Aula 03 - Empuxos de Terra2

AULA 03Empuxos de terra

1Multivix - Nova Vencia Mecnica dos Solos II -

Prof Morgana Moreschi

Multivix - Nova Vencia Mecnica dos Solos II -Prof Morgana Moreschi 2

INTRODUO

Fundamental para a soluo de inmeros problemas de engenharia: muros de arrimo,contenes de escavaes, contenes de tneis, contenes de taludes naturais, etc...

O problema da presso lateral pode ser dividido em dois casos: Caso ativo a resistncia ao cisalhamento do solo atua em conjunto com as foras

gravitacionais (peso prprio do solo) e sobrecargas (aes externas) tendem amovimentar-se empurrando o solo.

Caso passivo a resistncia ao cisalhamento do solo atua em conjunto com as forasgravitacionais e sobrecargas para resistir a movimentao lateral da estrutura. O solosegura a estrutura.

Caso repouso Situao na qual no h nenhuma movimentao lateral daestrutura. Tensao lateral sem deformao, p. ex.: reservatrio enterrado.


EMPUXO NO CASO REPOUSO

Situao em que uma solicitao (presso) vertical desperta tenses horizontais sem quehaja deformao horizontal.

N.A

V = z - u

H = Ko.VH

Ko o coeficientede empuxo norepouso:

O valor de k0 menor que 1, variando entre 0,4 e 0,5 para areias e 0,5 e 0,7 para asargilas.

Para areias e argilas normalmente adensadas, Jaki (1944) props a seguinte frmula parapreviso de K0:

Ko= 1 - sen onde o ngulo de atrito interno, efetivo do solo



Fonte: Apostila Prof Marangon (Mecnica dos Solos II)

Ko= (1 - sen ) . RSAsenPara areias e argilas pr-adensadas.

Para outras relaes empricas de k0 consultar Gerscovich (2012, p.54)



Exemplo: Determinar o diagrama de tenses laterais totais sobre a cortina deconcreto armado do subsolo de um prdio, conforme indicado abaixo. O solo uma areia fina, fofa, com =30, peso especfico de 17 kN/m (acima do NA) epeso especifico saturado de 19kN/m.


EMPUXO NOS CASOS ATIVO E PASSIVO TEORIA DE RANKINE

Na teoria de empuxo de terra de Rankine (1857) considera-se as seguinteshipteses simplificadoras: O terrapleno deve ter uma superfcie horizontal; O tardoz da estrutura de arrimo deve ser vertical, ou seja, ortogonal ao

terrapleno; No existe atrito ou aderncia entre o solo do terrapleno e o tardoz da

estrutura; A massa de solo do terrapleno est no estado limite de equilbrio;

Nessas condies, astenses de cisalhamentoso nulas e as tensesverticais e horizontais soconsideradas as tensesprincipais.


EMPUXO NO CASO ATIVO TEORIA DE RANKINE

Desenvolve-se quando o movimento relativo entre o solo e a estrutura deconteno causa uma expanso no macio contido, levando-o ao equilbrioplstico.

deslocamento

2 1

V

H

Situao Inicial (1): V1 e H1Situao final (2): V2 e H2

com o deslocamento: V1 = V2H1 > H2

no equilbrio plstico: H2 = pa

pa presso horizontal ativa

Essa distenso no solo gera a reduo gradativa da tenso horizontal no solo.



deslocamento

2 1

V

H

= 2

= 2 45 2Coeficiente de empuxo ativo

Empuxo ativo: tenso que causa ruptura no caso ativo


EMPUXO NO CASO PASSIVO TEORIA DE RANKINE

Essa compresso no solo gera o aumento gradativo da tenso horizontal no soloat se tornar a tenso principal maior.

Desenvolve-se quando o movimento relativo entre o solo e a estrutura deconteno causa uma compresso no macio contido, levando-o ao equilbrioplstico.

deslocamento

2

V

H

Incio (1): V1 e H1Fim (2): V2 e H2com o deslocamento: V1 = V2

H1 < H2

no equilbrio plstico: H2 = pppp presso horizontal passiva

1



= + 2

= 2 45 + 2 = 1 1 + Coeficiente de empuxo passivo

Empuxo passivo: tenso que causa ruptura no caso passivo

deslocamento

2

V

H

1

= 1


ESTABILIDADE DE MUROS DE ARRIMO

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