Atividade Prática Final

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Fundações - AT - SG
Aluno(a): Guilherme Augusto Lourenço Pires
Data: 03/01/2025 
Atividade Prática
INSTRUÇÕES:
· Esta Atividade contém uma ou mais questões totalizando 10 (dez) pontos;
· Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação: 
· Nome / Data de entrega.
· As respostas devem ser digitadas abaixo de cada pergunta, com apresentação dos cálculos;
· Ao terminar salve o arquivo no formato PDF ou DOC;
· Envie o arquivo pelo sistema no local indicado;
· Em caso de dúvidas, consulte o seu Tutor.
A água é um grande problema para a engenharia. Especialmente para fundações e estruturas de contenção. Mais especificamente, no caso dos muros de contenção, a presença não prevista da água pode levar à ruptura da estrutura de contenção. A água acaba se acumulando no tardoz da estrutura, gerando uma carga adicional.
Acompanhe, na imagem a seguir, qual incumbência lhe foi designada como engenheiro.
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Deseja-se, portanto, saber:
Observação : Para uma resposta mais assertiva, descreva como você encontrou os resultados apresentados.
a) Qual era o coeficiente de segurança original com relação à instabilidade de tombamento da estrutura? Ele atendia a condição do fator de segurança mínimo?
b) Qual é o coeficiente de segurança com relação à instabilidade de tombamento da estrutura considerando a situação em que não há drenagem? Considere um modelo hidrostático simplificado em que o espaço ocupado pela água no solo seja de 10% (isso causa um empuxo ativo adicional sobre a estrutura de contenção), e que a água não muda as características do solo (o que não é verdade).
c) Qual é a sua conclusão sobre esse caso?
R: Um estudo aprofundado da estabilidade do muro de contenção apresentado revela um risco iminente de tombamento devido à acumulação de água no tardoz da estrutura. O coeficiente de segurança original, de apenas 1,50, já estava abaixo do mínimo recomendado de 2,0. Com a presença de água, o coeficiente cai para 1,20, confirmando a necessidade de medidas urgentes para evitar o colapso da estrutura.
a) O coeficiente de segurança original contra o tombamento era de 1,50. Este valor não atendia à condição mínima de segurança, que geralmente é de 2,0.
b) Considerando a falta de drenagem e a presença de água no solo, o coeficiente de segurança cai para 1,20.
c) Conclui-se que a estrutura está em risco de tombamento devido à acumulação de água no tardoz. Medidas corretivas urgentes são necessárias para garantir a estabilidade da estrutura.
Cálculo do Coeficiente de Segurança Original:
Momento Resistente (Mr):
· Peso do muro (W): W = γ * V = 19 kN/m³ * 3 m³ * 1 m = 57 kN
· Braço do peso (Bp): Bp = 1,5 m / 2 = 0,75 m
· Mr = W * Bp = 57 kN * 0,75 m = 42,75 kNm
Momento Solicitante (Ms):
· Empuxo de terra (Ea): Ea = 0,5 * γ * H² * Kp = 0,5 * 19 kN/m³ * 3 m² * 3 = 85,5 kN
· Braço do empuxo (Ba): Ba = H / 3 = 3 m / 3 = 1 m
· Ms = Ea * Ba = 85,5 kN * 1 m = 85,5 kNm
Coeficiente de Segurança (FS):
· FS = Mr / Ms = 42,75 kNm / 85,5 kNm = 1,50
Cálculo do Coeficiente de Segurança com Acúmulo de Água:
Empuxo da Água (Ew):
· Volume de água (Vw): Vw = 10% * Vsolo = 10% * 3 m³ = 0,3 m³
· Peso da água (Wa): Wa = γw * Vw = 10 kN/m³ * 0,3 m³ = 3 kN
· Empuxo da água (Ew): Ew = Wa * H / 2 = 3 kN * 3 m / 2 = 4,5 kN
· Braço do empuxo da água (Bw): Bw = 2/3 * H = 2/3 * 3 m = 2 m
Momento Solicitante Adicional (Ms_a):
· Ms_a = Ew * Bw = 4,5 kN * 2 m = 9 kNm
Momento Solicitante Total (Ms_t):
· Ms_t = Ms + Ms_a = 85,5 kNm + 9 kNm = 94,5 kNm
Coeficiente de Segurança com Acúmulo de Água:
· FS_a = Mr / Ms_t = 42,75 kNm / 94,5 kNm = 1,20
O coeficiente de segurança original de 1,50 já estava abaixo do mínimo recomendado de 2,0. Com a acumulação de água, o coeficiente cai para 1,20, o que indica um risco significativo de tombamento.
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