OBRAS DE TERRA
Por: Jéssica Medeiros • 23/4/2016 • Trabalho acadêmico • 1.490 Palavras (6 Páginas) • 389 Visualizações
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JÉSSICA MARTINS DE MEDEIROS
Prof. Daniel Winter
ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO – EMPUXO ATIVO
PORTO ALEGRE
Outubro de 2015
1. INTRODUÇÃO
A determinação do valor do empuxo de terra, que deve ser entendido como a ação produzida pelo maciço terroso sobre as obras com ele em contato, é fundamental na análise e projeto de obras como muros de arrimo, cortinas em estacas pranchas, cortinas atirantadas, escoramentos de escavações em geral, construções em subsolos, encontros de pontes, entre outras situações semelhantes a estas. O valor da resultante de empuxo de terra, bem como a distribuição de tensões horizontais ao longo do elemento estrutural, depende de como o processo de interação solo-estrutura vai ocorrendo durante todas as fases da obra. O empuxo atuando sobre o elemento estrutural provoca deslocamentos horizontais que, por sua vez, alteram o valor e a distribuição do empuxo, ao longo das fases construtivas da obra.
Empuxo ativo: pressão exercida pelo maciço de terra sobre a estrutura de contenção quando existe a tendência de o solo deformar a estrutura a qual cede com pequenos deslocamentos. Devido a esse fator, o maciço tende a expandir-se.
O objetivo deste trabalho visa à resolução do exercício proposto referente a empuxo ativo, iremos determinar as tensões verticais e horizontais.
2. EXERCÍCIO PROPOSTO
2.1. Exercício 1
Estimar o empuxo ativo para o SPT1 e SPT3, supondo que será executado um muro de arrimo com 6 metros de altura para as seguintes situações (sondagem do trabalho anterior):
a) N.A. – Seco.
b) N.A. – Real.
c) N.A. – Saturado.
SPT1
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SPT3
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2.2. Resolução – Exercício 1
a) N.A. – Seco.
Condições do solo, de acordo com a SPT1 e SPT3:
TIPOS DE SOLO | γ (kN/m3) | Ф (graus) | H |
SOLO 1 | 20 | 30 | 3,60 |
SOLO 2 | 17 | 21,5 | 3 |
SOLO 3 | 20 | 30 | 2,15 |
SOLO 4 | 20 | 36 | 2,05 |
Cálculo das Tensões Verticais
σ VA = 0
σ’VA = 0
σ VB = (20 kN/m3 x 3,60m) = 72 kPa
σ’VB = 72 kPa
σ VC = 72 kPa + (17 kN/m3 x 3m) = 123 kPa
σ’VC = 123 kPa
σ VD = 123 + (20 kN/m3 x 2,15m) = 166 kPa
σ’VD = 166 kPa
σ VE = 166 + (20 kN/m3 x 2,05m) = 207 kPa
σ’VE = 207 kPa
KA = tg2 (45º - Ф/2)
KA = tg2 (45º - 30/2) = 0,33
KB = tg2 (45º - 21,5/2) = 0,46
KC = tg2 (45º - 30/2) = O,33
KD = tg2 (45º - 36/2) = 0,26
Cálculo das Tensões Horizontais
σ HA = 0
σ’HB = 72 kPa x 0,33 = 23,76 kPa
σ HB = 72 kPa x 0,46 = 33,12 kPa
σ’HC = 123 kPa x 0,46 = 56,58 kPa
σ’HC = 123 kPa x 0,33 = 40,59 kPa
σ’HD = 166 kPa x 0,33 = 54,78 kPa
σ’HD = 166 kPa x 0,26 = 43,16 kPa
σ’HE = 207 kPa x 0,26 = 53,82 kPa
Cálculo Empuxo Ativo
EA1 = (23,76 x 3,6 x 0,5) = 42,77 kN/m
XA1 = (7,2 + 3,6/3) = 8,4m
EA2 = (33,12 x 3) = 99,36 kN/m
XA2 = (4,2 + 3/2) = 5,7m
EA3 = (56,58 – 33,12)x 3 x0,5 = 35,19 kN/m
XA3 = (4,2 + 3/3) = 5,2m
EA4 = (40,59 x 2,15) = 87,27 kN/m
XA4 = (2,05 + 2,15/2) = 3,125m
EA5 = (54,78 - 40,59)x 2,15 x0,5 = 15,25 kN/m
XA5 = (2,05 +2,15/3) = 2,77m
EA6 = (43,16 x 2,05) = 88,48 kN/m
XA6 = (2,05/2) = 1,025m
EA7 = (53,82 – 43,16)x 2,05 x 0,5 = 10,93 kN/m
XA7 = (2,05/3) = 0,68m
Σ EA = 42,77 + 99,36 + 35,19 + 87,27 + 15,25 + 88,48 + 10,93 = 379,25 kN/m
XA = (42,77x8,4) + (99,36x5,7) + (35,19x5,2) + (87,27x3,125) + (15,25x2,77) +
(88,48x1,025) + (10,93x0,68)
379,25
XA = 4,01m
b) N.A. – Real. (Conforme SPT)
N.A. = 1,70m
Cálculo das Tensões Verticais
σ VA = 0
σ’VA = 0
σ VB = (20 kN/m3 x 3,60m) = 72 kPa
σ’VB = 72 kPa
σ VC = 72 kPa + (17 kN/m3 x 3m) = 123 kPa
σ’VC = 123 kPa
σ VD = 123 + (20 kN/m3 x 2,15m) = 166 kPa
σ’VD = 166 kPa
σ VE = 166 + (20 kN/m3 x 2,05m) = 207 kPa
σ’VE = 207 – (0,35x10) = 203,5 kPa
KA = tg2 (45º - Ф/2)
KA = tg2 (45º - 30/2) = 0,33
KB = tg2 (45º - 21,5/2) = 0,46
KC = tg2 (45º - 30/2) = O,33
KD = tg2 (45º - 36/2) = 0,26
Cálculo das Tensões Horizontais
σ HA = 0
σ’HB = 72 kPa x 0,33 = 23,76 kPa
σ HB = 72 kPa x 0,46 = 33,12 kPa
σ’HC = 123 kPa x 0,46 = 56,58 kPa
σ’HC = 123 kPa x 0,33 = 40,59 kPa
σ’HD = 166 kPa x 0,33 = 54,78 kPa
σ’HD = 166 kPa x 0,26 = 43,16 kPa
σ’HE = 203,5 kPa x 0,26 = 52,91 kPa
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