Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/93519
Title: Comportamento de fundações superficiais sob cargas excêntricas
Other Titles: Bahavior of spread foundations under eccentric loads
Authors: Vieira, Patrícia Barbosa
Orientador: Grazina, José Carlos Duarte
Pinto, Paulo Miguel Cunha Matos Lopes
Keywords: Fundações Superficiais; Cargas excêntricas; Rigidez rotacional; Teoria da Elásticidade; Método dos elementos Finitos; Spread foundations; Eccentric loads; Rotational Stiffness; Elasticity theory; Finite element method
Issue Date: 31-May-2019
Serial title, monograph or event: Comportamento de fundações superficiais sob cargas excêntricas
Place of publication or event: DEC - FCTUC
Abstract: This dissertation seeks to evaluate the validity of different procedures to consider rotational stiffness in spread foundations in order to ensure a reliable estimation of their behavior and optimize the design of these elements. The adoption of spread foundations is common, mainly due to economic reasons and to the easiness of their construction. However, their design and of the superstructure are still carried in a non-integrated way, compromising the validity of the internal stresses obtained. The foundation’s behavior when submitted to eccentric loads can be quantified through vertical and rotational stiffness since these loads lead, in addition to the expectable settlements, to the rotation of the foundation. There are different methods to evaluate the rotational stiffness of footings, although the outputs obtained can vary considerably. Besides that, the orientations defined in the reglementary norms about this theme are scarce, unclear and unanimous. They define, for the same conditions, distinct admissible limits for the maximum loads’ eccentricities. In order to understand the limits for the eccentricities of the loads in spread foundations, the validity of the reglementary limits and the formulas usually applied, proposed according to the theory of the elasticity to estimate the rotational stiffness of the footings, it's analyzed the variation of the rotational stiffness standardized with the increase of eccentricities uni- and bi-directional. Foundations with different geometries are object of analysis, founded in dense and loose sand, and clay and submitted to a variable moment and constant vertical load. The analysis is preformed using analytical solutions, discrete spring models (Robot) and models to finite elements of continuous bi- and tri-dimensional (RS2 and RS3). For this last analysis it is applied two constructive models, the elastic perfectly elastic model of Mohr-Coulomb and the hyperbolic model of Duncan-Chang. Although, the analysis with the hyperbolic model of Duncan-Chang was limited by the plane strain state because it did not achieve the convergence of the calculus when applied to tridimensional cases.To conclude, some considerations about the work performed are presented, followed by some suggestions for further works.
Esta dissertação procura fundamentalmente avaliar a validade das diferentes formas de consideração da rigidez rotacional em fundações superficiais, de forma a garantir uma estimativa fiável para o seu comportamento e otimizar o projeto destes elementos. A utilização de fundações superficiais é frequente devido, principalmente, a questões económicas e de facilidade de execução. No entanto, o seu dimensionamento e da superestrutura é ainda realizado de forma não integrada, comprometendo a validade das distribuições de esforços obtidos. A resposta das fundações às cargas excêntricas que lhe são aplicadas pode ser quantificada através da rigidez vertical e rotacional, uma vez que estas cargas conduzem, além dos assentamentos expectáveis, a rotações da fundação. Existem diferentes métodos para avaliar a rigidez rotacional de sapatas fornecendo, todavia, resultados diferentes. Além disso, as orientações definidas nas normas regulamentares acerca deste tema são escassas, pouco claras e pouco unânimes, definindo, para as mesmas condições, limites admissíveis distintos para as excentricidades máximas das cargas.Com o objetivo de compreender os limites para a excentricidade da carga em fundações superficiais, a validade dos limites regulamentares e das fórmulas, recorrentemente utilizadas, propostas com base na teoria da elasticidade para estimar a rigidez rotacional de sapatas, é analisada a variação da rigidez rotacional normalizada com o aumento da excentricidade unidirecional e bidirecional. São alvo de análise fundações com diferentes geometrias, assentes em areia densa, areia solta e argila e submetidas a momento fletor variável e carga vertical constante. A análise é realizada recorrendo a soluções analíticas, modelos discretos de molas (Robot) e modelos de elementos finitos de contínuo bidimensionais e tridimensionais (RS2 e RS3). Para esta última análise são utilizados dois modelos constitutivos, o modelo elástico perfeitamente plástico de Mohr-Coulomb e o modelo hiperbólico de Duncan-Chang. Porém, a análise com o modelo hiperbólico de Duncan-Chang limitou-se ao estado plano de deformação por não se ter atingido a convergência do cálculo quando aplicado a casos tridimensionais. Perfazendo, são tecidas considerações acerca do trabalho realizado e apresentam-se algumas linhas para desenvolvimentos futuros.
Description: Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
URI: http://hdl.handle.net/10316/93519
Rights: openAccess
Appears in Collections:UC - Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat
Comportamento de fundações superficiais sob cargas excêntricas.pdf2.93 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s)

6
checked on Apr 9, 2021

Download(s)

10
checked on Apr 9, 2021

Google ScholarTM

Check


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons