Efeito da taxa de avanço de instalação no comportamento de fundações por estacas helicoidais em areia

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Annicchini, Matheus Morato
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bearing capacity; Capacidade de carga; Controle da instalação; Installation control; Installation disturbance; Installation torque; Modelagem física; Perturbação na instalação; Physical modelling; Torque de instalação
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-05042022-100408/

O comportamento sob tração das estacas helicoidais em areia é fortemente dependente da maneira como sua instalação no terreno é conduzida. É recomendação comum da prática que a instalação ocorra a uma taxa de avanço vertical correspondente à extensão de 1 passo de hélice para cada revolução de instalação, de modo a garantir o menor grau de perturbação do solo possível. Taxas menores tenderiam a causar deslocamento e transporte ascendente do solo (tradagem), com consequente alívio no torque de instalação e na força vertical descendente aplicada ao topo da estaca (pulldown). Por outro lado, supõe-se que instalação a taxas maiores que 1 passo/revolução exigiria maior torque e pulldown. Apesar disso, os efeitos das diferentes taxas de avanço da instalação sobre o desempenho da fundação são abordados na literatura de maneira quase que totalmente qualitativa. Estudos que tentam identificar quantitativamente o impacto do uso de diferentes taxas de avanço são escassos. Portanto, o presente trabalho investiga a influência da taxa de avanço de instalação sobre o comportamento de estacas helicoidais em areia por meio de experimentos em câmara de calibração. Um modelo reduzido em escala de 1:4 de estaca helicoidal foi instalado diversas vezes em areia compacta sob três diferentes taxas de avanço (0,8, 1,0 e 1,2 passo/revolução) e, posteriormente, ensaiado sob carregamento de tração (monotônico e cíclico) e compressão (monotônico). A estaca foi instrumentada com extensômetros elétricos de resistência para determinação do torque e da força axial no nível da hélice. Adicionalmente, células de tensão total foram usadas para conhecer as tensões radiais no maciço de areia. Quando instalada à taxa de 1,2 passo/revolução, a fundação apresentou capacidade de carga superior ao caso de instalação à taxa unitária, bem como os maiores acréscimos de tensões radiais no maciço. Por sua vez, a fundação instalada sob taxa inferior à unitária apresentou os menores valores de capacidade de carga à tração e à compressão. Os presentes resultados sugerem que a instalação a taxas de 0,8 passo/revolução (e inferiores) afetam negativamente ambas as capacidades de carga à tração e à compressão. Sendo assim, recomenda-se que seja feito controle da instalação de modo a garantir taxas de avanço entre 1 e 1,2 passo/revolução.