Relatório de cisalhamento direto
Por: Anne Machado • 27/9/2016 • Pesquisas Acadêmicas • 2.625 Palavras (11 Páginas) • 1.939 Visualizações
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG
CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS – CTRN
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA CIVIL – UAEC
ÁREA DE GEOTECNIA – LABORATÓRIO DE SOLOS
DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS EXPERIMENTAL
CISALHAMENTO DIRETO
Professor (a):Veruska Escarião D. Monteiro
Estagiário de docência: Pabllo de Araújo
Aluna: Anne Kelly de S. Machado Borges
Campina Grande, setembro de 2016
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO
2. OBJETIVO
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1. Resistência entre partículas
3.1.1. Mecanismo de atrito
3.2. RESISTÊNCIA DOS SOLOS
3.3. RUPTURA DOS SOLOS
3.3.1. CRITÉRIOS DE RUPTURA
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. MATERIAIS GERAIS
4.2. EXECUÇÃO DOS ENSAIOS
5. CÁLCULOS E RESULTADOS
6. CONCLUSÃO
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
- INTRODUÇÃO
O solo apresenta propriedades mecânicas específicas, assim como os materiais de construção, como, por exemplo, a resistência a esforços mecânicos. A aplicação de um carregamento externo num solo e a sua própria massa contribui para o desenvolvimento de tensões tangenciais ou cisalhantes que são as principais responsáveis pela ruptura da sua estrutura.
A resistência ao cisalhamento de uma massa de solo é a resistência interna por área unitária que a massa de solo pode suportar sem que ocorra sua ruptura ou deslizamentos ao longo de qualquer plano no seu interior. Deve se entender a natureza da resistência ao cisalhamento para analisar diversos problemas.
Como toda obra de engenharia civil independente de tamanho e forma, apoiam-se no solo e nele aplicam tensões, proveniente de seu peso próprio, sobrecargas e de ações ambientais, é importante que se faça a determinação da resistência aos esforços cortantes.
Uma avaliação correta deste conceito é um passo indispensável para analisar os problemas de estabilidade do solo, tais como capacidade de carga, estabilidade de taludes e pressão lateral em estruturas de contenção de terra.
- OBJETIVO
Os parâmetros definidores da resistência interna ao cisalhamento dos solos terão que ser determinados, na maioria dos casos, em laboratório nas condições mais desfavoráveis previstas para o período de utilização de cada projeto específico. Os ensaios buscarão representar o rompimento de uma seção em relação a uma outra contígua, medindo as tensões de ruptura capazes de identificar, nas condições do projeto, sua resistência ao corte.
O ensaio realizado foi o de Cisalhamento direto, conduzido pela norma americana ASTM D3080.
- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Antes de estudarmos como ocorre o fenômeno de cisalhamento no interior dos solos é importante expor alguns conceitos gerais sobre mecanismos de resistência entre partículas em corpos sólidos e estendê-los às partículas do solo. Analisemos então os fenômenos de atrito e coesão.
- Resistência entre partículas
- Mecanismo de atrito
A resistência entre partículas pode ser vista por analogia à lei de Coulomb que define resistência ao deslizamento de um corpo rígido sobre uma superfície plana, esquematizada na Figura 01. No momento do deslizamento a tensão tangencial se iguala à resistência ao cisalhamento; isto é
(1)[pic 3]
Esta resistência depende da tensão normal e do coeficiente de atrito entre o corpo e o plano. Em termos de tensões, a lei de Coulomb define uma linha reta e pode ser escrita como
(2)[pic 4]
sendo , chamado ângulo de atrito, o ângulo formado pela resultante das duas forças com a força normal.[pic 5]
Esse ângulo é o ângulo máximo que a força transmitida pelo corpo à superfície pode fazer com a normal ao plano de contato para que não ocorra deslizamento.[pic 6]
Nos solos esse fenômeno ocorre de maneira similar, porém com algumas peculiaridades. Como existe um grande numero de grãos envolvidos o deslocamento dos solos, os mesmo podem rolar entre si ou se reacomodarem nos vazios que encontrarem no percurso.
O ângulo máximo de atrito nos solos também depende do tipo de solo da compacidade do mesmo, dentre outros fatores.
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Figura 01: Esquema de resistência entre partículas.
- Mecanismo de coesão
No caso dos solos coesivos (argilo minerais) ou cimentados, a presença de uma ligação entre partículas faz com que o esforço necessário para movimentação relativa do bloco seja aumentado de uma parcela que independe da tensão normal (Figura 02), denominada coesão real. A equação que engloba esses dois últimos mecanismos é escrita como:
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