P2 - 2022-1

Iniciado em Tuesday, 22 Mar 2022, 07:41 Estado Finalizada Concluída em Tuesday, 22 Mar 2022, 10:46 Tempo empregado 3 horas 5 minutos Notas 13,00/16,00 Avaliar 8,13 de um máximo de 10,00(81%) Questão 1 Completo Atingiu 4,00 de 4,00 Verifique a estabilidade quanto ao tombamento e ao deslizamento e classifique se o muro se enquadra no caso I ou II quanto às tensões na fundação, do muro de contenção de concreto. Considere a teoria de Coulomb para o cálculo das R e R Comente os resultados obtidos PDF questão 1.pdf v H. Questão 2 Completo Atingiu 2,00 de 4,00 Comentário: OK!! Para a cortina ancorada abaixo, verifique se uma estaca de 7m de comprimento (h+fcalc) garante a estabilidade. Considere, para fins de simplificação, o peso específico do solo natural igual ao do solo saturado. PDF questão 2- solos.pdf Comentário: Esqueceu de multiplicar a tensão vertical pelo Ka Questão 3 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Questão 4 Completo Atingiu 1,00 de 1,00 Qual a teoria que resulta em valores mais conservativos para o cálculo de empuxo de solos? Resposta:  A resposta correta é: Rankine Explique o porquê de se calcular um comprimento mínimo para a ancoragem de cortinas e quais os cuidados devemos tomar no projeto desse tipo de estrutura Quando utilizamos ancoragem em uma cortina é necessário avaliar se esta ancoragem possui um comprimento mínimo que garanta segurança. Salvo o valor estabelecido pela norma, devemos projetar as ancoragens de forma que elas sejam, pelo menos, maior que a soma dos tamanhos das cunhas de ruptura. O que acontece é que se a estrutura estiver no limite de ruptura, haverá uma cunha de ruptura ativa relacionada com o tombamento do muro e uma cunha de ruptura passiva relacionada com a ancoragem. Sabe-se que a ruptura ativa ocorre num ângulo de 45-Φ/2 e a ruptura passiva num ângulo de 45+Φ/2. Relacionando as tangentes destes ângulos com o comprimento do muro e a profundidade da placa, podemos achar uma equação para o valor mínimo para uma ancoragem segura. Em estruturas deste tipo ainda é importante analisar a segurança relacionada à estabilidade da cortina - com o cálculo da ficha mínima, à tensão suportada pelo cabo de ancoragem e à estabilidade da placa de ancoragem. Comentário: Perfeito! Questão 5 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Questão 6 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Em relação ao cálculo de empuxos em solos com nível d'água, assinale a alternativa incorreta: Escolha uma opção: a. o coeficiente de empuxo do solo dever ser calculado pela teoria de Rankine  b. O coeficiente de empuxo da água é igual a 1 c. É necessário usar o gama submerso para calcular as tensões verticais e separar o efeito da água na estrutura, ja que o coeficiente de empuxo da água é diferente do solo d. A teoria de Coulomb pode ser usada para o cálculo do empuxo ativo e. Quando tem a presença de água no solo o empuxo torna-se muito maior, por isso a necessidade de drenagem, principalmente em muros de arrimo. Sua resposta está correta. As respostas corretas são: A teoria de Coulomb pode ser usada para o cálculo do empuxo ativo, o coeficiente de empuxo do solo dever ser calculado pela teoria de Rankine Qual o mecanismo que induz o aparecimento de trincas de