Dimensionamento de estacas baseado nos princípios da dinâmica de cravação do SPT

Este trabalho insere-se no domínio da calibração energética dos equipamentos SPT, dando seguimento ao disposto na norma EN ISO 22476-3, de aplicação obrigatória em Portugal. Para tal foi utilizada uma vara instrumentada, cuja instrumentação consiste em strain-gauges e acelerómetros piezoeléctricos. Esta instrumentação encontra-se fixa a um trecho de vara com comprimento de 60 cm e para a aquisição dos dados foi utilizado o sistema SPT Analyzer® comercializado pela firma PDI. O sistema permite registar os dados provenientes da instrumentação: sinais de um par de strain-gauges, transformados em registos de força (F1 e F2) e sinais de um par de acelerómetros, convertidos em registos de velocidade (V1 e V2) ao longo do tempo. O equipamento permite a avaliação, em tempo real, da qualidade dos registos e da energia máxima transmitida à vara em cada golpe e o conhecimento do deslocamento vertical do trem de varas ocorrido em cada golpe do martelo. Por outro lado, baseando-se no tema acima referido, pretende-se ainda desenvolver esforços no sentido de melhorar o novo método interpretativo dos resultados dos ensaios SPT e sua aplicação ao dimensionamento de estacas, dado que a previsão da capacidade de carga de estacas constitui um dos desafios da engenharia de fundações por requerer a estimativa de propriedades do solo, alterações pela execução da fundação e conhecimento do mecanismo de interacção solo-estaca. Este novo procedimento baseia-se nos princípios da dinâmica, rompendo com as metodologias até aqui consagradas, de natureza essencialmente empírica. A nova forma de interpretar os ensaios SPT, consubstanciada nos princípios de conservação de energia na cravação do amostrador SPT, irá permitir converter analiticamente o valor Nspt numa força dinâmica de reacção à penetração. A decomposição desta força dinâmica permite efectuar análises comparativas entre as resistências unitárias mobilizadas no amostrador SPT (modelo) e as mobilizadas na estaca (protótipo).

Bewegung im Alter : Dafür ist es nie zu spät!

Fallvignette : Herr Blanc ist ein 78-jähriger Patient mit Hypertonie, Prostatabeschwerden (ohne Inkontinenz), chronischen Lumbalgien und Arthrose im rechten Knie. Er wird zu seinem halbjährlichen Kontrolltermin vorstellig. Der Patient führt von sich aus an Beschwerden lediglich eine leichte Verstärkung der chronischen Lumbalgien an und dass er sich in den letzten Monaten ein wenig erschöpfter und lustloser fühlt. Er erklärt dies mit dem trüben, kalten Wetter («was für ein verregneter Sommer!»), wodurch er nicht so oft wie gewünscht aus dem Haus kam. Bei diesem Patienten von eher guter Gesundheit könnte die Sprechstunde hier bereits enden, nachdem man ihm vielleicht noch einige Ratschläge gegeben hat, wie er (angesichts seiner Erschöpfung) ein wenig ausspannen kann, und sein Paracetamol-Rezept erneuert wurde. Die Sprechstunde könnte (sollte!) jedoch auch eine Gelegenheit sein, um bei diesem älteren Patienten eine gesundheitliche Situation mit hohem Risiko für funktionellen Abbau zu erkennen und ihn zu motivieren, sich wieder mehr zu bewegen. Dieser Artikel mit praktischem Ansatz soll dazu anregen, wenig aktive ältere Patienten, die sich in unserer Praxis vorstellen, nach einer initialen Erfassung ihres Bewegungsverhaltens zu informieren, zu beraten und sie von den Vorteilen zu überzeugen, die angemessene Bewegung zur Aufrechterhaltung von Selbständigkeit, Autonomie und Lebensqualität leisten kann.

La relació entre el valor N30 de L'SPT i la resistència a la compressió simple

The unconfined compression strength is a geotechnical parameter frequently used to determine the bearing capacity of foundations on clayey soils. Its value can be obtained from the unconfined compression test and, among several in situ tests, the standard penetration test (SPT). However, a comparison between the values of such a strength determined by both tests in CL, CL-ML and CH soils shows that it does not exist an approximate relationship. In any case it is remarkable that values of the test conducted in the laboratory fit between the lower and the higher ones calculated from the standard penetration number. This is very important for those geotechnical reports in which the unconfined compression strength is only based on the SPT. In this way, if the lower value is taken to evaluate the ultimate soilbearing capacity the result will not be very accurate but it will probably be by the side of safety

Ist ein Dossier bei der IV, ist es meist bereits zu spät! Replik und Erweiterung der durch R. Conne angestossenen Diskussion über Arbeitsfähigkeit und Invalidenversicherung

