Analise de Parametros do Solo a Partir de Dados SPT - Calculos e Metodologias

Temos SP084 IJK835 Portanto P2250IJK22508353085kN QUESTÕES 1Determine os parâmetros do solo e c para cada uma das camadas a partir dos dados de SPT no perfil a seguir Usar a primeira coluna de NSPT para estimar os parâmetros Passo 01 Desenho esquemático das camadas com base no perfil geotécnico Passo 02 Cálculo do NSPT médio por camada Camada 1 Argila arenosa variegada de rija a muito rija Nspt 17261821 4 205 Nspt20 Camada 2 Solo residual arenoso de compacto a muito compacto Nspt 2820293240455055 8 3737 Nspt37 Passo 03 Realizar a correlação propriamente dita entre NSPT e os parâmetros do solo e c Camada 1 Argila arenosa variegada de rija a muito rija Coesão c10Nspt1020 c200 kPa Ângulo de atrito por Teixeira 1996 ϕ 20Nspt 15 2020 15 ϕ35 Peso específico por Godoy 1972 Com se tratar de um solo argiloso com Nspt maior que 20 γ21 kNm³ Camada 2 Solo residual arenoso de compacto a muito compacto Coesão c0 kPa Ângulo de atrito por Teixeira 1996 ϕ 20Nspt 15 2037 15 ϕ4220 Peso específico por Godoy 1972 Com se tratar de um solo ar enoso com Nspt entre 19 e 40 e o solo está abaixo do nível dágua γ21 kNm³ Para cada camada temos prof m NSPT médio Tipo Comportamento NSPT médio por camada º kN m³ c kPa início fim Consistência Compacidade 000 070 Aterro 070 200 17 Argila arenosa rija a muito rija 17 3173 1900 14000 200 300 26 Argila arenosa rija a muito rija 26 3598 2100 22000 300 400 18 Argila arenosa rija a muito rija 18 3112 1900 13000 400 480 21 Argila arenosa rija a muito rija 21 3397 1900 18000 480 500 21 Solo residual arenoso compacto a muito compacto 21 3397 2100 0 500 600 28 Solo residual arenoso compacto a muito compacto 28 3645 2100 0 600 700 20 Solo residual arenoso compacto a muito compacto 20 3397 2100 0 700 800 29 Solo residual arenoso compacto a muito compacto 29 3736 2100 0 800 900 32 Solo residual arenoso compacto a muito compacto 32 3866 2100 0 900 1000 40 Solo residual arenoso compacto a muito compacto 40 4069 2100 0 1000 1100 45 Solo residual arenoso compacto a muito compacto 45 4220 2100 0 1100 1200 50 Solo residual arenoso compacto a muito compacto 50 4433 2100 0 1200 1245 55 Solo residual arenoso compacto a muito compacto 55 4598 2100 0 2 Estimativa da Capacidade de Carga do Solo σ r a partir do perfil a seguir A sapata está assentada na profundidade h escolhida Usar a formulação de Vésic Passo 04 Escolher um tipo de Fundação Rasa Adotar Sapata Isolada Adotando uma sapata isolada Passo 05 Definir a forma da base da sapata isolada Definindo uma sapata com base quadrada com lado B Passo 06 Adotar as dimensões da base da sapata isolada B x L pelo menos o valor de B Para o prédimensionamento das dimensões da sapata temos σadm NSPT 50 14 50 0028kNcm² A área estimada da sapata deve ser A P σadm 3085 0028 11017857cm² Sendo assim B 2 11017857cm² B 11017857 33193cm Sendo assim iremos adotar uma sapata quadrada com lado 350cm Portanto a profundidade do bulbo de tensões é Z2B2350700cm Passo 07 Adotar uma profundidade h a ser assentada a sapata isolada ou seja definir a cota de assentamento da fundação rasa Adotando inicialmente uma profundidade de assentamento da sapata de h1m devido a presença de nível de água apresentada em cerca de 090m e 120m Passo 08 Representar esquematicamente a sapata isolada no perfil de solo definido Passo 09 Determinar os Fatores de Carga N C 𝑁 e N q a partir do ângulo de atrito efetivo Para a primeira camada a rgila arenosa variegada de rija a muito rija com ângulo de atrito ϕ35 os fatores de carga são N C 4612 N q 3330 N 