Empuxo das Terras-Conceitos-Tipos e Calculos

MECÂNICA DOS SOLOS 02 EMPUXO DAS TERRAS Empuxo das Terras Definição Empuxo é a pressão ou a força resultante daquelas pressões exercidas pelo solo contra uma estrutura de engenharia ou que atua sobre uma superfície circundada por uma massa de solo Importância Dimensionamento de estruturas de contenção como muro de arrimo cortina de estaca prancha parede com escoramento e também dimensionamento de fundações condutos enterrados etc Muro de arrimo Conduto enterrado Cortina de estaca prancha ancorada Fundação Superficial Cortina Escorada O valor do empuxo de terra é influenciado pelas propriedades físicas do solo γ C φ Interações físicas entre o solo e a estrutura e o valor e caráter absoluto e relativo do deslocamento e deformação Tipos de Empuxo Estados de tensões a no repouso não pode haver deslocamento b no equilíbrio plástico ativo e passivo Iminência de ruptura Empuxo no Repouso é aquele da massa de terra em repouso onde nenhuma deformação ou deslocamento ocorrerá Exemplo encontro de pontes parede de um subsolo etc Empuxo ativo quando a estrutura se desloca no sentido oposto ao maciço e devido ao movimento relativo entre o solo e o elemento de contenção causando no solo uma expansão ficando na iminência de ruptura Empuxo passivo quando a estrutura se desloca no mesmo sentido do maciço e devido ao movimento relativo entre o solo e o elemento de contenção causa no solo uma compressão ficando na iminência de ruptura Cálculo dos Empuxos Empuxo no repouso K₀ coeficiente de empuxo no repouso Em geral é obtido através de valores já tabelados para diferentes tipos de solos Para solos bastante adensados e areias puras um valor bastante aproximado é obtido através da equação do Jáky τ ângulo de resistência efetiva do solo Solo comportase como um material elástico onde K₀ é obtido em função do coeficiente de Poisson Empuxo Ativo e Passivo num Maciço Nãocoesivo ATIVO PASSIVO Empuxo Ativo e Passivo num Maciço Coesivo ATIVO PASSIVO Métodos de Cálculo Teoria de Rankine prob Teoria de Coulomb gráf Método p carga uniformemente distribuída finita carga concentrada gráf Teoria de Rankine Baseiase nas seguintes hipóteses a a superfície interna da contenção é vertical b não se considera o atrito soloestrutura c maciço em equilíbrio plástico d maciço semiinfinito e a contenção sofre translação ou rotação pela base Problemas 1 Calcular o empuxo resultante que atua sobre o muro de arrimo indicado que serve como encontro de ponte terras sobrecarga água 00 2tfm² γh γsub NA NA 10 γh175 tfm³ γsub090 tfm³ τ30 40 Ko1sen τ1sen 30050 a terras σHKoσV σHKoγZ σH000 σH10175x10x05087 tfm² σH40087090x30x05222 tfm² b sobrecarga σHKoq σH00σH40050x2100 tfm² c água σagγaZ σag100 σag40100 x 30300 tfm² d diagramas E₀₁05x087x10043 tfm E₀₂0508722230463 tfm E₀₃100x40400 tfm Eag05 0x300x30045 0fm ET0434634004501356 tfm 2 Calcular o empuxo resultante que atua sobre o muro de arrimo indicado abaixo terras sobrecarga água 00 2tfm² γh γsub NA NA 20 Areia fina fofa NT γsub090 tfm³ τ30 50 Katg²45τ2tg²45302033 a areia σHKaσVγZKa σH0000 σH20175x20x033118 tfm² σH50118090x30x033208 tfm² b sobrecarga σaKaq σH00σH20σH502x033 σH00σH20σH50067 tfm² Ea105x118x20118 tfm Ea20511820830489 tfm Ea3067x50335 tfm Eag05 0x300 30045 0fm d diagramas ET1392 tfm 3 Calcular o empuxo resultante que atua sobre o muro de arrimo indicado abaixo terras sobrecarga água 00 2tfm² γh Zo fissura 00 60 γh190 tfm³ Argila média cinza c1 tfm³ τ12 Empuxo Ativo Katg²45τ2065 a terras σHγZka 2cKa σH002cKa 2x1x081 σH00162 tfm² σH60σH00γhZKa σH60162190x60x065579 tfm² b sobrecarga σaKaq σH00σH602x065 σH00σH60130 tfm² c água σagγZKa 2cKa ZZo σag0 Zo2cγKa2x119065 130 m σag000 σag13130 x10130 tfm² Empuxos Ea105x579x61301361 tfm Ea213x60780 tfm Ea305x130x130085 tfm d diagramas ET2226 tfm