Im Artikel «Arbeitsfähigkeit und Invalidenversicherung » von R. Conne [1] wird treffend das heutige Malaise der Arbeitsplatzrehabilitation beschrieben. Dies gilt aber nicht nur für die Arbeitsunfähigkeit aus psychischen Gründen, sondern ebenso für die Arbeitsunfähigkeit wegen muskuloskeletaler Schmerzen. Die Schwierigkeiten einer Arbeitsplatzrehabilitation sind aber nicht speziell auf die Invalidenversicherung zurückzuführen. Sie gründen einerseits auf strukturellen Gegebenheiten der Schweiz, wie eine wenig in den Betrieben verankerte Arbeitsmedizin, und Zugang zu Rehabilitationsmedizin, und andererseits auf dem Fehlen einer klaren Kostenträgerregelung oder -verantwortung. R. Conne beschreibt in seinem Artikel treffend das heutige Malaise in der Schweiz in bezug auf Arbeitsplatzrehabilitation oder Wiedererlangung der Arbeitsfähigkeit. Er bezieht sich dabei vor allem auf die Arbeitsunfähigkeit aus psychischen Gründen. Wir möchten als am Rande angesprochene Arbeitsmedizinerin und angesprochener Rehabilitationsmediziner die Diskussion aufgreifen und erweitern. Die Erweiterung betrifft einerseits den Einbezug von nicht psychisch begründeter Arbeitsunfähigkeit und andererseits auch die allgemeine Versicherungssituation in der Schweiz, und dies verschiebt unserer Meinung nach den Problemfokus von der Invalidenversicherung auf die allgemeine Versicherungssituation. [Autoren]

La relació entre el valor N30 de L'SPT i la resistència a la compressió simple

The unconfined compression strength is a geotechnical parameter frequently used to determine the bearing capacity of foundations on clayey soils. Its value can be obtained from the unconfined compression test and, among several in situ tests, the standard penetration test (SPT). However, a comparison between the values of such a strength determined by both tests in CL, CL-ML and CH soils shows that it does not exist an approximate relationship. In any case it is remarkable that values of the test conducted in the laboratory fit between the lower and the higher ones calculated from the standard penetration number. This is very important for those geotechnical reports in which the unconfined compression strength is only based on the SPT. In this way, if the lower value is taken to evaluate the ultimate soilbearing capacity the result will not be very accurate but it will probably be by the side of safety

O estudo geoestatístico de sondagens spt para geração de mapas auxiliares em obras de engenharia

A sondagem com SPT ("Standard Penetration Test") é o método de investigação com mais freqüência empregado na caracterização geotécnica de solos. Devido a relevância desse tipo de ensaio, desenvolveu-se um procedimento para geração de mapas de SPT com base em métodos geoestatísticos. Esses mapas devem conter a estimativa do índice de penetração (SPT) em diferentes posições no terreno em estudo, partindo de ensaios pré-existentes, objetivando auxiliar de maneira mais efetiva o planejamento de obras de engenharia. O trabalho foi baseado em um banco de dados com 141 sondagens realizadas na cidade de Passo Fundo/RS, compreendendo uma área total de 4,16km2. O banco de dados compreende sondagens de uma única empresa (o que minimiza os erros decorrentes da própria sondagem SPT) e uma única unidade geotécnica. Essas informações foram utilizadas para a avaliação do comportamento espacial dos parâmetros modelados e, posteriormente, construção de mapas de SPT. As estimativas foram efetuadas por krigagem ordinária em blocos com dimensões de 100mx100m, em quatro níveis distintos definidos de acordo com a variação média do índice de penetração com a profundidade Os mapas resultantes da krigagem ordinária revelaram-se satisfatórios para o fim a que se destina esse trabalho. Para a avaliação desses mapas, é relevante que se quantifiquem as incertezas associadas a essas estimativas. A metodologia para tal é baseada em Simulação Geoestatística, onde foram efetuadas simulações seqüenciais Gaussianas (ssG), em blocos de mesma dimensão que a utilizada na krigagem. Os resultados positivos mostraram ser adequado o emprego da simulação seqüencial Gaussiana, para geração de mapas auxiliares de valores de SPT a serem empregados no planejamento de investigações geotécnicas complementares.

