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Title: O uso de ferramenta computacional na avaliação e dimensionamento de cortina atirantada.
Authors: Mendes, Fernando Borges
metadata.dc.contributor.advisor: Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva
Keywords: Pressão da terra
Muros de arrimo
Elementos finitos
Mecânica do solo
Issue Date: 2010
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: MENDES, F. B. O uso de ferramenta computacional na avaliação e dimensionamento de cortina atirantada. 2010. 148 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2010.
Abstract: Até meados da década de 1.980 todo o processo de dimensionamento de estruturas de contenção era realizado somente pelo Método de Equilíbrio Limite, MEL, analisava-se somente a situação de ruptura da massa, análise de estabilidade interna e externa. Com a era da tecnologia, métodos de cálculos mais elaborados puderam ser aplicados na avaliação e dimensionamento de estruturas, como por exemplo, o Método dos Elementos Finitos, MEF. Assim, com o apoio dos métodos numéricos, implementados em sistemas computacionais, o projeto de estruturas de contenção passou a ter o complemento de análises mais elaboradas e que contemplam as etapas da obra, o comportamento mecânico do solo e da estrutura, a interação solo-estrutura e o processo tensão deformação. O presente trabalho tem como finalidade avaliar a sensibilidade do comportamento mecânico do solo e da estrutura a parâmetros geométricos e geotécnicos e dimensionar uma Cortina Atirantada. Para isso, fez uso de ferramentas tradicionais em comparação com ferramenta computacional. Dentre as ferramentas tradicionais aplicadas têm-se, os diagramas de empuxo aparentes de Terzaghi e Peck e Tschebatorioff, aplicados no cálculo dos esforços das estruturas atirantadas, e o método de Kranz no dimensionamento e localização dos tirantes. Como ferramenta computacional foi adotado o programa GeoStudio 2007, módulo SIGMA/W (análise plana tensãodeformação) da GEO-SLOPE International Ltd. Os métodos tradicionais são simplificados, rápidos e a experiência prática mostra ser satisfatórios, entretanto, podem levar a um equivocado dimensionamento da estrutura. Com base nos estudos numéricos foi possível fazer uma avaliação do comportamento do solo e da estrutura em função de alguns parâmetros, como rigidez da cortina e espaçamento dos tirantes. O estudo numérico mostrou sensibilidade aos parâmetros analisados, assim como ao processo de execução, que no MEL não são explícitos. Através da análise constatou-se que os diagramas de tensões são consistentes àqueles obtidos empiricamente, no entanto, apenas para determinadas situações. De acordo com o estudo desenvolvido foi possível concluir que o uso complementar do MEF, junto a métodos tradicionais de dimensionamento, permite uma melhor avaliação, principalmente, da fase executiva da obra e do comportamento mecânico do solo e da estrutura, levando a projetos melhores dimensionados e mais consistentes.
metadata.dc.description.abstracten: Processes of slope stability analysis in retaining structures before the middle 80’s was made by the Limit Equilibrium Method (LEM), and was analyzed the situation of mass failure and stability. With the incoming of technology, new design methods were developed, as the Finite Element Method (FEM). With the aid of the numeric methods implemented by computational systems, the design of retaining structures has been more elaborated and involving building stages, including parameters like mechanical behavior of the soil and structure, the interaction between then and tension deformation analysis. This work aims to study the correlation between the mechanical behavior of the soil and structure, and geotechnical / geometrical parameters. An anchored retaining wall was designed comparing traditional and computational tools. Among the traditional tools applied was the apparent thrust diagram of Terzaghi and Peck and Tschebatorioff applied in the design of anchored walls, and the Kranz method used in the design and placement of the cables. Was adopted the software GeoStudio 2007, module SIGMA/W (stress-strain planar analysis) from GEO-SLOPE International Ltd. The traditional methods are simplified, fast and they are shown acceptable by the experience, but they can lead to a mistakable design of the structure. Using numeric studies was possible to correlate the soil and the structure with parameters like hardness of the wall and placement of cables. These numeric studies showed sensibility to the parameters analyzed and to the construction process, what was not so clear in the LEM method. The stress diagrams are consistent to the empirical ones only in few situations. With the outcome of the analysis, was possible to conclude that the complementary application of the FEM, together with traditional methods of design, lead to a better evaluation, meanly in terms of the building stages and mechanical behavior of soil and structure. It leads to optimized results.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2337
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