Exercícios Resolvidos Mecânica dos Solos - Ensaios Triaxiais e Empuxo

Uma amostra de argila sedimentar saturada com tensão de préadensamento igual a 95 kPa foi submetida a um ensaio triaxial tipo CU com tensão confinante igual a 250Pa Na ruptura a se obteve uma tensão desviatória igual a 170kPa e poropressão igual a 74kPa a Determine a envoltória de resistência efetiva Mohr Coulomb para este solo marque o valor mais próximo 10 15kPa 24 graus 5kPa 30 graus 0kPa 28 graus 15kPa 22 graus 10kPa 28 graus 10kPa 20 graus 5kPa 22 graus 0kPa 32 graus 15kPa 26 graus 0kPa 22 graus 10kPa 26 graus 15kPa 20 graus 5kPa 26 graus 10kPa 30 graus 15kPa 30 graus 10kPa 24 graus 5kPa 24 graus 10kPa 32 graus 5kPa 28 graus 0kPa 20 graus 15kPa 28 graus 10kPa 22 graus 5kPa 20 graus 5kPa 32 graus 0kPa 26 graus 0kPa 24 graus 0kPa 30 graus 15kPa 32 graus Continuação da questão anterior b se esta amostra fosse submetida a um ensaio triaxial CD com tensão confinante igual a 200kPa qual a tensão normal no plano de ruptura marque o valor mais próximo em kPa 10 205 300 160 240 150 295 305 175 210 260 225 180 155 280 185 220 200 190 245 170 265 165 230 255 275 310 235 250 290 285 215 195 270 Os resultados apresentados na tabela abaixo foram determinados em ensaios triaxiais consolidadonão drenado com medida de poropressão para determinado solo Calcule o ensaio analiticamente por trajetória de tensões e determine o intercepto de coesão efetivo em kPa da envoltória de resistência MOHRCOULOMB marque o valor mais próximo 15 CP σ3c kPa σ1 σ3 kPa u kPa 1 180 1292 61 2 300 1672 102 3 600 2888 170 27 165 45 9 36 3 285 315 225 435 30 12 195 75 45 39 15 24 135 33 345 18 255 21 405 42 105 6 375 Observada a seção transversal apresentada abaixo resolva as questões que se seguem Qual o valor do empuxo ativo em kNm marque o valor mais próximo 15 86 29 32 38 62 20 65 11 68 59 83 35 50 47 14 80 53 71 17 41 44 77 26 74 56 23 Qual o valor do empuxo passivo valor integral em kNm marque o valor mais próximo 8 32 38 41 53 62 56 5 44 17 26 65 71 47 20 77 68 23 29 74 35 50 8 59 14 2 11 Qual o ponto de aplicação do empuxo ativo tomando como referência a base do muro em metros marque o valor mais próximo 7 058 094 056 05 086 09 096 064 078 076 042 052 04 084 072 098 054 074 092 06 068 07 10 066 046 088 082 048 044 062 08 Qual o empuxo de água na fundação em kNm 5 725 605 695 455 215 185 665 485 305 10 635 125 365 335 395 545 425 245 575 515 275 155 Para a seção de muro apresentada abaixo proceder a verificação de estabilidade quanto ao tombamento e deslizamento do muro e desenhar o diagrama das tensões normais atuantes na base do muro Adotar para o muro peso específico igual a 23kNm³ para o solo adotar o fator de 05 no cálculo do intercepto de coesão minorado e para o ângulo de atrito entre o solo e o muro adotar 22 Responda as questões que se seguem Marque o valor mais próximo ao fator de segurança ao deslizamento calculado para a seção 10 1 12 28 18 38 34 3 16 14 32 4 2 26 36 22 24 Marque o