia a probabilidade de ruína de um estaqueamento de fundação com base nos ensaios SPT e ensaios de carregamento dinâmico. Em função da metodologia adotada, o carregamento resistente foi obtido via método semi-empírico de estimativa de capacidade de carga. De modo a identificar o método que melhor representa a superfície resistente do estaqueamento, foi realizada uma análise de desempenho com avaliação qualitativa de métodos semi-empíricos consagrados na literatura. Nesta análise destaca-se que a qualidade da previsão de carga se mostrou favorável para o método que foi desenvolvido a partir de ensaios realizados em horizonte geotécnico similar ao caso em estudo. Com base no resultado da análise de desempenho, a probabilidade de ruína foi calculada por meio de 75 análises de confiabilidade. Verifica-se que a variabilidade da resistência provoca impacto significativo na segurança de uma estrutura de fundação e que o fator de segurança global de norma se mostrou insatisfatório para garantir a segurança dentro de limites aceitáveis de probabilidade de ruína. Adicionalmente, através de uma análise de vulnerabilidade, identificou-se o impacto da ruptura de uma estaca na segurança do estaqueamento. Verifica-se que a ruína de uma única estaca de fundação acarreta uma redistribuição da solicitação nas demais estacas do bloco, sem ocorrer necessariamente a ruptura do apoio.Item Análise de soluções para projeto de fundação de aterro sobre solo compressível no km 571+100 da pista norte da BR-381.(2019) Bicalho, Anna Luiza Braga Amaral; Pereira, Eleonardo Lucas; Pereira, Eleonardo Lucas; Oliveira, Tales Moreira de; Silva, Rodolfo Gonçalves Oliveira daA execução de aterros sobre solos moles ainda é um grande desafio na engenharia geotécnica, inclusive na engenharia rodoviária. Estes solos apresentam grandes dificuldades construtivas em função de suas características peculiares, tais como a baixa capacidade de suporte e a elevada compressibilidade. Diversas técnicas vêm sendo adotadas em fundações de aterros sobre solos moles, com o intuito de acelerar e estabilizar os recalques, e cada uma delas apresenta vantagens e desvantagens em sua utilização, a depender do caso analisado. Este trabalho consiste na apresentação de um estudo de caso da fundação de aterro sobre solo mole em um trecho da BR-381 (Fernão Dias) – Pista Norte. O local em estudo possui 120 metros de extensão, e apresenta, atualmente, afundamento na pista de rolamento devido a presença de solo compressível em seu subleito. Para solucionar o problema, foram analisados os recalques em função do tempo para cinco soluções geotécnicas. Dentre as soluções analisadas estão: a simples reconstrução do aterro (sem o uso de drenagem profunda), a remoção e substituição da camada de solo mole, atualmente em desuso na engenharia rodoviária, a utilização de sobrecarga temporária aliada à execução de drenagem profunda e a utilização somente de drenagem profunda na espessura com solo mole, ambas soluções mais usuais, e, por fim, a utilização de material leve (EPS) na reconstrução do corpo do aterro, uma solução menos comum e com algumas limitações econômicas. Para as análises computacionais foram realizadas por meio do software Geostudio 2018. Com base nos parâmetros adotados e análises efetuadas, a melhor resposta, do ponto de vista técnico e econômica foi a execução do aterro considerando o uso de drenagem profunda, sem aplicação de sobrecarga.Item Análise geotécnica em estacas hélice contínua no município de Sinop-MT.(2019) Romanini, Augusto; Porto, Thiago Bomjardim; Porto, Thiago Bomjardim; Ferreira, Lucas Deleon; Azevedo, Crysthian Purcino Bernardes; Crispim, Flavio AlessandroO projeto de estruturas de fundação profundas utilizando métodos semi-empíricos não possibilita a verificação da probabilidade de falha, podendo resultar em estruturas superdimensionadas ou subdimensionadas em termos de ocorrência de falhas. O uso de fatores de segurança (FS) globais ou parciais, nem sempre propiciam o conhecimento real segurança de uma estrutura de fundações. Atrelado a isso, pode-se citar também a influência do ensaio do tipo SPT (Standard Penetration Test) que implica no resultado do dimensionamento pelos métodos semi-empíricos. As provas de cargas possibilitam medir uma carga real e respectivo deslocamento, que podem levar a estrutura de fundação a ruptura ou não, com o intuito de compreender o comportamento da estaca e sua respectiva interação com solo por meio da aplicação do carregamento. Nesse quesito, a pesquisa analisou 8 provas de cargas estáticas realizadas em estacas do tipo hélice contínua, de 4 diâmetros diferentes e com comprimento de 30 m cada, executadas no município de Sinop – MT, por meio de sondagens do tipo SPT realizou-se o dimensionamento destas estacas utilizando método de Décourt-Quaresma (1978;1996) e conduziu-se o mapeamento geotécnico utilizando o banco de sondagens disponíveis. Através das cargas obtidas pela interpretação de provas e métodos semi-empíricos realizou-se a análise do comportamento das cargas, recalque e de confiabilidade dessas estacas. Observou-se que o método de Décourt-Quaresma (1978;1996) subestima a carga admissível das estacas quando comparado as cargas obtidas a partir das provas de carga. Nota-se que o FS igual a 2,0 resultou em análise de confiabilidade em que a ocorrência da carga de trabalho ocorre de forma certa (a cada 1 dia) ou frequente (a cada 1 semana) ou provável (a cada 1 mês), algumas análises resultaram em probabilidade de falha considerada ocasional com a carga de trabalho ocorrendo a cada 1 ano, porém, quando a carga é dimensionada em função dessa expectativa de falha ocorrem FS negativos ou carga de trabalho abaixo do esperado pelo método de dimensionamento semi-empírico utilizado. Algumas análises retornam FS próximos ou abaixo do valor de 1,0, indicando que a falha é certa. A análise probabilística mostrou-se como uma importante ferramenta para a análise de cargas em estacas.Item Implementação numérica do modelo de bielas e tirantes via MEF : aplicação em blocos de fundação, consolos curtos, vigas-parede e sapatas rígidas.