tração em solos argilosos? Escolha uma opção: a. A presença de nível d'água b. Em estruturas de arrimo de gravidade c. A presença de um solo arenoso, que ocasiona tensões negativas até uma certa altura onde podem aparecer as trincas de tração d. A presença de um solo coesivo, que ocasiona tensões negativas até uma certa altura onde podem aparecer as trincas de tração  e. A presença de sobrecarga Sua resposta está correta. A resposta correta é: A presença de um solo coesivo, que ocasiona tensões negativas até uma certa altura onde podem aparecer as trincas de tração Questão 7 Completo Atingiu 3,00 de 4,00 Para a cortina de estacas abaixo, calcule o empuxo ativo e passivo que atuam sobre a estrutura. Use a teoria de Rankine (ka com 3 casas decimais em todas as questões). Não é necessário calcular o ponto de aplicação nem fazer considerações sobre a estabilidade, somente desenhar o diagrama de distribuição de tensões horizontais. PDF questão 7.pdf Estabilidade placa de ancoragem: Ep* > T + Ea* Fp Ep* = L . Y . H . ka = L 18 . 19 . 0,333 = 6,9449 KN_ l l l l Ep* = L . Y . H . kp = L 19 . 15 . 3 = 60,94 KN_ l l l l 6045 > 23905L + 6,9449 -> 80375 > 445,800 X -> Problemas de ancoragem Para a cortina de estacas abaixo, calcule o empuxo ativo e passivo que atuam sobre a estrutura. Use a teoria de Rankine (ka com 3 casas decimais em todas as questões). Não é necessário calcular o ponto de aplicação nem fazer considerações sobre a estabilidade, somente desenhar o diagrama de distribuição de tensões horizontais. Argila Ø=25 graus, c=6kPa γnat = 14kN/m³ Área de compacidade média Ø = 30°, c: 0kN/m² γ nat = 19 kN/m³ Ka1 = tg^2 (45 - Ø) Ka2 = tg (45 - 25 = 0,905 ø) = 0,333 l Kp = l a l x h2 . kp = 19. l. 3 = 9660 kn Empuxo ativo: Para a cortina de estacas prancha indicada na figura abaixo, calcular o esforço do tirante (T) e o comprimento da ficha (f) a ser cravada no solo. Use FS 1,5. Desenhe o diagrama de tensões horizontais e escreva a equação dos momentos de forma clara. Comente os resultados encontrados e diga, na sua opinião, se este projeto é viável ou inviável. Área de compacidade média Ø = 30°, c: 0kN/m² γ nat = 19 kN/m³ γ sat= 22 kN/m³ Júlia Hillis Michelly Martins Natalia Gindi Avaliação área 1 – Mecânica dos solos II 2021/1 Para cortina de estacas prancha indicada na figura abaixo, calcular o esforço no tirante (T) e o comprimento da ficha (f) a ser cravada no solo. Use FS 1,5. Desenho o diagrama de tensões horizontais e escreva a equação dos momentos de forma clara. Comente os resultados encontrados e diga, na sua opinião, se este projeto é viável ou inviável. ---------------- NA Areia de compacidade média φ = 30°, c= 0KN/m² γnat= 19 KN/m³ γsat= 22 KN/m³ Tensão vertical σ'v0=0 σ'v1= (28(1,2)∙19= 76 kPa σ'v0= 76+ (3+c)∙(22-10)= 12f1 12 σ'vT= 1,2∙19 = 22,8 kPa ha=tg²(45-30/2) - 0,333 hp=tg²(45+30/2)-3 Tensão horizontal σ'h0=0 σ'h0=76∙0,333= 25,33 σ'v0_(12+11) 0,333 σ'vT=22,8∙0,333= 7,60 ρ=1⁄2 (22-10)∙f², 3= 18f² Solo: |__|E01 <-|___|23,33 E02 <-|_____|E03 EP 0 18f² 124f 10 (3+c, f) 10 =<- E02 |=|E02 (b) |10| ---------------- Empuxos Ea1=25,38∙4/2 50,67kN/m xa=1,33 xat=1,46 Ea2=25,33∙(3+f) xa2 28+ 3/2 Ea3=(12+4f)∙(3+f) xa=(3+f)/3 xa3 28+ 2/3∙(3+f) Ep=18f² xp=f/3 xpT=28+3+2f/ 3 Ea1=30∙3/2= 45N/m xwa1=f+1/3 xwa1T=2.8+2/3 