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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30367| Título: | Estudo da energia no SPT manual por meio da interpretação de vídeo em alta velocidade |
| Título(s) alternativo(s): | Study of energy in manual SPT by high-speed video interpretation |
| Autor(es): | Luza, Matheus Eduardo |
| Orientador(es): | Costa, Guilherme Alan Souza |
| Palavras-chave: | Fundações (Engenharia) Mecânica do solo Foundations Soil mechanics |
| Data do documento: | 24-Nov-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Toledo |
| Citação: | LUZA, Matheus Eduardo. Estudo da energia no SPT manual por meio da interpretação de vídeo em alta velocidade. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2022. |
| Resumo: | O SPT como ensaio amplamente empregado nacionalmente para obtenção de dados para projetos de fundações tem sido alvo de críticas quanto à sua confiabilidade devido às variedades, de equipamentos e procedimentos de execuções. Apesar do profundo conhecimento carregado por anos junto ao ensaio, os resultados obtidos podem ser ainda melhor assimilados com o entendimento das energias envolvidas, desencadeando ainda, possibilidades de interpretação dos resultados. A partir disso, este trabalho tem por objetivo geral, analisar a energia potencial máxima do martelo tipo pino guia manual e a energia cinética na iminência de impacto do martelo com a composição de hastes, definindo o fator de eficiência 𝑒1. Para isso, foram avaliados utilizando o software livre Tracker, no total, 332 golpes de três ensaios diferentes provindos de duas fontes de filmagem em alta velocidade diferentes, uma Casio EX-FH20 e um smartphone. Nestes golpes foram determinadas a altura de queda e velocidade de impacto para cumprimento do objetivo geral. A partir das análises, a filmadora apresentou altura de queda média de 87,09 cm e o smartphone 91,01 cm, com 7,63 cm e 6,57 cm de desvio padrão, respectivamente. As energias potenciais determinadas foram de 555,34 J para a filmadora e 580,32 J para o smartphone, sendo que somente 20,63% dos golpes para a filmadora, apresentaram energia potencial dentro dos limites normatizados, para o smartphone todos os golpes tiveram energia potencial superior a esse limite. As velocidades na iminência do impacto foram de 3,72 m/s para a filmadora e 3,91 para o smartphone, sendo que a filmadora demonstrou perda de 3,11% e o smartphone ganho de 1,89% em relação a velocidade normatizada. Ainda, notou-se dispersão dos resultados para o smartphone no ensaio 1. As respectivas energias cinéticas são de 452,26 J para a filmadora e 497,99 J para o smartphone, em média, apresentando desvio padrão de 58,98 J e 64,95 J respectivamente. O fator 𝑒1 determinado, apresentou média de 0,95 para a filmadora e 1,04 para o smartphone, entretanto, quando utilizado a energia potencial real, o fator 𝑒1∗ reduz e passa a ser de 0,88 para ambas as fontes de filmagem, tendo desvio padrão de 0,09 para a filmadora e 0,11 para o smartphone. Adicionalmente, foram observados pontos importantes para a viabilidade do uso de software, entre ele estão obstáculos que cruzam a trajetória do martelo, como sombras e mangueiras que podem impossibilitar a análise, bem como a filmagem de frente para o sol. Ainda, outro fator importante é uma pequena variação que pode ocorrer na determinação da altura de queda devido ao ângulo de filmagem, agravado nas filmagens do smartphone. Por fim, o método de análise demonstrou-se bastante consistente e eficaz, demonstrando-se válido, para ambas as fontes de filmagem, como um método prático de acompanhamento do SPT. |
| Abstract: | The SPT as a test widely used nationally to obtain data for foundation projects has been the target of criticism regarding its reliability due to the varieties, of equipment and execution procedures. Despite the deep knowledge carried by years with the test, the results obtained can be even better assimilated with the understanding of the energies involved, also triggering possibilities of interpretation of the results. From that, this work has as a general objective, to analyze the potential energy of the guide pipe hammer and the kinetic energy in the imminence of impact of the hammer with the assembly rods, defining the efficiency factor 𝑒1∗. For that, a total of 332 blows from three different trials coming from two different high-speed filming sources, a Casio EX-FH20 and a smartphone, were evaluated using the free Tracker software. On these strokes, the drop height and impact velocity were determined to fulfill the overall objective. From the analyses, the camcorder showed an average drop height of 87.09 cm and the smartphone 91.01 cm, with 7.63 cm and 6,57 cm standard deviation, respectively. The potential energies determined were 555.34 J for the camcorder and 580.32 J for the smartphone, and only 20.63% of the hits for the camcorder presented potential energy within the standardized limits, for the smartphone all hits had potential energy above this limit. The speeds at the imminence of impact were 3.72 m/s for the camcorder and 3.91 m/s for the smartphone, with the camcorder showing a loss of 3.11% and the smartphone a gain of 1.89% in relation to the standardized speed. In addition, the results for the smartphone were scattered in test 1. The respective kinetic energies are 452.26 J for the camcorder and 497.99 J for the smartphone, on average, with standard deviations of 58.98 J and 64.95 J respectively. The factor 𝑒1 determined, presented an average of 0.95 for the camcorder and 1.04 for the smartphone, however, when the real potential energy is used, the factor 𝑒1∗ reduces and becomes 0.88 for both filming sources, with a standard deviation of 0.09 for the camcorder and 0.11 for the smartphone. Additionally, important points for the feasibility of using software were observed, among them are obstacles crossing the hammer's trajectory, such as shadows and hoses that may make analysis impossible, as well as filming facing the sun. Yet another important factor is a small variation that can occur in the determination of the fall height due to the angle of filming, aggravated in smartphone filming. Finally, the analysis method proved to be very consistent and effective, proving to be valid, for both filming sources, as a practical method of monitoring SPT. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30367 |
| Aparece nas coleções: | TD - Engenharia Civil |
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