Aplicação de Análise Probabilística ao Cálculo de Capacidade de Carga de Estacas Hélice Contínua

Heitor Cardoso Bernardes

Resumo


O presente trabalho tem como objetivo verificar a aplicação de métodos semi-empíricos para o cálculo de capacidade de carga de estacas hélice contínua da fundação de uma obra de construção civil em Goiânia-GO, considerando uma abordagem probabilística. Para a verificação proposta, foram utilizados os métodos semi-empíricos desenvolvidos por Aoki e Velloso (1975), Décourt e Quaresma (1978) e Antunes e Cabral (1996), bem como o método probabilístico Monte Carlo (METROPOLIS; ULAM, 1949). A variabilidade do solo foi considerada através dos resultados de sondagens à percussão do tipo SPT. Os resultados foram comparados com provas de carga estáticas realizadas no local, permitindo a verificação da probabilidade de ruptura da estrutura de fundação para cada método semi-empírico avaliado. Dentre os métodos analisados, o proposto por Décourt e Quaresma (1978) foi o que apresentou uma distribuição de probabilidade mais próxima da verificada para as provas de carga, o que indica sua maior aptidão para o dimensionamento geotécnico de estacas hélice contínua sob as condições locais.


Palavras-chave


Análise Probabilística; Capacidade de carga; Estaca Hélice Contínua; Método Monte Carlo

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Referências


AMANN, K. A. P. Metodologia semi-empírica unificada para a estimativa da capacidade de carga de estacas. São Paulo, 2010. 251 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010.

ANG, H. A. S.; TANG, W. H. Probability Concepts in Engineering Planning and Design. New York: John Wiley & Sons, 1975.

ANTUNES, W. R.; CABRAL, D. A. Capacidade de carga em estacas hélice contínua. In: III SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES E GEOTECNIA, São Paulo, 1996. Anais... São Paulo, 1996.

AOKI., N.; VELLOSO, D. A. An Approximate Method to Estimate the Bearing Capacity of Piles. In: V PAN-AMERICAN CONFERENCE ON SOIL MECHANICS AND FOUNDATION ENGINEERING - PACSMFE, Buenos Aires, 1975. Anais... Buenos Aires, 1975.

ASSIS, A. P. et al. Métodos estatísticos aplicados à Geotecnia. Publicação GAP–002/2001, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, 2001.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS E TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e Execução de Fundações. Rio de Janeiro, 2019. 108 p.

BENJAMIN, J. R.; CORNELL, C. A. Probability, Statistics and Decision for Civil Engineers. New York: McGraw Hill Company, 1970.

BOWLES, J. Foundation Analysis and Design. 5th. ed. Singapore: McGraw Hill Company, 1996.

CHRISTIAN, J. T.; LADD, C. C.; BAECHER, G. B. Reliability and Probability in Stability Analyses. In: II SPECIALTY CONFERENCE ON STABILITY AND PERFORMANCE OF SLOPES AND EMBANKMENTS, New York, 1992. Anais... New York: ASCE, 1992.

COSIC, M. et al. Probabilistic analysis of bearing capacity of piles with variable parameters in CPT test and calculation according to the requirements of Eurocode 7 (EN 1997-1: 2004) regulations. Structural Integrity and Life, v. 16, n. 1, p. 25–34, 2016.

DÉCOURT, L.; QUARESMA, A. R. Capacidade de Carga de Estacas a Partir de Valores de SPT. In: VI CONGRESSO BRASILEIRO DE MECÂNICA DOS SOLOS E ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES - COBRAMSEF, Rio de Janeiro, 1978. Anais... Rio de Janeiro, 1978.

EN 1997-1:2004, Eurocode 7: Geotechnical Design - Part 1: General Rules, Brussels, Belgium, p.171, 2004.

FRANCISCO, G. M. et al. Uma avaliação de métodos de previsão da capacidade de carga de estacas hélice contínua. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS - SEFE, São Paulo, 2004. Anais... São Paulo, 2004.

HAMMERSLEY, J. M.; HANDSCOMB, D. C. Monte Carlo Methods. London: Methuen & Co., 1964.