valor mais próximo ao fator de segurança ao tombamento calculado para a seção 10 39 69 65 75 51 41 61 43 59 53 67 85 79 45 57 63 77 81 37 71 83 33 49 55 73 35 47 Marque o valor mais próximo para a tensão na fundação do muro no lado esquerdo em kPa 5 82 57 37 67 72 127 22 42 17 92 102 107 97 87 117 122 112 52 12 27 77 47 62 132 32 Marque o valor mais próximo para a tensão na fundação do muro no lado direito em kPa 5 62 87 102 52 72 27 47 122 77 67 17 92 82 132 12 37 117 97 127 22 32 42 107 57 112 Uma amostra de argila sedimentar saturada com tensão de préadensamento igual a 95 kPa foi submetida a um ensaio triaxial tipo CU com tensão confinante igual a 250Pa Na ruptura a se obteve uma tensão desviatória igual a 170kPa e poropressão igual a 74kPa a Determine a envoltória de resistência efetiva Mohr Coulomb para este solo marque o valor mais próximo 10 15kPa 24 graus 5kPa 30 graus 0kPa 28 graus 15kPa 22 graus 10kPa 28 graus 10kPa 20 graus 5kPa 22 graus 0kPa 32 graus 15kPa 26 graus 0kPa 22 graus 10kPa 26 graus 15kPa 20 graus 5kPa 26 graus 10kPa 30 graus 15kPa 30 graus 10kPa 24 graus 5kPa 24 graus 10kPa 32 graus 5kPa 28 graus 0kPa 20 graus 15kPa 28 graus 10kPa 22 graus 5kPa 20 graus 5kPa 32 graus 0kPa 26 graus 0kPa 24 graus 0kPa 30 graus 15kPa 32 graus Continuação da questão anterior b se esta amostra fosse submetida a um ensaio triaxial CD com tensão confinante igual a 200kPa qual a tensão normal no plano de ruptura marque o valor mais próximo em kPa 10 205 300 160 240 150 295 305 175 210 260 225 180 155 280 185 220 200 190 245 170 265 165 230 255 275 310 235 250 290 285 215 195 270 Os resultados apresentados na tabela abaixo foram determinados em ensaios triaxiais consolidadonão drenado com medida de poropressão para determinado solo Calcule o ensaio analiticamente por trajetória de tensões e determine o intercepto de coesão efetivo em kPa da envoltória de resistência MOHRCOULOMB marque o valor mais próximo 15 CP σ3c kPa σ1 σ3 kPa u kPa 1 180 1292 61 2 300 1672 102 3 600 2888 170 27 165 45 9 36 3 285 315 225 435 30 12 195 75 45 39 15 24 135 33 345 18 255 21 405 42 105 6 375 Observada a seção transversal apresentada abaixo resolva as questões que se seguem Qual o valor do empuxo ativo em kNm marque o valor mais próximo 15 86 29 32 38 62 20 65 11 68 59 83 35 50 47 14 80 53 71 17 41 44 77 26 74 56 23 Qual o valor do empuxo passivo valor integral em kNm marque o valor mais próximo 8 32 38 41 53 62 56 5 44 17 26 65 71 47 20 77 68 23 29 74 35 50 8 59 14 2 11 Qual o ponto de aplicação do empuxo ativo tomando como referência a base do muro em metros marque o valor mais próximo 7 058 094 056 05 086 09 096 064 078 076 042 052 04 084 072 098 054 074 092 06 068 07 10 066 046 088 082 048 044 062 08 Qual o empuxo de água na fundação em kNm 5 725 605 695 455 215 185 665 485 305 10 635 125 365 335 395 545 425 245 575 515 275 155 Para a seção de muro apresentada abaixo proceder a verificação de estabilidade quanto ao tombamento e deslizamento do muro e desenhar