(2018) Lima, Miguel Angelo Araújo; Rocha, Paulo Anderson Santana; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Rocha, Paulo Anderson Santana; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Paula, Geraldo Donizetti de; Galvão, Alexandre da SilvaEsse trabalho tem como objetivo realizar análises numéricas elástico-lineares. Para tal, foi desenvolvido um programa computacional destinado à implementação numérica do Modelo de Bielas e Tirantes, utilizando-se uma formulação baseada no Método dos Elementos Finitos (MEF). Com esse modelo foi possível analisar o comportamento de elementos estruturais como blocos de fundação, consolos curtos e sapatas rígidas, e ainda realizar o dimensionamento das armaduras de aço, representar os valores de tensões, deformações e deslocamentos na região de uma viga representada com o Modelo de Bielas desenvolvido por MONTOYA et al. (1991). Adicionalmente, foi realizada a modelagem numérica via MEF de uma viga-parede com uma grande abertura, que foi inicialmente estudada por SCHLAICH et al. (1987). Com o fim de validar as implementações numéricas, os resultados foram comparados com modelagens numéricas realizadas com o auxílio do software ANSYS 17 e com expressões normativas.Item Estudo numérico do comportamento tensão-deslocamento de fundação do tipo radier.(2017) Ribeiro, Cláudio Márcio; Porto, Thiago Bomjardim; Porto, Thiago Bomjardim; Ferreira, Lucas Deleon; Azevedo, Crysthian Purcino BernardesA solução em fundação tipo radier em concreto armado tem sido utilizada como um modelo muito frequente por boa parte dos projetistas e construtores, para obras de pequeno a médio porte em empreendimentos prediais residenciais, atestando-se a sua viabilidade técnica e financeira como solução competitiva e inteligente na área de Fundações, considerando-se que os empreendimentos de Engenharia vêm exigindo, no que tange à Geotécnica, constante especialização dos profissionais de Engenharia e Arquitetura, quanto às técnicas de fundação a serem aplicadas nas construções, com soluções inovadoras e economicamente viáveis. Neste sentido, soluções que garantam segurança, reduzam tempo da obra, otimizem a sua execução e proporcionem economia são demandas essenciais para o sucesso e a consolidação de um empreendimento de construção e para seus fins comerciais. Considerando-se esse contexto, é apresentado um estudo de caso de fundação tipo radier em concreto armado, no qual foi realizado análise numérica em elementos finitos MEF, simulando 27 modelos de radiers, que foram classificados em 3 grupos, dentro dos quais foram avaliados 3 tipos de solos com consistência: mole, médio e rijo. Nesta análise, também foram considerados como parâmetros para dimensionamento: geometria de borda e a espessura do radier, com objetivo de ter dados para uma estimativa numérica consistente, com o intuito de avaliar a tensão resultante versus a tensão admissível do solo e o deslocamento-recalque em cada um destes modelos. Como resultados das análises, através da Interação Solo Estrutura (ISE), espera-se encontra valores mínimos e máximos das tensões resultantes e deslocamentos-recalques, e ainda é apresentado um estudo comparativo de insumos: volumes de concreto, aço e fôrma, e os custos financeiros para cada um dos modelos analisados. Por fim é apresentado um estudo dos modelos mais compatíveis para cada tipo de solo dentro dos grupos definidos.Item Aplicações da análise limite numérica a problemas de estabilidade axissimétricos em geotecnia.(2005) Ribeiro, Wagner Nahas; Araújo, Luiz Gonzaga de; Nogueira, Christianne de LyraA análise limite, via método dos elementos finitos (MEF), tem sido bastante empregada para solução de problemas de estabilidade em geotecnia. Nas formulações existentes, o problema de estabilidade é colocado como um problema de programação matemática, que pode ser linear ou não linear. Este trabalho apresenta uma formulação mista de análise limite, via MEF, para solucionar problemas de estabilidade em geotecnia sob condição axissimétrica, onde o problema de programação matemática resultante é tratado por métodos não lineares. O solo pode ser modelado como contínuo ou reforçado. Para discretização do contínuo são empregados elementos quadrilaterais de 4 nós. As interfaces (soloestrutura e solo-reforço) podem ser modeladas através de elementos de interface sem espessura de 4 nós. O reforço pode ser discretizado através de elementos especiais, sem espessura, de 2 nós. O solo e as interfaces são idealizados como rígido-plásticos perfeitos com lei de fluxo associado. Para o solo é empregado o critério de escoamento de Mohr-Coulomb e para as interfaces, o critério de Coulomb. Vários problemas de geotecnia (fundação superficial, escavação circular e fundação profunda) são estudados pela implementação numérica realizada, mostrandose o potencial da metodologia para a solução de problemas de Engenharia Civil.