Analise de modelagem numerica, Trabalhos de Métodos Numéricos em Engenharia

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FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ CAMPO GRANDE – FECG

ENGENHARIA CIVIL

MÉTODOS NUMÉRICOS

CAMPO GRANDE - MS

MÉTODOS NUMÉRICOS

Trabalho apresentado ao curso

de engenharia civil da

faculdade Estácio de Sá como

requisito parcial para obtenção

de nota na disciplina de

métodos numéricos. Prof. Me

Suise Carolina Carmelo De

Almeida.

CAMPO GRANDE - MS

que o resultado final simule de forma real o comportamento do objeto de estudo. Uma modelagem do ponto de vista geométrico deve ter em conta os seguintes aspectos: a. As dimensões em geral devem assegurar que o comportamento do objeto em estudo não é influenciado pelas restrições dos contornos do modelo. b. Cada elemento deve ser modelado respeitando no possível sua forma e dimensões. c. Sempre que possível são feitas simplificações por simetria com o objetivo de minimizar o tamanho do modelo. Na modelagem geométrica das estacas é atribuída grande importância para simular adequadamente o comportamento das mesmas. Ibáñez (2001) e Díaz (2008), citados por Sosa (2010) indicam recomendações para a modelagem geométrica de uma estaca:  Os limites verticais do modelo devem ser definidos, pelo menos, duas vezes o comprimento (L) da estaca.  Os limites horizontais do modelo devem ser definidos, pelo menos, duas vezes o comprimento (L) e em cada lado da estaca.  O contato entre dois materiais ou elementos deve ser simulado usando elementos de interface. Na transferência de cargas da superestrutura ao solo pelo Radier estaqueado, a contribuição do radier é muito importante, por isso a sua análise em isolamento vai permitir uma melhor compreensão da sua contribuição para o bom funcionamento do sistema de fundação. Sosa (2010) indica recomendações para a modelagem do radier:  Os limites verticais do modelo devem ser definidos, pelo menos, duas vezes e meia a largura (B) do radier.  Os limites horizontais do modelo devem ser definidos, pelo menos, três vezes a largura (B) do radier. Sosa (2010) indica, que as dimensões horizontais do modelo radier estaqueado são três vezes a largura (B) do radier e a profundidade três vezes o comprimento das estacas.

Fonte: Boletim LCPC 256-257,2005.

4 PROGRAMA CESAR LCPC

O programa CESAR LCPC foi desenvolvido pelo Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC), de Nantes em França, é um programa de cálculo com base no Método dos Elementos Finitos, e com suas próprias características de pré e pósprocessamento. A solução de sua arquitetura modular permite também acomodar módulos com base no Método dos Elementos Finitos de Contorno. Este programa é particularmente adequado para resolver os problemas de engenharia e médio ambiente: Estradas e pavimentos, estruturas de Engenharia Civil, Engenharia Geotécnica e Riscos Naturais, projetos urbanos, túneis, mecânica dos solos e rochas, térmica, hídrica, etc. Contém múltiplos modelos constitutivos, conforme demonstrado na tabela abaixo: Para uma investigação mais detalhada sobre o programa recomenda-se a leitura do Manual e Boletins do CESAR LCPC (Itech, 2003). 5 METODOS UTILIZADOS As análises numéricas foram feitas usando o programa Cesar LCPC Versão 4 (Cleo3D Versão 1.07) desenvolvido pelo Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC), de Nantes em França. Para as análises foi usado o modelo elástico-plástico de MohrCoulomb. No presente trabalho, por limitações nos estudos dos parâmetros geotécnicos no depósito arenoso, assim como na instrumentação das provas de carga, a simulação será feita em dois estágios: tensão inicial do solo e aplicação das cargas (o ideal é simular em mais estágios tendo em consideração também a perfuração, concretagem e curado

(2009), Cunha et al (2006), Cunha e Zhang (2006), Poulos et al (2006), Maharaj e Anshuman (2004), Bacelar (2003), Bezerra e Cunha (2003), Maharaj (2003), Cunha et al (2001), Poulos (2001), Cooke (1986), o que valida as ferramentas e os métodos desenvolvidos para a determinação dos recalques e das distorções angulares da fundação em radier estaqueado. O resultado mostra que, com o aumento da espessura do radier, número, diâmetro e comprimento das estacas os recalques máximos, recalques diferenciais e distorções angulares são reduzidos, sendo consistente com o encontrado na literatura internacional. Assim mesmo, para todas as configurações das estacas com espessura do radier de 1,00 m, as distorções angulares atenderam às admissíveis já definidas no presente trabalho (1/500). Já para o sistema de fundações em radier estaqueado com espessura do radier de 0,50 m, nenhuma das configurações atendeu o limite estabelecido. A partir da análise paramétrica determinou-se o fator de segurança parcial (carga de ruptura do grupo de estacas > 1), e o fator de segurança global (carga de ruptura do radier estaqueado >2). Diante de diversos problemas que podemos encontrar ao longo da execução de fundações em solos com comportamentos variados acerca dos limites físicos e químicos, é adequado que sejam utilizados os métodos numéricos para determinação das manobras necessárias para analise e contorno dos problemas desencadeados de patologias. 7 BIBLIOGRAFIA Araújo, S.M. (2001). O Ensaio Pressiométrico de Ménard e sua Utilização na Estimativa da Capacidade de Carga e Recalque de Fundações Assentes em Solo Residual de Gnaisse, Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. PEZO, O. B. Análises numéricas de provas de cargas em radier estaqueado utilizando o método dos elementos finitos. Universidade Federal de Pernambuco.

SOSA, S. F. (2010). Análise do Comportamento de Radier Estaqueados pelo Método dos Elementos Finitos em 3D. (Em Espanhol). Instituto Superior Politécnico “Jose A. Echeverría”. Tesis. 134 Pag. VELLOSO E LOPES (2010); Fundações: Critérios de projeto, investigação do subsolo, fundações superficiais, fundações profundas; Oficina de Textos; São Paulo; 35 p., 37-39 p., 41 p., 44-45 p., 51 p., 56-59 p., 88 p., 241 p., 264-267 p.