O Portfólio Obras da Terra

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Engenharia civil - EAD

Eduardo Alexandre santos - 310232011

Portfólio 1

Obras da terra

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Guarulhos

2022

Eduardo Alexandre Santos

Portfólio 1

Obras da terra

Trabalho apresentado ao Curso (Engenharia Civil) do Centro Universitário ENIAC para a disciplina Obras da terra].

Prof. Danielly Arcini de Souza

Guarulhos

2022

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Respostas Dos Desafios 01, 02 e 03

Desafio 01

Um elemento do subsolo apresentava inicialmente as seguintes tensões principais:

- no plano horizontal: 1000 kPa
- no plano vertical: 600 kPa

Um carregamento feito na superfície provocou nesse elemento, que se encontravam fora do eixo da área carregada, as seguintes alterações de tensões, determinadas pela teoria da elasticidade:

- acréscimo de tensão total no plano horizontal: 600 kPa
- acréscimo de tensão total no plano vertical: 200 kPa
- máximo acréscimo de tensão de cisalhamento: 300 kPa

Determine o estado de tensões devido à ação conjunta do peso próprio e do carregamento.

Resposta:

Pode-se traçar um círculo de Mohr correspondente aos acréscimos de tensão devidos ao carregamento feito no elemento considerado. O círculo de Mohr tem seu centro no eixo das abscissas, correspondente a 400 kPa, pois os pontos indicativos das tensões em dois planos ortogonais são diametralmente opostos no círculo e, portanto, o centro do círculo corresponde à média das tensões normais de dois pontos ortogonais.

Por outro lado, o círculo tem um raio de 300 kPa, que é a máxima tensão de cisalhamento.

As tensão principais são 100 kPa e 700 kpa. Com base nesse círculo, podem-se determinar as tensões de cisalhamento nos planos horizontal e vertical: +224 kPa e -224 kPa. Para o círculo de Mohr correspondente ao peso próprio, não se pode somar as tensões principais, pois elas atuam em planos diferentes. Deve-se somar as tensões nos mesmos planos. Assim, tem-se no plano horizontal:

- tensão normal: 1000 + 600 = 1600 kPa e tensão de cisalhamento: 224 kPa.

No plano vertical:

- tensão normal: 600 + 200 = 800kPa e tensão de cisalhamento: -224 kPa.

Com esses dados, pode-se traçar o círculo correspondente à soma das duas parcelas e determinar todas as características que se queira.

Desafio 02

Por que uma areia seca não pode ser colocada numa pilha com inclinação maior do que o seu ângulo de atrito interno efetivo? E como é possível fazer um castelo de areia na praia com taludes verticais sem que ele rompa?

Resposta:

Devido ser mais próximo ao mar, a areia costuma estar úmida. Nessa situação, existe água nos contatos entre as partículas de solo. Em virtude da tensão superficial, a água encontra-se com pressão inferior à pressão atmosférica. A diferença de pressão entre a água e o ar, chamada de tensão de sucção, tende a aproximar as partículas. Quando a tensão total é nula e a pressão neutra é negativa, a tensão efetiva é positiva e, portanto, é capaz de manter os taludes verticais (de pequena altura) estáveis. Assim, a tensão de sucção é chamada de coesão aparente, uma vez que ela é dependente da umidade do material. Quem está sustentando a estabilidade é a parcela coesiva, ainda que aparente, e não a parcela do atrito. No primeiro caso, uma vez que a pilha de areia está seca, não existe coesão. Areias não são materiais coesivos. Portanto, a estabilidade está sendo mantida exclusivamente pela parcela de atrito descrita na equação de Mohr-Coulomb, e, por essa razão, a inclinação máxima da pilha equivale ao ângulo de atrito da areia.