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CAMPUS BRASÍLIADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
MECÂNICA DOS SOLOS E DAS ROCHAS
Aula 05
PRESSÃO NO SOLO
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Tensões no SoloTensões Geostáticas
Tensão Total – Poro-pressão – Tensão Efetiva –
u
´
3
Tensões no Solo O comportamento do solo quando submetido a carregamento pode ser melhor
visualizado, quando se imagina o solo composto por 3 fases físicas:
-sólidos
-líquido
-gasoso
Altas tensões nos contatos; Tensões resultantes de duas parcelas T e N. NF
T
NF
T
NF
T
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Tensões no Solo
O somatório das componentes normais ao plano, dividida pela área total que abrange as partículas que estão em contato, é definida como tensão normal, dada por:
A somatória das forças tangenciais, dividida pela área, é denominada tensão cisalhante, dada por:
área
T
área
N
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Tensões no Solo
Introdução origem
peso próprio cargas externas aplicadas
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IntroduçãoTensões geostáticas condições
terreno plano propriedades do solo não variam ou variam muito
pouco horizontalmente características
planos horizontal e vertical são planos principais coeficiente de empuxo de repouso, K0
v
hK'
'0
7
Introdução
Tensões geostáticas (cont) cálculo de sv e u
efetivas) tensões das (princípiou σσ'
cas)hidrostáti (condições hγu
hγσ
ww
i
n
1i
iv
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Introdução
Talude infinito tensões atuantes num plano à profundidade h e paralelo
ao talude:
isen i coshγτ
i coshγσ
i coshγσ2
n
v
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Tensões Geostáticas
h
A
TensõesGeostáticasCarregamento externo Pressão neutra
hA
hA
A
V
A
N
Exemplo 1 Calcular as tensões no perfil de solo abaixo:
3/16 mkN
3/21 mkN
NT 0
-3m
-7m
10
Poropressão
hw
A
Tensões na água PoropressãoPressão Neutra
wwhu Exemplo 2 Calcular as tensões no perfil de solo abaixo:
3/16 mkN
3/23 mkN
NT 0
-3m
-7m
NA
11
3/19 mkN
3/16 mkN
NT 0
-3m
-7m3/21 mkNPedregulho
Areia fina
Argila mole
-10m
NA -1m
Qual é a tensão efetiva no nível 5m?
Qual a tensão efetiva a uma profundidade de 9,5m?
Qual a poropressão no nível 7m?
Qual é a tensão total no nível 8m?
Exercício
Desenhar o diagrama de tensões ao longo da profundidade até -10 m.
CAPILARIDADE – Tensão Superficial
Partícula 1
Partícula 2
Película contráctil – tensão superficial
Película contráctil – tensão superficial
sin2sin2 ss uRT
Equilíbrio vertical
s
s
R
Tu Rearranjando:
21
11
RRTu s
s
swa R
Tuu
2 Equação de Kelvin para capilaridade
s
s
R
Tu
2
15
16
17