Dissertações de Mestrado 2019 – IGOR CONRADO DA SILVA CAETANO
Resumo
Uma nova opção de utilização das fundações profundas tem sido considerada, de modo que além do suporte estrutural e transferência do carregamento mecânico ao solo elas possam ser usadas como elementos trocadores de calor com o solo. As fundações utilizadas com essa finalidade são conhecidas como estacas geotérmicas. À medida que os estudos das estacas geotérmicas avançaram, viu-se a necessidade do conhecimento do comportamento do conjunto solo-estaca quando submetidos ao carregamento térmico e mecânico. Tendo em vista as deformações e tensões induzidas termicamente nas estacas geotérmicas, o estudo do seu comportamento geomecânico tornou-se relevante devido ao conhecimento ainda prematuro quanto ao reflexo da aplicação de carregamento térmico nos projetos das fundações. Cada vez mais se procura entender o comportamento das estacas geotérmicas de modo a permitir o seu dimensionamento adequado. Assim, o objetivo geral desta pesquisa é o estudo do comportamento geomecânico de estaca submetida a um carregamento térmico para análise dos mecanismos de interação solo-estaca. Mais especificamente, analisar a distribuição de tensões, deformações e deslocamentos de uma estaca raiz submetida à expansão por troca de calor. Os resultados obtidos no carregamento térmico da estaca geotérmica evidenciaram o aumento de temperatura e o surgimento de deformações e tensões termicamente induzidas em seu interior. Através das leituras dos deslocamentos da cabeça da estaca e das deformações obtidas pelos extensômetros durante o ensaio foi possível concluir que houve variação da cota do ponto nulo, que é o ponto de deslocamento absoluto da estaca igual à zero, com a variação de temperatura. Uma vez encontrada a posição do ponto nulo e a variação de temperatura na cota, foi possível a obtenção de uma curva carga-recalque para o carregamento térmico aplicado. Além disso, a aplicação de um modelo de transferência de carga não se mostrou satisfatório, especificamente, para o ensaio realizado nesta pesquisa.