aula4- final acrescimo de tenses nos solos

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  • 7/21/2019 Aula4- Final Acrescimo de Tenses Nos Solos

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    MECNICA DOS SOLOS II

    Prof. Zeide Nogueira FurtadoAula 4 - Notas de aula

    Acrscimos de Tenso no Solo

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    Distribuio de Tenso no Solo

    As presses (tenses) existentes nos !"ios terrosos de"orre #

    Peso prprio do solo ( presses virgens);

    Cargas estruturais aplicadas ( presses induzidas)

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO

    Em termos de diagrama final de tenses verticais totais, considerado um

    carregamento, no eixo de uma fundao tem-se:

    a sobreposio dos efeitos (soma) das tenses ( figura c) devidas :

    ao peso prprio dos solos (figura a);

    um carregamento aplicado (figura b)

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO

    !bserva-se "ue os maiores valores ocorrem nas proximidades do carregamento

    ( regio onde tamb#m ocorrem as maiores deformaes)

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    Distribuio de Tenso no Solo

  • 7/21/2019 Aula4- Final Acrescimo de Tenses Nos Solos

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO'$MLAS *A$A C+LCLO

    Algumas frmulas matemticas, de diferentes autores ermitem o clculo

    dos acrscimos de tens!es "erticais no solo conforme o tio decarregamento#

    Carga concentrada

    Carga uniformemente distribuda em uma faixa Carga distribuda sobre uma placa retangular

    Hiptese Simples Espraiamento de tenses

    Outras :

    Carga distribuda sobre uma placa circular

    Carregamento Triangular

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO'$MLAS *A$A C+LCLO

    $lculo dos acrscimos de tens!es "erticais no solo.

    Carga concentrada (pontual Solu!"o de #oussines$

    Admite constante o mdulo de elasticidade % & cte ' %strutura fle()"el*

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    Carga concentrada Solu!"o de #oussines$

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    Carga concentrada Solu!"o de #oussines$

    $% tt

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO'$MLAS *A$A C+LCLO

    $lculo dos acrscimos de tens!es "erticais no solo.

    Carga distribuda ao longo de uma faixa%Solu!"o de Carot&ers

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    tf&m$

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO'$MLAS *A$A C+LCLO

    $lculo dos acrscimos de tens!es "erticais no solo.

    Carga distribuda sobre uma placa retangular %Solu!"o de Steinebrenner

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    Soluo Steinbrenner E"uao de 'oussines"

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    Exeplo# ! "!r,! de -./ t 0 !pli"!d! sobre u! 1und!o 2u!dr!d! de -3/. de l!do41und!o 2u!dr!d! de -3/. de l!do4

    Deterine# a) a presso vertical a 10 m de profundidade no vrtice A ;

    a=2m b=4,50m Q= 405 t z=10m

    !5- /.

    +&4,

  • 7/21/2019 Aula4- Final Acrescimo de Tenses Nos Solos

    16/41

    Para z/b= 2,22 e a/b = 1

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    Exeplo# ! "!r,! de -./ t 0 !pli"!d! sobre u! 1und!o 2u!dr!d! de -3/. de l!do41und!o 2u!dr!d! de -3/. de l!do4Deterine# a) a presso vertical a 10 m de profundidade abaio do centro da funda!o;

    a=2m b=4,50m Q= 405 t z=10m

    !5-3/.*

    a+$,$

    b+$,$

    b5-3/.

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    Exer"6"io# ! "!r,! de -./ t 0 !pli"!d! sobre u! 1und!o 2u!dr!d! de -3/. de l!do4

    Deterine# b) a presso vertical a " m de profundidade de 4m do seu do centro , sobre o seu eio

    de simetria#

    4,50m b=4,50m Q= 405 t z=",00

    ,%$,$

    b+,

    a+ ,

    $% 2,4 t&m2

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    Exer"6"io# ! "!r,! de -./ t 0 !pli"!d! sobre u! 1und!o 2u!dr!d! de -3/. de l!do4

    Deterine# b) a presso vertical a " m de profundidade e a 4m do seu do centro , sobre o seu eio

    de simetria#

    4,50m b=4,50m Q= 405 t z=",00

    ,%$,$

    b+$,$

    $,$

    a& $,$ . &,

    $,$

    a/+$,$

    ,

    +/&- $,$ +0,1

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    Exeplo# ! "!r,! de -./ t 0 !pli"!d! sobre u! 1und!o 2u!dr!d! de -3/. de l!do4

    Deterine# b) a presso vertical a " m de profundidade e a 4m do seu do centro , sobre o seu eio

    de simetria#

    4,50m b=4,50m Q= 405 t z=",00

    ,%$,$

    b+$,$

    $,$

    a& $,$ . &,

    $,$

    ,

    0,

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    z/b= 1,3 e a/b = 2,8

    z/b= 1,7 e a/b = 1,3

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO

    '$MLAS *A$A C+LCLO7ip8tese siples 9 Tenses de espr!i!ento

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    7ip8tese siples 9 Tenses de espr!i!ento