Medidas de energia no ensaio SPT

O presente trabalho apresenta um estudo detalhado da monitoração de energia durante a cravação do amostrador no ensaio SPT, bem como da identificação dos fatores que influenciam estas medidas. Para tanto foi desenvolvido um equipamento para a aquisição dos sinais de força e de aceleração que consta de uma célula de carga, amplificadores e condicionadores de sinais de força e aceleração, sistema de aquisição de sinal e tratamento numérico dos registros. Paralelamente foi implementado um programa embasado na técnica de diferenças finitas que simula numericamente o ensaio, inclusive o balanço das distintas energias ao longo do processo. De posse dessas ferramentas e tecnologia efetuou-se uma extensa campanha de ensaios totalmente controlados. Os resultados da campanha experimental, associados aos fundamentados e princípios básicos da física, permitiram o entendimento do processo de cravação do amostrador no solo com a determinação das perdas (eficiências) ocorridas ao longo do processo e a proposição de uma nova abordagem de interpretação fundamentada no trabalho efetivamente consumido na cravação do amostrador no solo. O conhecimento deste trabalho abre uma gama de alternativas para a estimativa de propriedades de comportamento de solos com base em resultados de medidas de SPT. Exemplos da aplicação destas alternativas são apresentados Ao longo do trabalho verificou-se que: O intervalo de integração utilizado na apropriação da energia deve ser tal que leva em consideração os golpes subseqüentes mesmo em se tratando de hastes longas; A energia assim determinada é dependente da resistência do solo; Existem perdas de energia ao longo das hastes; Estas perdas são diretamente proporcionais ao comprimento das hastes; O ensaio é um fenômeno de grandes deslocamentos e, portanto, deve ser interpretado com a adoção de um referencial fixo e fora do sistema; A variação da energia potencial das hastes deve ser considerada no computo da energia consumida na cravação do amostrador no solo e esta variação da energia é diretamente proporcional à massa das hastes.

Determinação do comportamento carga-recalque de sapatas em solos residuais a partir de ensaios SPT

O comportamento carga-recalque de sapatas assentes em solos residuais é perfeitamente representado a partir da interpretação de provas de carga. No entanto, a execução de provas de carga em fundações reais ou em placa é indesejada pela maioria dos construtores e contratantes por razões de cronograma e custo. Por outro lado, sondagens de simples reconhecimento (SPT) são de rápida execução, exigidas pela normalização vigente de projeto e execução de fundações (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1996) e largamente utilizados na geotecnia nacional, sendo tal ensaio normalizado pela da norma NBR 6.484/2001. Deste modo, nesta pesquisa, pretende-se estabelecer uma metodologia semi-empírica para estimar o comportamento de sapatas assentes em solos residuais a partir de correlação estatística de resultados de sondagens de simples reconhecimento (NSPT) com a tensão admissível e os recalques sob tensão de trabalho, obtidos a partir de resultados de provas de carga em placa ou fundações reais assentes em solos residuais. Deste modo, a partir de retro-análise de um conjunto de resultados de provas de carga executados em diferentes solos residuais, encontrados na literatura, e o uso de conceitos de estatística, obteve-se diversas correlações que possibilitam estimar o comportamento tensão-recalque deste tipo de solo através dos resultados médios dos ensaios de SPT Como resultados destas correlações foram obtidas equações para a previsão de recalques e tensão admissível de fundações assentes sobre solos residuais, bem como do módulo de elasticidade de tais solos. As equações de estimativa de recalques são dependentes, além dos resultados de SPT, da geometria da fundação e da tensão aplicada. Já as equações para a estimativa da tensão admissível e módulo de elasticidade são dependentes somente dos valores médios do ensaio de SPT. E finalmente, para testar as equações desenvolvidas, foi realizada uma análise “Classe A” no comportamento carga-recalque de três provas de carga realizadas em locais diferentes, mostrando a eficiência da metodologia desenvolvida para a determinação da tensão admissível e dos recalques em sapatas sob a aplicação de carga de trabalho assentes em solos residuais.

Método de previsão de capacidade de carga de estacas : aplicação dos conceitos de energia do ensaio SPT