Ewa2= (30)∙f/2 xwa2=f/2 xwa2T=2,8+3∙f/2 ΣMt=0 50,67∙1,46 + 25,33∙(3+f) ∙ (28+3f/2)/2 + (12+4f) ∙ (3+f) ∙ (28+3f/3)/2 + 15·(28+2) + (3f)·10·f/2 (28+34/2) + (28+32f/3/2) - 18f²/15 = 0 f = 6,95 m => fp = 15,34m Logo Htotal=8,34+1,2+28+3=15,34 m -> O projeto não é viável devido a altura H7,12m Calculando T considerando f=6,95 e depois se aplicado 1,2 Ea1=50,67 kN/m Ea2=232,06 kN/m Ea3=180,005 kN/m Ewa1=45 kN/m Ewa2=200,5 kN/m Ep=359,145 TA= EA-BE, 354,23 - 359,145 Tp= Tprop=144,60 kN/m Tpprop= 209,52 kN/m Avaliação e - Muros 1) Declive: 3m NA: 1,5m areia c' e'0 φ=26° γnat=17 kN/m³ γsat=18 kN/m³ Para o pré-dimensionamento será considerado: Marchetti, 2011 Base: 10%H = 1,2m ⟲ 1,8m 70%H = 2,1m ⟲ 0,41m Topo: 0,3m ⟲ 0,25m 85%H= 0,24m ⟲ 0,41m<br>Lado: 12%H ⟲ 0,36m ⟲ 0,160m 157∙H=0,45m ⟲ 0,10m 0,41m Para fins de custo usaremos concreto armado γconc= 22 kN/m³ 2) Empuxo por Rankine ha2=tg (45-26/2) =0.3904 Solo. σ'v=0KPa σ'v8=17∙1,5=25,5KPa σ'vc=25,5 + 15∙(18-10) =345KPa σ'ha2=0KPa σ'ha3=91,93KPa σ'hac3=14,61KPa σ'hwa2=6.103∙15KPa E1=2,95∙1,5= 2,61 KPA E2=9,63∙1,5=14,93 KN/lm x2=0.15 m E3=4,06∙1,5= 3,51 KN/lm x3=0.9m EW=13∙1/2=13∙kN/m σωw=0.15 ETOTAL=31.17 kN/lm xTOTAL=0.90 m b) Cálculo do RV Pm1= (3-0,4)·(1,8-0,25)·22/2 = 44,33 kN/m x mi=1,03 Pm2= 0,25·(3-0,4)·22 = 14,3 kN/m x mz=1,675 m Pm3= 1,8·0,4·22 = 15,84 kN/m x m3=0,9 Pmtotal= 74,47 kN/m x mt=1,12 m Verificações Tombamento Rt= RV·d/RH·x = 74,47·1,12/3+1,9+0,8+7,5 = 2,5065 -> OK -> melhor 1,5 Deslizamento Fd= RV·Φd·tgθ+2/6 - 74,47·1,98-0,26/3+1,14 = 0,78 -> ERRO! Supponando que o solo é o mesmo cl fundação Solução Criação de um dente p/ aumentar o Fd. Como sabemos que para o tombamento já foi passado, só recalcularemos o Fd. Supondo um dente de 0,6 de altura e largura Pm dente= 0,6·0,6·22 = 7,92 kN/m Novo RV= 82,39 kN/m xm novo= 1,16 m Empuxo passivo Ep= 1/2·17·(0,4+o,8)^2·2,561 = 21,77 kN/m Kp= tg²(45+20/2)-2,561 Nova verificação Fd= 82,39·0,8·tg 26° + 21,77/2/3+1,7 = 1,15 -> ERRO! Como nenhuma solução apresenada parência, optamos por escolher outra Geometrical e utilizar um sistema de drenagem de água com o objetivo de diminuir a reação horizontal) Novo modelo Para montar a proposta do I,10 foi feito um muro com base de 0,25 m. Como o volume do muro é menor, optamos por usar concreto e telópico. Cálculo do novo RV Pm1= 0,4·2·2,5 = 120 kN/m/m x1=1 Pm2= 0,25·2,5·2•25 = 16,25 kN/m/m x2=0,625m Pm3= 0,25·2,5·2/6 = 81,125 kN/m/m x3=0,416 Pm solo= 17·2,6•1,25 = 55,2 x3=1,375 Pmtotal= 99,625 kN/m x t= 1,109 m Cálculo do empuxo considerando o drenagem. Eq=1/2·1,7·3·0,39 = 29,87 kN/m x=1m Verificações Tombamento Rt= 99,62·1,09/29,87·1 = 3,666 -> OK Deslizamento Fd=99,62·0,8·tg²(26°)/29,87 = 1,30 -> ERRO! Solução: criação de um dente de 0,4 m Como RV e RH não sofreram muitas alterações só será considerada a parcela no cálculo do Fd para a verificação Ep = 1/17 (0,14+0,4)^2.2,561 = 13,93 KN/m Fd = 99,62 - 0,8.tg(26°) + 13,93/2 - 1,53 -> OK! => Tensão na base d' = 99,62 - 1,09 - 29,87.1.0,799/99,62 e = d/2 - 0,799 = 0,2 < FB/6 = 0,33 -> Caso I QVF = 79,79 kN/m QVB = 19,84 kN/m QVF < 1.3 ΨADH -> OK (QVF + QVB)/2 < ΨADH -> OK 2 m 79,79 19,84 Resolução final: 2,6 m 0,10 2,10 m 1,0 m 0,25 0,95 0,25 Com concreto ciclópico E sistema de drenagem com filtro e canaleta. Digitalizado com CamScanner