View
224
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
1. Tipos de estruturas de suporte
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
Há necessidade de construir uma
estrutura de suporte sempre que se pretende um desnível de terreno com
altura h e o terreno não tem resistência
suficiente para manter a geometria.
Na natureza os desníveis ocorrem
com uma dada inclinação α(taludes). Contrói-se uma estrutura
de suporte sempre que há
necessidade de minimizar a inclinação do terreno.
h
h
α
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
Existem dois tipos de estruturas de suporte:
• Estruturas de suporte rígidas – Quando a
estrutura não se deforma. Comporta-se como um
corpo rígido (muros de betão armado pouco
esbeltos, muros de gabiões).
• Estruturas de suporte flexíveis – Há que ter
em conta a flexibilidade da estrutura no seu dimensionamento (cortinas de betão ou de aço,
paredes moldadas, paredes de Berlim).
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
Estruras de suporte rígidas:
Muro de gravidade Muro em consola
Muro com contrafortes
contraforte
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
Cortina encastrada
Estruras de suporte flexíveis:
Cortina ancorada
Múltiplos níveis de
ancoragens
ficha
Cortina escorada
ancoragem
escora
tirante
Bolbo de selagem
2. Impulsos de terras
Convenciona-se que a direcção vertical
e a horizontal são direcções principais
σV=σI
σV=σI
σH=σIIσH=σII
z
Superfície do terreno Na ausência de carregamento,
num ponto à profundidade z, as tensões
são devidas ao peso do solo:
Tensões
verticais:
Tensões
horizontais:
zhV γσ =
zkk hVH γσσ ==
k – coeficiente de impulso (há várias
expressões para o seu cálculo)
Convenciona-se
k0= 1- sinφ’
Coeficiente de impulso em repouso
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
Estruturas de suporte rígidas
Movimento do muro
Há alívio das
tensões horizontaisHá acréscimo das
tensões horizontais
LADO ACTIVOLADO PASSIVO
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
σ’
τ
σ’H,aσ’V
τRotura
A B
a) Coeficiente de impulso activo
Cφ’
90º-φφφφ’
diminuição de σH
σHa (lado activo) é o valor mínimo
que σH pode ter
Envolvente de rotura de Mohr Coulomb
(Hip: solo puramente friccional)
A tensão horizontal vai diminuir até o círculo ficar tangente à envolvente de rotura de Mohr Coulomb (no ponto C)
A tensão vertical (peso próprio) éconstante no momento em que o muro se
começa a mover
H
V
σ’V
σ’H
σ’H
σ’V
A
B
H
V
σ’V
σ’H
σ’H
σ’V
A
B
VHa ''sin1
'sin1' σ
φ
φσ
+
−=
'sin1
'sin1
φ
φ
+
−=ak
ka - Coeficiente de impulso activo
σ’H,i
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
σ’
τ
σ’Hpσ’V
τRotura
AB
Cφ’
90º-φφφφ’
σHp (lado activo) é o valor máximo
que σH pode ter
Envolvente de rotura de Mohr Coulomb
(Hip: solo puramente friccional)
A tensão horizontal vai aumentar até o círculo ficar tangente à envolvente de rotura de Mohr Coulomb (no ponto C)
A tensão vertical (peso próprio) éconstante no momento em que o muro se
começa a mover
H
V
σ’V
σ’H
σ’H
σ’V
A
B
H
V
σ’V
σ’H
σ’H
σ’V
A
B
VHp ''sin1
'sin1' σ
φ
φσ
−
+=
'sin1
'sin1
φ
φ
−
+=pk
kp - Coeficiente de impulso passivo
σ’H,i
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
b) Coeficiente de impulso passivo aumento de σH
A distribuição das tensões horizontais
é linear porque éigual à distribuição das tensões verticais devidas ao peso próprio
VHp ''sin1
'sin1' σ
φ
φσ
−
+=
tensões horizontaistensões horizontais
LADO ACTIVOLADO PASSIVO
σ’H=kpσ’V σ’H=kaσ’V
Ip
Ia
h h3
H3
H
2
2
1hkI pp γ=
2
2
1HkI aa γ=
VHp ''sin1
'sin1' σ
φ
φσ
−
+= VHa '
'sin1
'sin1' σ
φ
φσ
+
−=
c) Impulso de terras
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
• Lado passivo
O coeficiente de impulso calcula-se tal como anteriormente
mas a envolvente de rotura de Mohr- Coulomb incluí o
termo da coesão
d) Solos coerentes
ppp khchkI '22
1 2 += γ
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
• Lado activo
Profundidade da
fenda de tracção:2
0)(
2
1zHkI aa −= γ
ak
cz
γ
'20
=
s
Ia
Ias
H/3
H/2
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
a) Carregamento uniforme
kaγH kas
3. Acção de forças exteriores
sHkHkI aatotala += 2
,2
1γ
Ia Ias
4. Verificação da segurança
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
Como se admite que os muros de suporte rígidos se
comportam como um corpo rígido, a verificação da segurança é feita considerando movimentos de
corpo rígido:
• Deslizamento (movimento de translação)
• Derrubamento (movimento de rotação)
Na verificação da segurança vê-se se podem ocorrer
este movimentos admitindo que têm o sentido
correspondente à instabilidade da estrutura de suporte.
IaH3
H2 1/3Ip h=1,5mh
3
H=6,0m
Ias
Sentido do movimento
em caso de instabilidade
Fa
W
a) Deslizamento
Fa=Wtgδ
δ - ângulo de atrito solo-muro
Geotecnia e Fundações, Arquitectura
Ia+Ias-Ip/3 < Fa
nForças instabilizantes< nForças estabilizantes
s
Recommended