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MECÂNICA DOS SOLOS II – DETG/UFMG 2014-2

EXERCÍCIOS APLICATIVOS: CÍRCULO DE MOHR Exercício 1 Na cota -3m (em relação à superfície do terreno) de um dado perfil estratigráfico, o estado de tensões de um ponto genérico (no plano horizontal e no plano vertical) é definido pela condição geostática (k0=0,5 e γ=20kN/m3). Após escavação nesse local, espera-se a manifestação de tensão no plano vertical (do ponto) equivalente a 20kPa, sem alteração da tensão vertical. Posteriormente à escavação, será executada uma estrutura de contenção atirantada que despertará no ponto tensão horizontal equivalente a 180kPa, outra vez sem que qualquer alteração da tensão atuante no plano horizontal. Vale destacar que para os três momentos (condição geostática, após escavação e após execução da contenção) a tensão vertical não variará. Trace o Círculo de Mohr correspondentes aos três momentos, bem como os respectivos “pólos”.

Exercício 2 Para um ponto situado a quatro metros abaixo da superfície de um terreno, o qual assumidamente representa uma condição geostática, o estado de tensões efetivas em um dos planos é σ ’ = 67,8 kPa e τ = 10,2 kPa. Sabendo que o nível do lençol freático tem cota inferior à do ponto em questão, determine a inclinação desse plano (67,8kPa; 10,2kPa), bem como as tensões atuantes no plano que faz 45O (no sentido horário) com o plano vertical. Admita que o coeficiente de empuxo no repouso seja 0,6 e que o peso específico do solo homogêneo, acima do ponto, seja 18,0 kN/m3. Qual será o valor do estado de tensões nos dois planos (analisados anteriormente) se um aterro de 1m de altura, de muito ampla radial abrangência superficial em torno do ponto, for construído. Admita que o peso específico seco do aterro seja 19,0 kN/m3 e que o teor de umidade (do aterro) seja 20%.

Prof Antônio Ananias de Mendonça

MECÂNICA DOS SOLOS II – DETG/UFMG 2014-2

Exercício 3 Um corpo de prova (CP) de solo foi submetido a um ensaio de resistência até o instante da ruptura, que ocorreu no plano horizontal. Sabendo que o par ordenado (80kPa; 15kPa) corresponde ao pólo e que foi constatado tensão normal de 50kPa no plano de ruptura, no instante de ruptura, determine: - a tensão cisalhante no plano de ruptura, no instante da ruptura; - os valores das tensões principais no instante da ruptura; - o fator de segurança (FS) no instante da ruptura; - a inclinação do plano no qual atua tensão cisalhante máxima. Analise os resultados/respostas anteriores e tente explicar o motivo pelo qual a ruptura não ocorre para a maior intensidade de tensão cisalhante. Exercício 4 Foi constatado no plano de ruptura, no instante de ruptura, de dois corpos de provas (CP1 e CP2) ensaiados para determinação da envoltória de resistência, respectivamente os seguintes estados de tensões: CP1 (80kPa; 60kPa) e CP2 (160kPa; 120kPa). Determine: - os parâmetros “r1”e ‘r2”, definidores da envoltória de resistência do material; - o fator de segurança (FS) do CP1 e do CP2 no instante da ruptura. Discuta, sucintamente, o fator de segurança (FS) correspondente à manifestação de um estado de tensões (100kPa; 60kPa) nesse material.

Prof Antônio Ananias de Mendonça...