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MECÂNICA DOS SOLOS Docente : MSC. Alice de Albuquerque COMPRESSIBILIDADE do solo: diminuição do seu volume sob a ação das cargas aplicadas Compressibilidade dos solos COMPACTAÇÃO ADENSAMENTO ADENSAMENTO: Entende-se por adensamento de solo a diminuição dos seus vazios com o tempo, devido a saída da água do seu interior. Adensamento Ao aplicar um carregamento em um solo saturado os recalques desenvolvem-se ao longo do tempo. A Teoria do Adensamento trata de como os recalques evoluem com o tempo Adensamento Adensamento • Avaliação dos recalques com o tempo • Saída de água dos vazios • Mudança no estado de tensões efetivas com o tempo Avaliação dos recalques por adensamento • Investigação geotécnica • Determinação das propriedades de deformabilidade do solo • Conhecimento da distribuição de tensões com a profundidade Analogia mecânica de Terzaghi Adensamento do solo Analogia mecânica de Terzaghi Adensamento do solo Analogia mecânica de Terzaghi Analogia: carga no pistão → carregamento vertical ; cilindro → confinamento do solo; água no cilindro → água nos vazios do solo e mola → esqueleto mineral (estrutura formada pelos grãos). Adensamento do solo Adensamento do solo A teoria clássica de Terzaghi equaciona o fenômeno de adensamento baseado nas seguintes hipóteses simplificadoras: 1. Solo homogêneo 2. Solo saturado 3. Partículas sólidas e fluído intersticial incompressíveis em relação ao solo 4. O solo pode ser estudado a partir de elementos infinitesimais, apesar de ser constituído de partículas sólidas e vazios discretizados 5. Compressão e fluxo unidimensionais Adensamento do solo 6. Fluxo governado pela Lei de Darcy 7. É válido o Princípio das Tensões Efetivas 8. O índice de vazios do solo varia linearmente com o acréscimo de tensão efetiva durante o processo de adensamento 9. São consideradas deformações tão somente devido ao processo de adensamento - compressão primária 10. As deformações são consideradas infinitesimais em relação a espessura da camada compressível, de forma que esta é considerada constante Causas de deformações em fundações Cálculo do recalque total Deformações → Grande interesse da Geotecnia ✓A DEFORMAÇÃO DA MAIORIA DOS SOLOS, É MUITO MAIOR QUE A DOS MATERIAIS ESTRUTURAIS E MUITAS VEZES, ESTA DEFORMAÇÃO SE PRODUZ AO LONGO DO TEMPO. DEFORMAÇÕES ✓RÁPIDAS → solos arenosos ou argilosos não saturados ✓LENTAS → solos argilosos saturados Cálculo do recalque total Cálculo do recalque total Deslocamento vertical descendente de estrutura apoiada sobre terreno. RECALQUE Cálculo do recalque total Cálculo do recalque total Cálculo do recalque total Início da construção:1173 Fim da construção: 1350 Desaprumo: 5,6m (1982) • Prédios na orla de Santos -SP Cálculo do recalque total Vídeo! Cálculo do recalque total É necessário, portanto: •Avaliar se a resistência do solo é suficiente para suportar os carregamentos externos; •Verificar se as deformações (recalques) estão dentro de limites admissíveis. Cálculo do recalque total Tipos de deformações Cálculo do recalque total ELÁSTICA • Comum a materiais sob cargas • Imediatamente após aplicação ESCOMENTO LATERAL • Migração do solo • Ocorre em solos não coesivos ADENSAMENTO • Resultado de compressão • Expulsão de água intersticial • Processa-se em duas parcelas (primário e secundário), durante muitos anos Movimentos na estrutura Cálculo do recalque total Recalque uniforme ▪ Se Pequeno: não traz danos ▪ Se Grande: danos de funcionabilidade, instalações e estéticos ▪ É o almejado desde que não seja excessivo Movimentos na estrutura Cálculo do recalque total Recalques diferenciais com distorção uniforme • Problema visual • Problema nas esquadrias • Estrutura pouco afetada • Se pequeno, pode-se recuperar • Se grande, pode comprometer o uso (difícil habitar) Movimentos na estrutura Cálculo do recalque total Recalques diferenciais de forma generalizada • Distorções diferentes • Esforços internos alterados • Problemas arquitetônicos • Problemas estruturais Estimativa da magnitude dos recalques Cálculo do recalque total ρT = recalque total ρi = recalque imediato/inicial ρc = recalque por consolidação primário ρs = recalque por consolidação secundária Cálculo do recalque total ρT = recalque total ρi = recalque imediato/inicial ρc = recalque por consolidação primário ρs = recalque por consolidação secundária Cálculo do recalque total Recalque imediato • São recalques ocorridos após a aplicação do carregamento • É a parcela predominante nas areias • Ocorre em poucos segundos Recalque por consolidação primário Cálculo do recalque total • Característico de solos finos saturados • Resulta da dissipação do excesso de poro-pressão inicial, com a transferência de carga ao esqueleto sólido • Pode durar meses a anos para ocorrer Recalque por consolidação secundária Cálculo do recalque total • Recalque que ocorre sob tensão constante • Preponderantes em argilas moles ou marinhas DÚVIDAS? Email: aliceguilherme@hotmail.com
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