AULA 01 INTRODUÇÃO A TENSOES NO SOLO 17082017

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MECÂNICA DOS SOLOS II
AULA 01
PROF.: ROSIEL FERREIRA LEME
Tema: 	 TENSÕES NO SOLO
PROGRAMA DA AULA
Tensões no solo
Calculo das tensões no solo
TENSÕES NO SOLO
TENSÕES NO SOLO
Qual a importância do estudo de tensões
	O conhecimento das tensões atuantes em um maciço de terra é de vital importância no entendimento do comportamento de praticamente todas as obras de Engenharia Geotécnica. 
1.1 Conceito de tensões num meio particulado
TENSÕES NO SOLO
Como se dá as tensões num meio particulado
	Considere o modelo de solo a seguir. 
1.1 Conceito de tensões num meio particulado
grãos de siltes e de areias, a transmissão de forças se faz através do contato direto de mineral a mineral. 
partículas de mineral argila em número muito grande, as forças em cada contato são muito pequenas e a transmissão pode ocorrer através da água quimicamente adsorvida.
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TENSÕES NO SOLO
Como se dá as tensões num meio particulado
	As forças entre as partículas são aleatórias ao longo de toda a massa de solo, mas em todo ponto de contato do plano podem ser decompostas numa componente normal (N) e uma componente tangencial (T) 
1.1 Conceito de tensões num meio particulado
F
N
T
F
T
N
F
N
T
	De acordo com Craig (2007) o erro inserido ao admitir que o contato entre as partículas ocorre pontualmente é insignificante em solos.
	A área de contato normalmente significa algo entre 1 e 3 % da área da seção transversal A.
Como é impossível desenvolver modelos matemáticos com base nas inúmeras forças, a sua ação é substituída pelo conceito de tensões.
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TENSÕES NO SOLO
Como se dá as tensões num meio particulado
A TENSÃO NORMAL é o somatório das forças normais ao plano, dividida pela área total da seção. 
A TENSÃO CISALHANTE é o somatório das forças tangenciais, dividida pela área total da secção. 
1.1 Conceito de tensões num meio particulado
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TENSÕES NO SOLO
Como se dá as tensões num meio particulado
Nos solos, ocorrem tensões devido ao peso próprio e às cargas aplicadas.
Na análise do comportamento dos solos, as tensões provenientes do peso próprio têm valores consideráveis, e não podem ser desconsideradas. 
A distribuição de tensões no solo devido ao seu peso próprio pode resultar em um problema razoavelmente complexo
1.1 Conceito de tensões num meio particulado
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CALCULO DAS TENSÕES NO SOLO
2. CÁLCULO DAS TENSÕES
	Considere dois blocos de pesos P1 e P2, superpostos. As tensões de contato desses blocos sobre uma superfície horizontal são assim determinadas:
h1
h2
A
P1
P2
Volumes
Peso total do prisma
Tensão vertical total na base do prisma 
2.1 Tensões devidas ao peso próprio
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2. CÁLCULO DAS TENSÕES
	Tomemos, agora, um perfil de solo sedimentar como se segue:
2.2 Tensões NEUTRA
zw = (5 + 6 +7) m = 18 m
‘
6 m
7 m
Areia fofa
Argila mole 
5 m 
zw
Se um tubo fosse inserido no solo até a face inferior da camada de areia, qual seria a altura da coluna de água no tubo?
49,05 kPA
107,91 kPA
176,58 kPA
u = 18 * 9,81 = 176,58 kPa
Água 
logo
u (kPa)
z (m)
A pressão na água, poro-pressão, no plano inferior da camada de areia é:
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2. CÁLCULO DAS TENSÕES
2.3 Tensões Efetivas
	O conceito de tensão efetiva pode ser visualizado imaginando-se uma esponja cúbica, colocada num recipiente com água. Na situação inicial, em repouso, as tensões resultam do peso da esponja e da pressão da água.
N.A
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2. CÁLCULO DAS TENSÕES
2.3 Tensões Efetivas
	Ao se colocar um peso sobre a esponja, um acréscimo de tensão lhe é aplicada. 
N.A
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2. CÁLCULO DAS TENSÕES
2.3 Tensões Efetivas
	Ao se colocar um peso sobre a esponja, um acréscimo de tensão lhe é aplicada. 
A esponja se deforma
N.A
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2. CÁLCULO DAS TENSÕES
2.3 Tensões Efetivas
	Se, ao invés de se colocar o peso, o nível da água fosse elevado, de tal forma que o acréscimo de pressão sobre a esponja fosse a mesma que aquela aplicada pelo peso colocado anteriormente. 
As tensões na água no interior da esponja seriam igualmente majoradas desse valor, e a esponja não se deformaria. 
N.A
Esponja em repouso
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2. CÁLCULO DAS TENSÕES
2.3 Tensões Efetivas
	Se, ao invés de se colocar o peso, o nível da água fosse elevado, de tal forma que o acréscimo de pressão sobre a esponja fosse a mesma que aquela aplicada pelo peso colocado anteriormente. 
As tensões na água no interior da esponja seriam igualmente majoradas desse valor, e a esponja não se deformaria. 
A esponja não se deforma
N.A
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2. CÁLCULO DAS TENSÕES
2.3 Tensões Efetivas
	Ao notar a diferença de natureza das forças atuantes, Terzaghi identificou que a tensão normal total (σ) num plano qualquer deve ser considerada como a soma de duas parcelas:
a pressão na água intersticial, chamada de poro-pressão (u).
a tensão transmitida pelos contatos entre as partículas, denominada por ele tensão efetiva (σ’);
σ' = σ −u
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2. CÁLCULO DAS TENSÕES
Exercício 
	Calcular as tensões verticais totais e efetivas nos pontos A a D do perfil geotécnico da Fig. 3.8. (Ortigão)
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