HASOFER, A. M.; LIND, N. C. An exact and invariant first-order reliability format. Journal of Engineering Mechanics Division, v. 100, n. 1, p. 111–121, 1974.

HUSAIN, A. A. Probabilistic Study for Single Pile in Cohesionless Soil Using Monte Carlo Simulation Technique. International Journal of Scientific & Engineering Research, v. 7, n. 2, p. 628–633, 2016.

KOLMOGOROV, A. Sulla determinazione empirica di una legge di distribuzione. G. Ist. Ital. Attuari, v. 4, p. 83–91, 1933.

KULHAWY, F. H. On the evaluation of soil properties. ASCE Geotechnical Special Publication, n. 31, p. 95–115, 1992.

KWAK, K. et al. Reliability-based calibration of resistance factors for static bearing capacity of driven steel pipe piles. Canadian Geotechnical Journal, v. 47, n. 5, p. 528–538, 2010.

LACASSE, S. et al. Reliability of Axial Pile Capacity Calculation Methods. In: GÉOMONTRÉAL, Montreal, 2013. Anais... Montreal: Canadian Geotechnical Society, 2013.

LISBOA, E. G. Avaliação probabilística de determinação da capacidade de carga pelo método Décourt-Quaresma. In: XIV CONGRESSO BRASILEIRO DE MECÂNICA DOS SOLOS E ENGENHARIA GEOTÉCNICA - COBRAMSEG, Búzios, 2008. Anais... Búzios, Rio de Janeiro: ABMS, 2008.

LUO, Z.; DONG, F. Statistical Investigation of Bearing Capacity of Pile Foundation based on Bayesian Reliability Theory. Advances in Civil Engineering, v. 2019, n. 9858617, p. 7, 2019.

METROPOLIS, N.; ULAM, S. The Monte Carlo method. Journal of the American Statistical Association, v. 44, p. 335–341, 1949.

NAYLOR, M.; MUDD, S.; YOO, K. Markov chain Monte Carlo (MCMC) inversion of hillslope elevation and soil thickness data for the baselevel history. Egu General Assembly, v. 12, p. 8745, 2010.

ROSENBLUETH, E. Point estimates for probability moments. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, v. 72, n. 10, p. 3812–3814, 1975.

SENGER, O.; ÇELIK, A. K. A Monte Carlo simulation study for Kolmogorov-Smirnov two-sample test under the precondition of heterogeneity: upon the changes on the probabilities of statistical power and type I error rates with respect to skewness measure. Journal of Statistical and Econometric Methods, v. 2, n. 4, p. 1–16, 2013.

SOUSA, T. C. et al. Análise de Métodos Semi-Empíricos para o Cálculo da Capacidade de Carga de Estacas Hélice Contínua Monitorada em Obras de Fortaleza. In: XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE MECÂNICA DOS SOLOS E ENGENHARIA GEOTÉCNICA - COBRAMSEG, Salvador, 2018. Anais... Salvador, Bahia: ABMS, 2018.

TERZAGHI, K. Theoretical soil mechanics. New York: Wiley, 1943.

UZIELLI, M. Statistical analysis of geotechnical data. In: III INTERNATIONAL CONFERENCE ON SITE CHARACTERIZATION, Taipei, 2008. Anais... Taipei, 2008.

VAN DER VEEN, C. Bearing capacity of a pile. In: INTERNATIONAL CONFERENCE OF SOIL MECHANICS AND FOUNDATION ENGINEERING, Zurich, 1953. Anais... Zurich, 1953.

WHITMAN, R. V. Evaluating calculated risk in Geotechnical Engineering. ASCE Journal of the Geotechnical Engineering Division, v. 110, p. 145–188, 1984.

WYJADLOWSKI, M.; BAGINSKA, I.; REINER, J. Probabilistic assessment of pile capacity based on CPTu probing including random pile foundation depth. MATEC Web of Conferences - Theoretical Foundation of Civil Engineering, v. 196, n. 01058, p. 1–8, 2018.

ZHANG, L.; CHEN, J. Effect of spatial correlation of standard penetration test (SPT) data on bearing capacity of driven piles in sand. Canadian Geotechnical Journal, v. 49, p. 394–402, 2012.




DOI: https://doi.org/10.18256/2358-6508.2021.v8i1.3459

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