Dissertações de Mestrado 2016 – JALDAH MANHÃES CORRÊA
Resumo
Fundações de estruturas offshore, como exemplo, de aero geradores são frequentemente submetidas a esforços de tração devido à ação de ondas, ventos e outros mecanismos. Neste sentido estudos de arrancamento em estacas tubulares vazadas com intuito de investigar o efeito do reenchimento interno na capacidade de carga ao arrancamento destas estacas são importantes. Este trabalho investigou a influência do preenchimento interno na capacidade de carga ao arrancamento de estacas tubulares vazadas de aço com a ponta aberta, através de duas etapas de ensaios de arrancamento em modelos em escala reduzida, a 20g, realizados em uma centrifuga geotécnica. Em todos os ensaios (modelos), uma estaca modelo de comprimento igual a 300 mm e diâmetro externo e interno iguais respectivamente a 50,12 e 47,15 mm, foi cravada a 1g, através de um macaco hidráulico, sempre em uma mesma areia industrial normalizada (Número 50) adquirida do Instituto de Pesquisa Tecnológico (IPT), com coeficiente de uniformidade (CU) igual a 1,3 e com compacidade relativa inicial de 39 %. A primeira etapa de ensaios visou investigar a influência da altura do preenchimento interno na capacidade de carga ao arrancamento, sendo este confeccionado artificialmente com a mesma areia utilizada para a cravação, porém na compacidade relativa de 70% e com alturas correspondentes a 0%, 25%, 50%, 75% e 100% do comprimento enterrado da estaca (277 mm). A segunda etapa de ensaios visou investigar a influência da melhoria do coeficiente de uniformidade (CU) do preenchimento interno na capacidade de carga ao arrancamento, isto para o preenchimento interno igual a 100% do comprimento enterrado da estaca, através de quatro areias mal graduadas com CU igual a 1,3 e misturas destas areias com CU iguais a 4 e 7, todos também confeccionados com compacidade relativa de 70 %. Os resultados mostraram que a relação entre ΔQ (diferença da carga de pico da estaca com preenchimento interno e a carga de pico da estaca vazia) e a altura do preenchimento interno apresentou-se de forma linear com aproximadamente 90 % da mobilização do peso do interior da estaca, e por outro lado a relação entre ΔQ e o CU apresentou-se de forma não linear. A análise do parâmetro Ku foi feita através de retroanálises utilizando-se a equação proposta por Meyerhof (1973). Considerando uma variação linear entre ΔQ e a altura do preenchimento interno foi obtida uma relação não linear de Ku com a altura do preenchimento interno, onde Ku decresce com o aumento da altura do preenchimento. Paik e Lee (1993) e Nicola e Randolph (1997) encontraram também, para estacas plugadas e cravadas em areia, porém para ensaios de compressão, valores de coeficiente de empuxo (K) decrescentes com o aumento da altura do plug.