Engenheiro Jeselay Reis Professor DR. DEC/UEM

Apresentação em tema: "Engenheiro Jeselay Reis Professor DR. DEC/UEM"— Transcrição da apresentação:

1 Engenheiro Jeselay Reis Professor DR. DEC/UEM
TENSÕES EM SOLOS Engenheiro Jeselay Reis Professor DR. DEC/UEM

2 Cargas no solos

3 TENSÕES

4 TENSÕES DEVIDO AO PESO PROPRIO
Meio Homogêneo Meio Estratificado

5 Pressões neutras Hipótese de aqüífero estático Hipótese de aqüífero com fluxo

6 Princípio das Tensões Efetivas

7 Tensões devido a sobrecargas

8 distribuição

9 Acréscimo de tensões: área circular

10 Acréscimo de tensões: área retangular

11 Acréscimo de tensões: área retangular

12 Acréscimo de tensões: área plana trapezoidal

13 Acréscimo de tensões: área plana triangular

14 Resistência ao cisalhamento de solos

15 Ruptura A ruptura dos solos geralmente ocorre por cisalhamento aterros
Resistência mobilizada sapatas Superfície de ruptura

16 Ruptura por cisalhamento
Sup. De ruptura Os grãos de solo deslizam ao longo da superfície de ruptura

17 Ruptura por cisalhamento
  Na ruptura, a tensões cisalhantes ao longo da superfície de ruptura superam a resistência ao cisalhamento do solo

18 Critério de ruptura Mohr-Coulomb
  envoltória f  Ang. de atrito Coesão c  f é a máxima resistência mobilizada em função de uma tensão normal .

19 Critério de ruptura Mohr-Coulomb
A resistência ao cisalhamento é dividida em duas componentes: coesão and atrito.    c Comp. de atrito Comp. de coesão f f f tan  c

20 c e  são os parêmetros da resistencia ao cisalhamento.
Altos valores dos parâmetros significa alta resistência ao cisalhamento.

21 Círculo de Mohr & envoltória de resistência
 Y X  X Y X Elementos de solo ~ ruptura Y ~ estabilidade

22 Círculo de Mohr & envoltória de resistência
Tensões no solo NT  c Y c c+  Tensões iniciais são representadas por um ponto.

23 Critério de ruptura Mohr-Coulomb
Processo de carregamento GL  c Y c .. Finalmente a ruptura

24 Orientação do plano de ruptura
Plano de ruptura é 45 + /2 com horizontal 45 + /2 Y GL 45 + /2  c  90+ Y c c+

25 = + Círculo de Mohr e  & ’ v h v’ h’ u X X X h’ v’ h v u
Tensões efetivas Tens.totais h’ v’ h v u

26 Envoltória em termos de  e ’
Corpos de prova para diferentes condições de confinamento e carregamento f c c uf inicialmente… final c,  em funcão  Ná ruptura, 3 = c; 1 = c+f 3’ = 3 – uf ; 1’ = 1 - uf c’, ’ em funcão ’

27 Célula triaxial Pistão failure plane O-ring Membrana impermeável
Corpo de prova rompido Pistão failure plane O-ring Pedra porosa Membrana impermeável célula agua Pressão na célula Variação de volume ou poro pressão Contra pressão pedestal

28 Tipos de ensaios Triaxial
Acrescimo de tensão () Condição inicial c cisalhamento (carregamento) É drenado? É drenado? sim não sim não consolidado Inconsolidado drenado Não drenado

29 Tipos de ensaio Triaxial
Depende da drenação Inicial como compressão isotrópica cisalhamento, Tipos de ensaio: Consolidado Drenado (CD) Consolidado Não drenado (CU) Não consolida Não drenado (UU)

30 Não consolidado, não drenado u = 0
Argilas normalmente adensadas, c’ = 0 & c = 0. Solos Granulares. c = 0 & c’= 0

31 Estado Plano de Tensões
Elemento 2D Elemento 3D sy sx txy x y z Definição de Espaço bidimensional: quando as deformações em uma das direções são nulas ou insignificantes em relação as componentes nas outras direções.

32 Círculo de Mohr Considerando uma situação de tensão bidimensional onde são conhecida as conhecida tensões, o procedimento para se obter o círculo: 1. Representa-se em escala o plano cartesiano com as tensões normais nas abscissas são as tensões normais e as ordenadas as tensões cisalhantes 2. Plota-se os pontos conhecidos tensões na faceta vertical e horizontal s e t. 3. A tensão de cisalhamento será positiva quando girar no sentido horário em relação a um ponto fora da faceta. Caso contrário será negativa. 4. A tensão de normal será positiva quando forem de compressão. 5. O seguimento de reta entre as coordenadas (sy e tyz) e (sz e tzy) interceptará o eixo das abcissas, defenindo então o centro do círculo e consequentemente, o prório. 6. Os pontos característicos como as tensões principais, as cisalhantes máxima e mínima, são indicadas na figura.

33 Envoltória Transformada. Diagrama p x q
Consiste em plota-se num plano cartesiano de abcissa p e ordenada q o ponto A do círculo de Mohr. Coordenadas do ponto A Caso os planos principais seja os planos horizontal e vertical:

34 O Critério de Resistência de Morh-Coulomb
Define-se a ruptura quando a tensão de cisalhamento, função da tensão normal aplicada , em um determinado plano iguala ou supera a resistência ao cisalhamento do material: Pelo menos um ponto do círculo representa a condição de ruptura. Para varias condições de carregamento ter-se-a vários círculos. A envoltória é admitida como sendo a reta que contem todos os pontos correspondentes a ruptura.

35 Condições Limites: De acordo com com a teoria o plano de ruptura ocorre a do plano principal maior. As situações limites formam os casos particulares: Solos puramente coesivos Solos puramente arenosos. A envoltória pode ser determinada em termos de tensões totais e efetivas. e Onde:

36 Trajetória de Tensões Definição: Representa os sucessivos estados de tensão aos o corpo de prova ou elemento de solo foi submetido durante a fase de carregamento. Trajetória de Tensões Totais Trajetória de Tensões Efetivas

37 Tipos de Ensaios

38 Ensaio de Cisalhamento Direto

39 Ensaio de Compressão Triaxial

40 Ensaio de Compressão Triaxial Classificação dos Ensaios Quanto ao Carregamento

41 Ensaio de Compressão Triaxial Classificação dos Ensaios Quanto a Drenagem

42 Comportamento das Argilas
Tipos de Ensaios: Compressão triaxial CD, CU, UU. Argilas Pré Adensadas Para o ensaio CD: Para o ensaio CU: Argilas Normalmente Adensadas: Para o ensaio CD: Para o ensaio CU:

43 Resistência: Ensaios UU
Correlaciona da com a resistência a compressão simples Rc: