Exercício de Mecanica dos Solos 1

UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL MECÂNICA DOS SOLOS I Profa Simone Cristina Jesus de Moraes LISTA DE EXERCÍCIOS 6 SOBRECARGA 1 As cargas pontuais de magnitude 89 178 e 267 kN atuam em A B e C respectivamente conforme figura a seguir Determine o aumento na tensão vertical a uma profundidade de 3m abaixo do ponto D 2 O plano de uma área retangular uniformemente carregada é mostrado a seguir Determine o aumento da tensão vertical abaixo do ponto A a uma profundidade z 4m 3 Em uma estação de tratamento de efluente projetase construir dois decantadores Alfa e Beta de iguais características tendo a planta retangular com 12 m de largura e 36 m de comprimento Os decantadores serão construídos na cota 0 me a carga de 95 kPa devido ao peso das estruturas será distribuída uniformemente na área da planta de cada um dos decantadores Com base nos dados apresentados determine os acréscimos de tensão provocados pelos dois decantadores na cota 12 m abaixo do ponto A 4 A Figura abaixo apresenta o perfil do subsolo num local da cidade de SantosSP Projetase construir o Prédio Alfa com 12 metros de largura e 36 metros de comprimento As fundações serão instaladas na cota 2m Admitese o carregamento uniformemente distribuído na área da planta do prédio em 130 kPa Ao lado do Prédio Alfa com características iguais será construído o Prédio Beta Admitese que não há distância significativa entre eles 36 m 6 m 6 m 6 m 6 m 18 m 18 m A Prédio Alfa Prédio Beta Vista em planta dos prédios 0 20 80 140 200 Areia fina compacta cinza Argila siltosa com matéria orgânica γSat 175 kNm³ γSat 16 kNm³ γ 15 kNm³ Areia fina argilosa compacta Cota m NA 24 m Prédio Alfa Prédio Beta a Determine o acréscimo de tensões no centro do Prédio Alfa Ponto A na cota 14 m que corresponde a profundidade média da camada de argila mole b Determine o acréscimo de tensões que o Prédio Beta exercerá sobre o Prédio Alfa Ponto A nesta mesma cota 5 Um reservatório de armazenamento de água tratada de área circular flexível apresenta uma carga uniformemente distribuída igual a 96 kNm² em um raio de 3 m Calcule o acréscimo de tensão vertical em r 0 06 12 24 e 36 m a 15 m de profundidade 6 Calcular o acréscimo de tensões na vertical que passa pelo ponto A às cotas 60 m e 160 m devido à construção do edifício representado no esquema a seguir 7 No terreno abaixo pretendese construir um edifício de 24 pavimentos apoiado na cota de 20 m uma torre de 500 tf um edifício circular de 10 pavimentos apoiado na cota de 25 m e um aterro de 180 m de altura e peso específico de 16 5 kNm³ Calcular as pressões iniciais e finais na cota de 100 m passando pelo ponto O Admitir carregamento de 12 tfm²andar ATERR0 TORRE medidas em metros AREIA SILTOSA γnat 185 tfm³ γsat 192 tfm³ AREIA MÉDIA γsat 190 tfm³ AREIA SILTOSA γsat 172 tfm³ UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL PROVA 1 SUB MECÂNICA DOS SOLOS I Profa Simone Jesus NOME Preencha com seu RA a b c d e f g h i Resolver as questões à mão demonstrando passo a passo a resolução 1 25 pts Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso apresenta altura H0125 m diâmetro005 m e peso de 469 N Após secagem o peso reduz a 410 N Sabendo se que o peso específico dos sólidos s é 27 kNm3 determinar a o peso específico natural nat b o índice de vazios e c a porosidade n d o grau de saturação S e o teor de umidade w 2 25 pts Para realizar a impermeabilização de base de um aterro sanitário utilizando se uma camada de solo compactado dispõese de uma quantidade de solo a ser retirada de uma área e empréstimo cujo volume é 6000m³ Ensaios mostraram que o peso específico natural deste solo é da ordem de 181 kNm³ e que a umidade é de cerca 158 O projeto prevê que para otimização do processo de compactação o solo seja compactado a umidade de 18 ficando com um peso específico seco de 170 kNm³ Que volume de aterro é possível construir com o material disponível Qual volume de água deve ser acrescentado para garantir a otimização do processo 3 25 pts Uma amostra de areia com G igual a 262 foi obtida a partir de um depósito natural usandose um amostrador cilíndrico encontrando os seguintes resultados Volume do cilindro 382 cm3 Massa da amostra natural 707 g Massa da amostra seca 664g Volume da amostra seca com a densidade máxima 334 cm3 Volume da amostra seca com a densidade mínima 493 cm3 Supondo constante o volume de sólidos Calcule o índice de vazios e a densidade relativa Dr da areia no depósito natural 4 25 pts As curvas granulométricas dos solos da Figura abaixo apresentam as seguintes características UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Classifique os solos A B e C de acordo com o Sistema Unificado dos Solos Mostre passo a passo Boa Prova FORMULÁRIO OBSERVAÇÃO ρW 1 gcm3 e γw 10 kNm3 wLP wLL w wLL IC emin emax e emax Dr 1 1 1 1 1 1 s s s w r d d s w w w w e S e n e e e w e u z u z G S e G w Dr Denominação IC Consistência 015 Muito fofa 00 Muito mole 1535 Fofa 00 IC 05 Mole 3565 Média 05 IC 075 Média 6585 Densa 075 IC 10 Rija 85100 Muito Densa 10 dura UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 10 60 2 30 D D CC D 60 10 D CNU IP LL LP D UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL PROVA 2SUB MECÂNICA DOS SOLOS I Profa Simone Jesus NOME INSTRUÇÕES Usar o número do RA nos locais indicados nas questões Resolver as questões à mão demonstrando passo a passo a resolução Preencha com seu RA a b c d e f g h i 1 35 pts Para o perfil de solo abaixo calcule a tensão total a poropressão e a tensão efetiva vertical e horizontal nos pontos A B C e D Detalhes das camadas de solo I II III H1 i m e 04 G203 w 20 H2 h m e 06 G268 H3 g m e 081 G273 1 1 1 1 1 1 s s s w r d d s w w w w e S e n e e e w e u z u z G S e G w ATENÇÃO Sendo 0 zero o número posicionado nas letras g h ou i substituir pelo número 3 três UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 2 25 pts Calcule o acréscimo de tensão vertical no ponto O apresentado na figura abaixo situado na cota 5 m O edifício tem 20 andares e cada andar tem aproximadamente 12kNm2 A torre pesa 4kN e pode ser considerada como uma carga concentrada OBS As áreas devem ser ilustradas e todos os parâmetros apresentados a b m n e I Cálculo do edifício 20 pts cálculo da Torre 10pt 3 5 2 3 z R P v 2 2 z r R 3 20 pts Um muro de arrimo com 2m de largura na base é apoiado na superfície de um terreno provocando uma sobrecarga uniformemente distribuída de 100 kPa Calcule o acréscimo de tensão vertical no ponto A localizado a 2m de profundidade e 2m de distância da linha que passa pelo centro da área carregada cos2 P sen UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 4 20 pts Para situação apresentada na figura abaixo calcule a altura H tal que a pressão da água no ponto A seja igual a i kPa ATENÇÃO Sendo 0 zero o número posicionado na letra i substituir pelo número 5 cinco T A P p w H H H H Q k i A P H i L 1 2 3 4 H UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL BOA PROVA