4803 Além dis so N q N C 072 tgϕ070 Para a segunda camada solo residual arenoso até a profundidade de 10m com ângulo de atrito ϕ42 os fatores de carga são N C 9371 N q 8538 N 15555 Além dis so N q N C 091 tgϕ090 Passo 10 Determinar os Fatores de Forma S C 𝑆 e S q a partir da forma da Sapata isolada escolhida Por ser uma sapata retangular os fatores de forma de acordo com a imagem a seguir são Primeira camada S C 1 N q N c 1 072 S C 172 S q 1tgϕ1070 S q 170 S γ 060 Segunda camada S C 1 N q N c 1 091 S C 191 S q 1tgϕ1090 S q 190 S γ 060 Passo 11 Determinar os Fatores de profundidade d C 𝑑 e d q a partir do ângulo de atrito efetivo e da cota de assentamento d c 14 d q 12 tan ϕ 1 sin ϕ 2 k12 tan 35 1 sin 35 2 055 d q 114 d γ 10 Passo 12 Calcular a Capacidade de Carga do Solo σ r propriamente dita na cota de assentamento escolhida Analisando apena s a primeira camada t emo s que qγh21121kPa Temos que γ21 kNm³ porém abaixo do nível de água γ211011 kNm³ Portanto a capacidade de carga do solo é σ r c N C S C q N q S q 1 2 γB N γ S γ σ r 200 4612172213330171135480306 2 σ r 1586528108 88155475 1750884 kPa σ r 1750 MPa Analisando apenas a segunda camada temos que qγh21121kPa Temos que γ21 kNm³ porém abaixo do nível de água γ211011 kNm³ Além disso B 3 5 3873 Portanto a capacidade de carga do solo é σ r q N q S q 1 2 γB N γ S γ σ r 218538191 1 2 1173 1555506 σ r 342459374720717209 kPa σ r 717 MPa 3 Determinar as dimensões das sapatas a partir da tensão admissível do solo σ adm calculada no item anterior e a partir da carga vertical do pilar P Utilizar um pilar de 25x25cm Analise a viabilidade de tal dimensão recalculando caso seja necessário Passo 13 Calcular a tensão admissível do Solo σ adm na cota de assentamento escolhida utilizando o fator de segurança igual a 30 para fundação rasa σ adm σ r FS 717 30 238MPa00238kNcm² Passo 14 Calcular a tensão aplicada σ p majorando a carga do pilar em 10 a mais Majorando a carga do pilar em 10 temos P30851133935 kN A tensão aplicada é σ p P A 33935 350350 00277kNcm² Passo 15 Verificar se a tensão admissível é maior ou igual à tensão aplicada A tensão admissível é σ adm 00238kNcm² E a tensão aplicada é σ p 00277kNcm² Portanto a tensão admissível é menor que a tensão aplicada Passo 16 Otimizar o dimensionamento da sapata isolada verificando se a tensão admissível é aproximadamente igual à tensão aplicada Caso seja atendido fim do dimensionamento Caso não seja verdadeiro devese refazer os cálculos ou alterando as dimensões da sapata isolada ou alterando a cota de assentamento até que os valores de tensão admissível do solo e tensão aplicada sejam aproximadamente iguais A tensão admissível ficou próxima aos valores da tensão aplicada porém inferior refazendo o dimensionamento Adotando uma sapata quadrada com lado 380cm Portanto a profundidade do bulbo de tensões é Z2B2380760cm A capacidade de carga da primeira camada é qγh21121kPa Temos que γ21 kNm³ porém abaixo do nível de água γ211011 kNm³ Portanto a capacidade de carga do solo é σ r c N C S C q N q S q 1 2 γB N γ S γ σ r 200 461217211383330172 σ r 15865281183151704843 kPa σ r 1704 MPa Analisando a capacidade de carga da segunda camada temos que qγh21121kPa Temos que γ21 kNm³ porém abaixo do nível de água γ211011 kNm³ Além disso B 383876 Portanto a capacidade de carga do solo é σ r q N q S q 1 2 γB N γ S γ σ r 218538191 1 2 1176 1555506 σ r 342459390119732578 kPa σ r 733 MPa A tensão admissível do solo é σ adm σ r FS 733 30 244MPa00244kNcm² A tensão aplicada é σ p P A 33935 380380 00235kNcm² Sendo assim a tensão aplicada é menor que a tensão admissível