A previsão da capacidade de carga de estacas constitui-se um dos desafios da engenharia de fundações por requerer, na teoria, a estimativa de propriedades do solo, suas alterações pela execução da fundação e o conhecimento do mecanismo de interação solo-estaca. Devido à dificuldade de reproduzir analítica e numericamente o mecanismo de interação solo-estaca, a prática brasileira faz uso correlações empíricas, relacionando diretamente os resultados do ensaio SPT com o desempenho do elemento de fundação. Apesar da grande contribuição dos métodos tradicionalmente utilizados, a sua validade está limitada à prática construtiva regional e às condições específicas dos casos históricos utilizados em seu estabelecimento. Com o objetivo de incorporar à engenharia de fundações brasileira um novo método de previsão de capacidade de carga de estacas, obtido diretamente a partir de ensaios SPT, desenvolveu-se nesta pesquisa uma metodologia baseada na interpretação do ensaio SPT sugerida por Odebrecht (2003). À luz desta nova interpretação, utiliza-se a força dinâmica de reação do solo à cravação do amostrador SPT para estimar a capacidade de carga de estacas, relacionando os mecanismos de mobilização de resistência do amostrador (modelo) com os da estaca (protótipo). No intuito de validar a metodologia proposta, organizou-se neste trabalho, um expressivo banco de dados compostos por 325 provas de carga à compressão e 43 provas de carga à tração, executadas em diferentes regiões do país. Das provas de carga à compressão, 132 casos são de estacas cravadas pré-moldadas de concreto, 28 de estacas metálicas, 95 de estacas hélice contínua e 70 casos de estacas escavadas. Já nas provas de carga à tração, 3 casos são de estacas cravadas pré-moldadas, 31 de estacas hélice contínua e 9 casos de estacas escavadas. Conclui-se a partir de análises comparativas entre cargas previstas e medidas que o método proposto é capaz de prever de forma satisfatória a capacidade de carga de estacas. Uma análise estatística dos dados possibilitou atribuir à estimativa de capacidade de carga, um intervalo de confiança das previsões, baseado na confiabilidade requerida para o projeto.

SPT-T: test procedure and applications

Ranzini (1988) proposed the Standard Penetration Test with torque measurement (SPT-T) and some geotechnical engineers in Brazil have been using it since 1991. This paper presents the state of the art on SPT-T testing, emphasizing what is already established as common knowledge in Brazilian engineering practice, besides a suggestion for test procedure, including equipment and practical aspects. In addition, the study of the shape of the torque versus rotation-degree angle curve obtained by an electric torquemeter used in several SPT-T tests carried out on six experimental research sites in the southeast region of Brazil is discussed here. Four different methods to predict pile capacity based on SPT-T test results are briefly presented and a comparison with load tests carried out on different types of piles, on those six experimental research sites, is presented.

Rod length influence in torque measurement of SPT-T test

Since Ranzini suggested supplementing the SPT test with measurement of the torque required to turn the split spoon sampler after driving, many Brazilian engineers have been using this in the design of pile foundations. This paper presents a study of the rod length influence in the torque measurement. A theoretical study of material resistance considering torsion and bending in a thin wall tubular steel shaft was performed. It makes possible to conclude that the shearing tension caused by the proper weight represents less than 1% of the shearing tension caused by the turning moment. In addition, an experimental study was done with electric torquemeters fixed in a horizontal rod system. The tests were being carried out to analyze rods of one meter to twenty meters in length and the measurements were collected at the ends of each rod length verifying the efficiency data. As a result, it is possible to verify that the torque difference through rod length is lower than minimum scales of mechanical torquemeters that are used on practical engineering. Also a fact to be considered is a big torque loss for values under 20 N.m of applied torque. This way, the SPT-T is not adequate to low consistency soil. Copyright ASCE 2007.

Theoretical and experimental evaluation of the influence of the length of drill rods in the SPT-T test

The influence of soil drill rod length on the N value in the SPT-T test has been studied extensively by Mello (1971), Schmertmann & Palacios (1979), Odebrecht et al. (2002) and Cavalcante (2002). This paper presents an analysis of the Standard Penetration Test supplemented with torque measurement (SPT-T). A theoretical study of the resistance of the rod material to torsion and bending indicated that the shear stress caused by the rod self-weight represents less than 1% of that caused by the torsional moment. An experimental study with electric torquemeters attached to a horizontal rod system, as well as two field tests in the vertical direction, were also carried out to compare and substantiate the results. The purpose of these tests was to analyze changes along the length of the rod in response to successive increments at 1-meter intervals. Torque measurements were taken at each increment of the length to ascertain the accuracy of the theoretical data. The difference between the applied torque and the measured torque at the end of rod system was lower than the minimum scale of mechanical torquemeters used in practice.

The seismic SPT to determine the maximum shear modulus

This paper presents the first results of a system to carry out seismic SPT, which associates the up-hole seismic technique to the currently used SPT test. This hybrid test allows determining the maximum shear modulus (G 0) together with the SPT test. G 0 is the most important dynamic soil parameter and it is calculated based on the shear wave velocity (V S) measurements. The equipment and the method of analysis will be briefly described. The V s values measured using the S-SPT in one experimental research site located inland of Sao Paulo State-Brazil are presented and compared with down-hole and Seismic CPT test data. These preliminary results indicate that the S-SPT was satisfactory and can be used for dynamic site characterization.

Desenvolvimento de sistema para sísmica up-hole em conjunto com o ensaio SPT

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)