Coleção 1 - Gabarito

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Coleção 1 – Fundações diretas: segurança contra ELS e provas de carga
 
1a) Escolher um ponto do trecho linear (vamos utilizar Teoria da Elasticidade linear para interpretar a prova de
carga). Escolha diferentes pontos nesse trecho e avalie a influência no resultado. Resposta: ~ 7 mm
Observação importante: na expressão da Teoria da Elasticidade utilizada para a interpretação da prova de carga e
para a previsão do recalque há apenas dois parâmetros elásticos, módulo de Young e coeficiente de Poisson. Esse
fato não lhe pode passar despercebido! Ele indica pelo menos duas características do modelo adotado: 1) admite
que o solo seja isotrópico (senão, haveria um maior número de parâmetros elásticos, cinco no caso de anisotropia
cruzada, por exemplo); 2) admite que o terreno seja homogêneo (senão haveria uma variação de parâmetros
elásticos de ponto para ponto, em profundidade por exemplo). Esse modelo só pode ser adotado, portanto, se você
tiver indícios de que essas duas hipóteses são válidas. A primeira é normalmente admitida, já que as previsões não
são ruins; mas é raramente verificada nos solos usuais. A segunda depende de uma inspeção do perfil do subsolo
obtido em uma sondagem de simples reconhecimento: não pode haver, por exemplo, um crescimento significativo
de NSPT com a profundidade, pois isso já indicaria um solo heterogêneo. Examinar a sondagem é sempre
essencial!
1b) Dois parâmetros elásticos, equação única. Necessário estimar um deles para conhecer o outro. Gama de
variação de Poisson é mais estreita (qual é mesmo?), portanto mais fácil estimar. Verificar influência do coeficiente
de Poisson admitido sobre o módulo de Young. Resposta: ~ 220 MPa
1c) tensão de 800 kPa adequada? => duas perguntas: segura contra ELS? segura contra ELU?
ELS: 7 mm Ok? Depende do que está acima. Estudar item 2.5 do Fundações, vol. 1 (Velloso e Lopes). 
7 mm é recalque absoluto de um pilar. Recalque diferencial? Recalque diferencial específico? 
7 mm = recalque absoluto da sapata, provocado por ela mesma; sapatas vizinhas provavelmente aumentarão esse
recalque, mas diminuirão os diferenciais.Um carregamento de semi-espaço infinito (≈ sapata apoiada no terreno)
não causa tensões (e deformações) só diretamente abaixo de si mesmo!
ELU: 800 kPa equivaleria a F = 2 se a ruptura da sapata de 2,0 m x 3,0 m ocorresse com 1600 kPa (ruptura bem
caracterizada na prova de carga da curva 1); haveria bons argumentos, além da NBR6122, para se aceitar esse
valor de F; NBR6122/2010 admite também a utilização de fatores parciais de majoração de ações e minoração de
resistências. Contexto histórico importante: estudar item 7.4.4 do livro FTP (Fundações: Teoria e Prática). No
entanto, não sabemos se a ruptura da sapata maior ocorreria com 1600 kPa! Da mesma forma que utilizamos a
Teoria da Elasticidade para interpretar a prova de carga de modo a poder calcular o recalque da sapata maior,
temos que utilizar algum tipo de teorização para prever a tensão de ruptura da sapata maior. Como veremos na
coleção 2, utiliza-se para isso a Teoria da Plasticidade. Aprenderemos então que é essencial conhecer o tipo de
solo para prever essa tensão de ruptura. Provavelmente o ELS é que vai condicionar a tensão admissível nesse
caso, não o ELU.
 
2) Para começar, compare o resultado de campo da segunda prova de carga (última figura) com a curva 2 da
primeira figura. Procure entender o resultado de campo e como ele foi adaptado para interpretação posterior.
2a) Solo 1 é mais rígido (maior módulo de Young) e mais resistente (maior tensão de ruptura) do que o 2.
2b) Mesma curva, escalas diferentes. Atenção às escalas antes de julgar rigidez.
2c) Figura 2 é resultado de campo da prova de carga. Figura 3 é interpretação operacional para projeto.
2d) Resposta 1: ~ 77 mm
2d) Resposta 2: ~ 20 MPa
2d) Resposta 3. ELS: 77 mm provavelmente excessivo para a maior parte das edificações (não todas);
frequentemente diferencial máximo é da ordem de 50% do absoluto máximo; edificação resiste a 40 mm de
diferencial? Se não, reduzir a tensão admissível. Estudar item 2.5 do Fundações, vol. 1 (Velloso e Lopes).
ELU: ainda não sabemos a relação entre a tensão de ruptura e a tensão de 800 kPa aplicada por essa sapata
(mesmo comentário da questão 1).
 
3) Teoria da Elasticidade pode ser utilizada para tensões admissíveis no trecho de comportamento linear. Prevê
recalques causados por pequenas variações volumétricas e pequenos deslocamentos relativos das suas
partículas. Soluções analíticas disponíveis frequentemente obtidas pela integração da solução de Boussinesq
(carga pontual na superfície de semi-espaço).
Para solos sujeitos a grandes variações volumétricas e significativos deslocamentos relativos de partículas (solos
com partículas lamelares, elevados índices de vazios, argilas marinhas de Santos, por exemplo), outras teorias são
essenciais (teoria do Adensamento de Terzaghi e outras). Conheça o perfil do subsolo antes de aplicar
qualquer teoria.
Última atualização: segunda, 10 março 2014, 12:30