Estudio comparativo de predicciones de assentamentos en cimentaciones profundas y sus efectos en la interacción suelo-estructura

Mechanisms such as soil-structure interaction (SSI) and Construction Sequence (CS) are increasingly used to the detriment of models that consider columns as fixed node supports. It occurs that for a correct analysis of SSI and CS is fundamental a satisfactory prediction of settlements. This work aims to compare the effects of several settlement prediction methods on the SSI, and consequently, compare their effects on the distribution of axial forces and bending moments in a reinforced concrete building whose foundation is constituted by continuous flight auger piles. At the same time, the work aims to compare the efforts obtained with the use of CS in a fixed columns support model, with the model that employs the CS associated with prescribed displacements of the columns. Settlements predictions were carried out using methods established in the literature and according to the Brazilian standard. Prescribed displacements were obtained as a function of the building settlement monitoring. The results showed that settlement predictions can vary significantly from one to another. Furthermore, it was noticed that some columns presented behavior contrary to the expected when the soil-structure interaction is used, because when considering the referred mechanism, the expectation is that central columns reduce their load while the peripheral columns increase theirs. The use of the classic model, that is, Columns considered as fixed nodes, as well as the consideration of models that include SSI, can result in efforts of very different magnitudes, leading to uncertainties that are reflected in the safety of structures and foundations. Mecanismos como Interacción Suelo-Estructura (ISE) y Efecto Incremental Constructivo (EIC) se utilizan cada vez más en detrimento de modelos que consideran las columnas como soportes fijos. Ocurre que para un correcto análisis del ISE y EIC, es fundamental una predicción satisfactoria de asentamientos. Este trabajo pretende comparar los efectos de varios métodos de predicción de asentamientos sobre el ISE y, en consecuencia, comparar sus efectos sobre la distribución de fuerzas axiales y momentos flectores en una edificación de hormigón armado cuya cimentación está constituida por pilotes de hélice continua. Al mismo tiempo, el trabajo pretende comparar los esfuerzos obtenidos con el uso de EIC en un modelo de columna con apoyos fijos, con el modelo que emplea la EIC asociada a los desplazamientos prescritos de las columnas. Las predicciones de asentamientos se realizaron utilizando métodos establecidos en la literatura y de acuerdo con la norma brasileña. Los desplazamientos prescritos se obtuvieron en función del seguimiento de asentamientos en el edificio. Los resultados mostraron que las predicciones de asentamientos pueden variar significativamente de unas a otras. Además, se notó que algunas columnas se comportaron de manera contraria a lo esperado cuando se emprega la interacción suelo-estructura, pues al considerar el mecanismo antes mencionado, la expectativa es que las columnas centrales reduzcan su carga mientras que las columnas periféricas aumentan su carga. La utilización del modelo clásico, es decir, pilares considerados fijos, así como la consideración de modelos que incluyan ISE, puede resultar en esfuerzos de muy diversa magnitud, dando lugar a incertidumbres que se reflejan en la seguridad de estructuras y cimentaciones. Mecanismos como Interação Solo-Estrutura (ISE) e Efeito Incremental Construtivo (EIC) são cada vez mais usados em detrimento de modelos que consideram os pilares como apoios fixos. Ocorre que para uma correta análise da ISE e do EIC, é fundamental uma predição satisfatória dos recalques. Este trabalho objetiva comparar os efeitos de diversos métodos de previsão de recalque na ISE, e consequentemente, comparar seus efeitos na distribuição de esforços axiais e de momentos fletores em um edifício de concreto armado cuja fundação é constituída por estacas hélice contínua. Ao mesmo tempo, o trabalho visa a comparar os esforços obtidos com o emprego de EIC em modelo de pilares com apoios fixos, com o modelo que emprega o EIC associado a deslocamentos prescritos dos pilares. As previsões dos recalques foram realizadas através de métodos consagrados na literatura e por norma brasileira. Os deslocamentos prescritos foram obtidos em função do monitoramento de recalques do edifício. Os resultados mostraram que as predições de recalques podem variar significativamente de uma para outra. Além disso percebeu-se que alguns pilares apresentaram comportamento contrário ao esperado quando empregada a interação solo- estrutura, pois quando considerado o referido mecanismo, a expectativa é que pilares centrais diminuam sua carga ao passo que os pilares periféricos aumentem sua carga. A utilização do modelo clássico, ou seja, pilares considerados como sendo fixos, assim como a consideração de modelos que contemplam ISE, podem resultar em esforços de magnitudes bem diferentes, conduzindo a incertezas que se refletem na segurança das estruturas e fundações.