Com a finalidade de comparar o comportamento da curva carga x recalque gerada pelo modelo proposto (R10_mod) com outras metodologias de previsão de recalque, foram selecionadas duas estacas do conjunto de dados e a estaca hélice contínua trabalhada nas duas seções anteriores (estaca teste), ressaltando que esta estaca não foi utilizada no conjunto de treinamento e está disponível em Barros (2012). O modelo proposto foi comparado com o modelo de Amancio (2013) e com o modelo elasto-plástico. Além disso, o Apêndice C apresenta as curvas carga x recalque para cada uma das estacas pertencentes ao conjunto de dados, estimadas pelo modelo proposto e pelo modelo de Amancio (2013).
A primeira estaca analisada é a estaca 101 pertencente ao conjunto de dados utilizado no desenvolvimento do trabalho. Esta é uma estaca hélice contínua com 15 metros de comprimento e com diâmetro de 500 mm executada em solo arenoso. A Figura 4.13 mostra a curva carga x recalque para as cargas aplicadas x os recalques medidos na prova de carga estática e os recalques estimados pelo modelo proposto, pelo modelo de Amancio (2013) e pelo modelo elasto-plástico.
A Figura 4.13 mostra que o modelo de Amancio (2013) foi o que resultou na curva com o comportamento mais distante do comportamento da curva pela prova de carga estática, se comportando de uma maneira mais rígida, ou seja, para uma mesma carga a recalque foi menor. O comportamento das curvas geradas pelo modelo proposto e pelo modelo elasto-plástico foi muito parecido, cruzando com a curva gerada pela prova de carga estática em dois pontos.
Uma observação a ser feita, é quanto ao comportamento instável da curva resultante da prova de carga estática. Vale ressaltar que os dados disponibilizados para o desenvolvimento do modelo não sofreram qualquer tipo de filtragem, e que mesmo para uma situação cujo comportamento fugiu ao padrão, o modelo proposto apresentou uma resposta adequada para a curva carga x recalque.
A segunda estaca analisada é a estaca 166 pertencente ao conjunto de dados utilizado no desenvolvimento do trabalho. Esta é uma estaca escavada com 10 metros de comprimento e com diâmetro de 320 mm executada em solo arenoso. A Figura 4.14 mostra a curva para as cargas aplicadas x recalques medidos na prova de carga estática e os recalques estimados pelo modelo proposto, pela modelo de Amancio (2013) e pelo modelo elasto- plástico.
Figura 4.13 – Comparação entre modelos de previsão de recalque para estaca hélice contínua E101
Fonte: Autor (2014)
A Figura 4.14 mostra que todos os modelos geraram curvas com comportamento muito semelhante ao da curva resultante da prova de carga, mas o modelo proposto (R10_mod) foi o que estimou os menores deslocamentos e o recalque para a ultima carga aplicada com maior precisão.
Figura 4.14 - Comparação entre modelos de previsão de recalque para a estaca escavada E166.
Fonte: Autor (2014)
A terceira estaca analisada é a estaca hélice contínua, trabalhada nas seções anteriores, que não pertence ao conjunto de dados utilizado no desenvolvimento do trabalho
(estaca teste). A Figura 4.15 mostra a curva carga x recalque para as cargas aplicadas x recalques medidos pela prova de carga estática e os recalques calculados pelo modelo proposto, pelo modelo de Amancio (2013) e pelo modelo elasto-plástico.
Figura 4.15 - Comparação entre modelos de previsão de recalque para a estaca teste
Fonte: Autor (2014)
A Figura 4.15 mostra que todos os modelos geraram curvas com comportamentos bem distintos, enquanto que o modelo proposto se portou de maneira menos rígida, o modelo de Amancio (2013) se comportou de maneira mais rígida, mas o modelo proposto foi o que chegou fisicamente mais perto do comportamento real conseguindo prever a mudança do comportamento elástico para o elasto-plástico.
4.5 Considerações parciais
Neste capítulo foram mostrados os resultados obtidos no desenvolvimento do modelo em RNA com vista a estimar os recalques em estacas dos tipos hélice continua, cravada metálica e escavada a partir do conhecimento das variáveis que influenciam no fenômeno.
Dos modelos analisados, dois apresentaram elevados valores para as correlações, tanto na etapa de treinamento, como na validação, mas o melhor modelo foi o R10_mod com a arquitetura A10:14:8:4:2:1 e correlação na validação Rv de 0,94, por não prever recalques negativos mesmo nos menores deslocamentos.
Dentre as principais vantagens do desenvolvimento de modelos de previsão utilizando as redes neurais do tipo perceptron, podem ser citadas: a utilização de dados de entrada simples, de fácil obtenção, como é o caso dos ensaios SPT; a elaboração da curva carga x recalque; a facilidade de implementação, e após o treinamento e validação, o conhecimento dos pesos sinápticos e bias dos neurônios das diferentes camadas permite a implementação do modelo a partir da utilização de simples planilhas de cálculo, dispensando a utilização do programa QNET2000 com o qual o modelo foi elaborado.
Dentre as desvantagens estaria o emprego de apenas algumas das muitas variáveis que influenciam no fenômeno do recalque em estacas; o modelo proposto foi desenvolvido utilizado um elevado número de informações provenientes da região sul e sudeste do Brasil, o que faz este modelo mais representativo para essas regiões.
O modelo desenvolvido apresenta grande aplicabilidade no campo da engenharia de fundações, tanto por ser uma ferramenta prática e rápida para a estimativa do recalque, quanto por permitir a previsão satisfatória de recalques para cargas de trabalho em estacas, com a definição da curva carga x recalque.
De uma forma geral, pode-se considerar que o modelo de previsão de recalques em estacas do tipo hélice contínua, metálica, e escavada desenvolvido com os perceptrons multicamadas apresentou bom desempenho, podendo ser utilizado no projeto e análise destes tipos de fundações profundas.
5 CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS
Este capítulo tem por objetivo apresentar as conclusões finais, deduzidas a partir dos estudos realizados e apresentados nos capítulos anteriores, a respeito da previsão dos recalques em estacas. Por fim, são apresentadas as sugestões para pesquisas futuras, cujos resultados poderão melhorar o desempenho dos modelos de previsão de recalques em fundação profunda.