    Exemplo: 1alcular a tenso no plano situado 2 profundidade de metros, considerando"ue a 3rea carregada tem comprimento infinito 1onsiderar areia pura (4% + %5)

    po+ 6&bo

    +,07

    p0+ 6&b0

    +0,0t&m$

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    Para z/b= 4,4 e a/b = 1

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    Exeplo# Estimar o valor da tenso na profundidade de 5m, considerando%

    Areia pura ' (n)ulo de espraiamento *= 40+Q= 150 tf bo=1,5m

    po+0%%tf&m

    bo+ 0,

    40+ 40+

    6+0% tf

    + + +

    ,22 ,22

    , o , ,

    b0+ 7,7p0+0, 0 tf&m

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    Exer"6"io# Estimar o valor da tenso na profundidade de ! m, considerando%

    Areia pura ' (n)ulo de espraiamento *= 40+Q= 150 tf bo=1,5m

    po+0%%tf&m

    bo+ 0,

    40+40+

    6+0% tf

    02,22

    bo+ 0,

    p$+ 8

    b$+ 8

    b+ 8 b+ 8

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    Exer"6"io# Estimar o valor da tenso na profundidade de ! m, considerando%

    Areia pura ' (n)ulo de espraiamento *= 40+Q= 150 tf bo=1,5m

    po+0%%tf&m

    bo+ 0,

    40+40+

    6+0% tf

    02,22

    bo+ 0,

    p$+ ,$%

    b$+ 0,$ m

    b+ ,97 b+ ,97

    C id d

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    po+0%%tf&m$

    bo+ 0,

    40+ 40+

    6+0% tf

    b+ ,07 b+ 07

    ,22

    Considerando%

    Areia pura ' (n)ulo de espraiamento *= 40+ Q= 150 tf

    "# $ !%!! bo=1,5m p0 = 100 tf&m2

    prof%$ 5,!!m b1=,- m p1 = 15,1. tf&m2

    prof%$ !,!!m b2=1-,2- m p2= -,20 tf&m2

    b + 0

    2,22

    bo+ 0,

    b0+ 7,7m

    ,22

    p0+ 0, 0 tf&m

    p$+ ,$% tf&m

    b$+0,$m

    b+ ,97

    02,22

    ,22

    b+ ,97

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO'$MLA DE LO:E

    $arga distri+u)da so+re uma laca circular#

    , carregada uniformemente

    com resso P, o valor da presso vertical z, abaixo do centro # dado pela

    frmula de ?ove (@igura 0)

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO'$ML A DE LO:E

    $arga distri+u)da so+re uma laca circular#

    ! bulbo de presso correspondente est3 indicado na @igura

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO

    B figura abaixo ilustra, como exemplo, o aspecto da distribuio daintensidade das tenses verticais "ue ocorrem no subsolo de um terreno

    (mostrada a meia se6o), considerando a aplicao na superf=cie de um

    carregamento externo de 0%% C

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLOC!rre,!ento Tri!n,ul!r

    ;r

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLOC!rre,!ento Tri!n,ul!r

    ;r

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    m= b/z = 7/6= ,-,.

    = h= 2. 3 =6t/m2

    Aterro : = 2,0t/m2 ( areia compacta) h = 3,00m a= 5m b= 7m z= 6m

    Exemplo: 1alcular a tenso no plano situado 2 profundidade de A metros,considerando "ue a 3rea carregada ( aterro de areia compacta) com alturade 9,%% m , e a+ m b+m

    -

    z=6m

    no grfico I = 0,11

    z= .I

    z=6. 0,11 = 0,66t/m2

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    =uestes#

    &s tenses e'istentes nos macios terrosos so decorrentes de ue tipo de carregamentos*Peso prprio ( presses virgens)Cargas estruturais aplicadas ( presses induzidas)

    + ue acontece no solo ao se aplicar uma carga na superfcie de um terreno, em uma superfcie-em definida*+correm acr.scimos de tenso numa certa profundidade ue no se limitam / pro0eo da 1rea

    carregada%"as laterais da 1rea carregada tam-.m ocorrem aumentos de tenso, ue se somam /santeriores devidas ao peso prprio%+ ue so 2s-aras *

    Como so o-tidas as 2s-aras*

    + ue . um 343+ 6E #E"78E7*

    F um tenso

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO

    de>ido ! "!rre,!ento de !terro

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    AC$%SCIMOS DE TENS&O NO SOLO*$ESS?ES DE:IDAS A CA$;AS A*LICADAS

    As cargas transmitidas or uma estrutura se roagam ara o interior do maci6o e

    se distri+uem nas diferentes rofundidades, como se "erifica e(erimentalmente.

    G0

    G$