Atividade de Laboratório - Mecânica dos Solos 2 - 2023-2

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES E GEOTECNIA DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS II ATIVIDADE DE LABORATÓRIO Objetivo da atividade:  Interpretação de resultados de ensaio de cisalhamento direto;  Aprimoramento da análise crítica dos dados; Diretrizes:  A atividade deverá ser realizada em individualmente por todos os alunos matriculados na disciplina;  Os dados brutos dos ensaios de cisalhamento direto serão apresentados a seguir.  Os cálculos e gráficos devem ser entregues em arquivo excel ou pdf.  Fique atento as unidades indicadas na tabela de interpretação para cada variável. Faça as correções de unidades necessárias. Para o tratamento dos dados, siga as instruções a seguir: 1° Passo - Durante o ensaio as leituras dos instrumentos foram feitas considerando o algarismo escalar ou já o corrigindo com a precisão indicado no próprio instrumento considerado. Nesse caso, a precisão de dos 3 extensômetros é de 0,01. Logo, para determinação da leitura em milímetros deve-se multiplicar o valor escalar pela precisão. 𝐿𝑒𝑖𝑡𝑢𝑟𝑎 (𝑚𝑚) = 𝐿𝑒𝑖𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑟𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑒𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎𝑟)𝑥 𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑠ã𝑜 2° Passo – Em particular, o extensômetro inserido no anel dinamômetrico registra os valores de deslocamento do anel em mm (depois da correção feita no 1° Passo). No entanto, a variável de interesse desse instrumento é a força cisalhante. Para isso, deve-se multiplicar a leitura pela constante do instrumento indicada (k=1,561 kN/mm). 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑐𝑖𝑠𝑎𝑙ℎ𝑎𝑛𝑡𝑒 (𝑘𝑁) = 𝐿𝑒𝑖𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑟𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑚𝑚)𝑥 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑘 ( 𝑘𝑁 𝑚𝑚) 3° Passo – Correção da área cisalhada. Durante o ensaio, o deslocamento horizontal imposto provoca uma diminuição da área a ser cisalhada, como mostrado na figura: UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES E GEOTECNIA DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS II Sendo: ℓ1 = dimensão na direção perpendicular ao deslocamento do cisalhamento (=10 cm); ℓ2 = dimensão na direção paralela ao deslocamento do cisalhamento; 𝛿ℎ = deslocamento horizontal no sentido do cisalhamento; 4° Passo – Cálculo da Tensão cisalhante. 𝜏 = 𝑇 𝐴𝐶 T = força horizontal medida pelo anel dinamômetrico (kN); Ac = Área da seção transversal corrigida do corpo de prova (cm²); 5° Passo – Faça a análise considerando a tensão normal constante, isto é, a tensão normal aplicada na fase de adensamento. 6° Passo – Faça os gráficos do ensaio, sendo:  Gráfico Tensão cisalhante (τ) versus Deformação horizontal (𝜀ℎ);  Gráfico Deslocamento vertical (𝜀𝑣) versus Deformação horizontal (𝜀ℎ);  Defina o ponto de ruptura do ensaio (pico ou residual), indicando- o no gráfico Tensão cisalhante (τ) versus Tensão normal (σ);  Defina a envoltória de resistência e os parâmetros (coesão e ângulo de atrito) Use a planilha abaixo como referência para organizar a correção dos dados de ensaio para as devidas unidades. Lembre-se que a deformação solicitada corresponde a variação do deslocamento pelo valor comprimento/altura do corpo de prova. UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES E GEOTECNIA DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS II AMOSTRA: Velocidade do ensaio (mm/min) 0,8 K (kN/mm) 1,561 Cisalhamento: Deslocam. Horizontal Leitura do Anel Deslocam. Vertical Deslocam. Horizontal (mm) Leitura do Anel (mm) Deslocam. Vertical (mm) Área Corrigida (cm²) Força de Cisalhamento (kN) Tensão Nominal (kPa) Tensão de Cisalh. corrigida (kPa) PBL UFMG UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS ESCOLA DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES E GEOTECNIA LABORATÓRIO DE GEOTECNICA CISALHAMENTO DIRETO IT - 016 FICHA DE DADOS: Teor de Umidade Inicial Cápsula nº Mc (g) McS+W (g) Mc+S (g) Mw (g) Ms (g) w (%) Wmedio (%) Teor de Umidade Final Cápsula nº Mc (g) McS+W (g) Mc+S (g) Mw (g) Ms (g) w (%) Wmedio (%) Adensamento Tempo (min) Leitura (mm) 0,00 0,5 0,25 1,05 0,50 1,05 1,00 1,055 2,00 1,06 4,00 1,06 8,00 15,00 30,00 60,00 120,00 240,00 480,00 1440,00 4320,00 5760,00 7200,00 Características Gerais Velocidade de ensaio (mm/min) Dimensões do CP (cm) Massa específica - ρ (g/cm³) Tensão Normal - σ (kPa) K = 1,564 kN/mm Cisalhamento Leitura Anel Deformação (mm) Horiz. (mm) Vert. (mm) 0,10 0,19 0 0,19 0,3 0 0,22 0,30 0,01 0,29 0,4 0, 0,4 0,4 0,04 0,51 0,5 0,07 0,57 0,67 0,09 0,7 1,00 0,12 0,8 1,20 0,13 1,3 1,60 0,21 1,54 1,70 0,23 1,54 1,80 0,25 0,59 2,00 0,29 0,59 2,00 0,32 0,63 3,00 0,35 0,63 3,00 0,40 0,57 4,00 0,54 0,55 4,00 0,72 0,55 4,00 1,00 0,65 5,00 1,40 0,75 5,00 1,28 0,41 5,00 1,48 0,38 4,50 1,29 0,35 4,00 1,08