Análise do comportamento de ensoleiramento sobre estacas

Abstract

Neste trabalho apresenta-se uma análise do comportamento de fundações por ensoleiramento sobre estacas (Combined Pile-Raft Foundation). O objectivo é analisar os efeitos da associação de um maciço de encabeçamento a um grupo de estacas. Fez-se uma revisão bibliográfica do tema, apresentando definições, estudos pioneiros, metodologias de análise e desempenho de obras onde foi aplicada a metodologia CPRF. São descritas abordagens de projecto e metodologias de dimensionamento. Foram realizadas análises 2-D no programa Plaxis e 3-D no programa UCGEOCODE. Compararam-se as soluções obtidas pelos dois programas para o caso de uma estaca isolada e de uma estaca associada a um maciço. É discutida a influência da modelação de um elemento de interface na resposta do sistema. Estudou-se a resposta de grupos de estacas com 1, 4, 8 e 9 30 m de comprimento e 1,5 m de diâmetro, com e sem maciço, com 1 m de espessura para o caso tridimensional. Foram também modelados sistemas com 9 estacas de 10 m de comprimento. Foram analisadas as respostas dos sistemas, a distribuição de cargas entre os elementos da fundação e a carga suportada por cada tipo de estaca (central, periférica e de canto) para os sistemas com 8 e 9 estacas Verificou-se que, para os grupos de 8 e 9 estacas com 30 m, a resposta dos sistemas CPRF é menos rígida, relativamente aos grupos de estacas Associou-se este facto à carga suportada pelo maciço ( <30% da carga total aplicada), levando a uma diminuição do atrito lateral mobilizado pelas estacas, relativamente ao grupo de estacas. O inverso foi observado para as estacas de 10m. Associou-se o facto à crescente contribuição do maciço. A carga suportada por cada estaca depende da sua localização. As estacas de canto são as mais solicitadas inicialmente. No grupo de 9 estacas, a estaca central, com o aumento do carregamento, suporta a maior parcela de carga.

An analysis of the behavior of Combined Pile-Raft Foundations is made. The goal is to analyze the effects of associating a pile group with a raft. A bibliographic review was made, presenting concepts, pioneer studies, methods of analysis and the overall performance of buildings where this type of foundation was used. Design philosophies and processes are described. 2-D analyses were carried out using the commercial software Plaxis and 3D analysis carried out with the UCGEOCODE software. A comparison of the results obtained by the two programs regarding the case of a single pile and a pile associated with a cap was made .The influence of the modelling of an interface element was discussed. A 3-D analysis of pile groups, with and without the raft, with 1, 4, 8 and 9 piles was carried out. Piles with 1,5 m diameter and 30 m long were used. The group with 9 piles was also modeled with 10 m long piles. The behavior of the systems as well the load distribution between the foundation elements and in the pile group, according to its position, was analyzed. The CPRF systems showed a less rigid behavior for the groups with 8 and 9 piles, in comparison with the pile groups. This was related to the low load proportion absorbed by the raft (<30% of the total applied load), which leads to a reduction of the skin friction mobilized in the pile shaft, comparatively to the pile groups. This result was not achieved to the 10 m long pile group. This fact is related to the increasing contribution of the raft. The load supported by each pile is a function of its location. Corner piles initially supported a higher percentage of the mean applied load. In the group with 9 piles, as the applied load increased, the central pile began to support the major proportion of the load.