Previsibilidade e controle de recalques em radiers sobre solo mole

Abstract

Resumo: Esta dissertação de mestrado é parte de um projeto de pesquisa que se desenvolve no Programa de Pós-Graduação em Construção Civil da Universidade Federal do Paraná. Seu objetivo é tanto modelar radiers de fundação direta, construídos sobre solo mole, quanto comparar o comportamento teórico deles com dois protótipos construídos especialmente para isso. A principal idéia por trás deste estudo é justificar o uso dos radiers para habitações de baixo custo, um assunto muito importante no Brasil de hoje. Além da construção, carregamento e monitoramento desses elementos, uma versão livre do programa de elementos finitos ELPLA 8.0 foi usada, visando a modelagem desejada, com o solo e a estrutura incluídos. Os dois protótipos dos radier foram cuidadosamente projetados, construídos e carregados durante aproximadamente 4 meses, tendo o perfil de subsolo local de argila mole sido avaliado a partir de ensaios in situ e de laboratório. Uma das duas estruturas foi apoiada sobre o solo mole em seu estado natural e a outra teve a contribuição de colunas de areia como reforço da argila mole. Junto com as comparações envolvendo as previsões baseadas em parâmetros geotécnicos do solo e os recalques reais medidos topograficamente, foram feitas tentativas para avaliar a rigidez da estrutura submetida a um carregamento igual ao dobro do normalmente esperado. Vale mencionar que devido ao curto período de tempo envolvido e à falta de ensaios mais sofisticados de solos, a análise foi focada em recalques elásticos ou primários. Esta situação converge à prática comum da engenharia, especialmente em se tratando de projetos habitacionais para a população de baixa renda.

Abstract: This master’s dissertation is part of a research project now under way at the Civil Construction Graduate Program of the Federal University of Paraná. Its objective is to model mat slabs direct foundation built over soft soil, as well as to compare heir theoretical behavior with two prototypes constructed specifically for this paper. The main idea behind this study is to justify the use of mats for low cost housing units, avery important issue in Brasil nowadays. Besides the construction, monitoring and loading of these elements, a freely available version of the Elpla 8.0 FEM code was also used, aiming at the modeling desired, with both soil and structure included. The two prototype slabs were carefully designed, built and loaded during approximately 4 months, having the local soft clay subsoil profile been evaluated through in situ and laboratory soil determinations. One of the two structures was supported by the soil in its natural state, and the other had the contribution of sand piles as a reinforcement to the soft clay. Along with the comparisons between prediction based on theory-soil parameters andreal settlements via topographic measurements, attempts were also made to judge the thin slab structures under about twice the normally expected loads. It is worth mentioning that due to the short period of time involved and the lack of more sophisticated soil testing, the analysis was focused on either elastic or primary settlements. This situation converges to the common engineering practice in Brazil nowadays, specially for low income housing projects.