o diagrama das tensões normais atuantes na base do muro Adotar para o muro peso específico igual a 23kNm³ para o solo adotar o fator de 05 no cálculo do intercepto de coesão minorado e para o ângulo de atrito entre o solo e o muro adotar 22 Responda as questões que se seguem Sua resposta Marque o valor mais próximo ao fator de segurança ao deslizamento calculado para a seção 10 1 12 28 18 38 34 3 16 14 32 4 2 26 36 22 24 Marque o valor mais próximo ao fator de segurança ao tombamento calculado para a seção 10 39 69 65 75 51 41 61 43 59 53 67 85 79 45 57 63 77 81 37 71 83 33 49 55 73 35 47 Marque o valor mais próximo para a tensão na fundação do muro no lado esquerdo em kPa 5 82 57 37 67 72 127 22 42 17 92 102 107 97 87 117 122 112 52 12 27 77 47 62 132 32 Marque o valor mais próximo para a tensão na fundação do muro no lado direito em kPa 5 62 87 102 52 72 27 47 122 77 67 17 92 82 132 12 37 117 97 127 22 32 42 107 57 112 No caso da argila sedimentar em questão a tensão normal efetiva no plano de ruptura é igual à tensão confinante menos a poropressão Portanto a tensão normal efetiva é igual a 250 kPa 74 kPa 176 kPa A tensão de cisalhamento efetiva é igual à tensão desviatória menos a poropressão Portanto a tensão de cisalhamento efetiva é igual a 170 kPa 74 kPa 96 kPa Portanto um ponto da envoltória de resistência efetiva de MohrCoulomb para essa argila é o ponto 176 kPa 96 kPa A envoltória de resistência efetiva de MohrCoulomb pode ser representada por uma equação da forma τ c σ tan φ Para determinar os parâmetros c e φ da envoltória é necessário realizar um ajuste linear dos pontos experimentais No caso da argila em questão o ajuste linear resulta em τ 12 kPa 02 σ Portanto a envoltória de resistência efetiva de MohrCoulomb para essa argila é uma reta que passa pelos pontos 176 kPa 96 kPa e 0 kPa 12 kPa A única opção presente nas alternativas é 0kpa Para esse valor usando a relação τ c σ tan φ Encontrase um ângulo de atrito de 32 𝜎 𝜎𝑑 𝜎𝑐 𝑢 𝜎 200 170 74 𝜎 296 𝑘𝑃𝑎 𝜎 𝜎𝑑 𝜎𝑐 𝑢 𝜎 200 170 74 𝜎 296 𝑘𝑃𝑎 𝐶𝑃1 𝜎 𝜎3𝑐 𝑢 180𝑘𝑃𝑎 61𝑘𝑃𝑎 119𝑘𝑃𝑎 𝜏 𝜎1 𝜎32 𝑢 1292𝑘𝑃𝑎2 61𝑘𝑃𝑎 45𝑘𝑃𝑎 𝐶𝑃2 𝜎 𝜎3𝑐 𝑢 300𝑘𝑃𝑎 102𝑘𝑃𝑎 198𝑘𝑃𝑎 𝜏 𝜎1 𝜎32 𝑢 1672𝑘𝑃𝑎2 102𝑘𝑃𝑎 184𝑘𝑃𝑎 𝐶𝑃3 𝜎 𝜎3𝑐 𝑢 600𝑘𝑃𝑎 170𝑘𝑃𝑎 430𝑘𝑃𝑎 𝜏 𝜎1 𝜎32 𝑢 2888𝑘𝑃𝑎2 170𝑘𝑃𝑎 256𝑘𝑃𝑎 O único valor presente nas alternativas é 45 Solo 1 𝑘𝑎1 𝑡𝑔2ቀ4534 2 ቁ 022 Solo 2 𝑘𝑎2 𝑡𝑔2ቀ4530 2 ቁ 026 𝜎𝑣1 0 𝜎ℎ1 0 𝜎𝑣2 19𝑥2 38 𝑘𝑁 𝑚2 𝜎ℎ21 38𝑥022 836𝑘𝑁𝑚² 𝜎ℎ22 38𝑥026 988𝑘𝑁𝑚² 𝜎𝑣3 38 19𝑥11 589 𝑘𝑁 𝑚2 𝜎ℎ3 589𝑥026 10𝑥11 2631𝑘𝑁𝑚² 𝐸𝑎 836𝑥2 2 988𝑥11 2631 988𝑥11 2 2826 𝑘𝑁 1 2 3 Solo 2 𝑘𝑝2 𝑡𝑔2ቀ4530 2 ቁ 189 𝜎𝑣1 0 𝜎ℎ1 0 𝜎𝑣2 19𝑥11 10𝑥11 319𝑘𝑁 𝑚2 𝜎ℎ2 319𝑥189 6029𝑘𝑁𝑚² 𝑥 𝐸1 ℎ1 𝐸2 ℎ2 𝐸3 ℎ3 𝐸1 𝐸2 𝐸3 𝑥 836 11 ൬2 3൰ 988 112 26314 988 11 3 836 988 26314 988 𝑥 076 𝑃 10𝑥11 11𝑘𝑁 𝑚2 𝐸𝑎 11𝑥25 275 𝑘𝑁𝑚 𝐹𝑆 𝐹𝑟 𝐹𝑑 𝐹𝑆 5 75𝑚2 23 ൫419 𝑠𝑒𝑛18൯ 𝑡𝑔22 419 cos18 𝐹𝑆 5 1725 1169 𝑡𝑔22 4024 𝐹𝑆 177 𝐹𝑆 𝑀𝑟 𝑀𝑑 𝐹𝑆 5𝑥023 ൫1725 𝑥𝑐𝑔൯ 1169𝑥3 4024𝑥123 𝑥𝑐𝑔 144 𝐹𝑆 575 σ 𝑃 𝐴 6𝑀 𝑏2 σ 18419 3 6𝑥5 023 1725 144 1169 3 4024 123 3² 21815 𝑃𝑎 218𝑘𝑃𝑎 σ 𝑃 𝐴 6𝑀 𝑏2 σ 18419 3 6𝑥5 023 1725 156 4024 123 32 27303𝑃𝑎 2730𝑃𝑎