Aula 3 - Distribuição de tensões no solo

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D I S C I P L I N A : M E C Â N I C A D O S S O L O S E F U N D A Ç Õ E S 
C U R S O : 6 º P E R Í O D O D E A R Q U I T E T U R A E U R B A N I S M O
DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES NO 
SOLO
TENSÕES NO SOLO
• Tensões no solo é quando o mesmo sofre solicitações de
deforma, modificando o seu volume e forma iniciais;
• A magnitude das deformações apresentadas pelo solo irá
depender de suas propriedades elásticas e plásticas e do
carregamento a ele imposto;
• 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.
TENSÕES NO SOLO
• Os solos são constituídos de partículas e forças
aplicadas a eles são transmitidas de partícula a
partícula, além das que são suportadas pela água dos
vazios.
• Nos solos, ocorrem tensões devidas ao peso próprio e
às cargas aplicadas.
TENSÕES NO SOLO
TENSÕES NO SOLO
PRINCÍPIO DAS TENSÕES EFETIVAS 
• Tensão normal efetiva (σ’): é a tensão suportada pelos
grãos do solo, ou seja, é a tensão transmitida pelos
contatos entre as partículas;
• Pressão neutra ou Poropressão (µ): parcela da tensão
total transmitida através da água intersticial;
• Tensão normal total (σ): é a soma algébrica da tensão
efetiva (σ’) e da pressão neutra (µ).
PRINCÍPIO DAS TENSÕES EFETIVAS 
PRINCÍPIO DAS TENSÕES EFETIVAS 
• As tensões efetivas controlam importantes aspectos do
comportamento dos solos, particularmente sua
resistência e sua compressibilidade.
TENSÕES DEVIDO AO PESO PRÓPRIO DO 
SOLO
• Na análise do comportamento dos solos, as tensões devidas ao
peso tem valores consideráveis, e não podem ser desconsideradas;
• Quando a superfície do terreno é horizontal, aceita-se
intuitivamente, que a tensão atuante num plano horizontal a uma
certa profundidade seja normal ao plano;
• De fato, estatisticamente, as componentes das forças tangenciais
ocorrentes em cada contato tendem a se contrapor, anulando a
resultante.
TENSÕES DEVIDO AO PESO PRÓPRIO DO 
SOLO
TENSÕES DEVIDO AO PESO PRÓPRIO DO 
SOLO
TENSÕES DEVIDO AO PESO PRÓPRIO DO 
SOLO
Obs: Considerar γ = 16kN/m³
A tensão total é calculada pela seguinte expressão:
σ = γsolo * z (para cada camada de solo existente)
Logo:
σ = (16*1) + (17*2) + (19*4) = 16 + 34 + 76 = 126kN/m²
A poropressão é calculada pela seguinte expressão:
u = γw * zw 
Logo:
u = 9,81 * 6 = 58,86kN/m²
Por último, a tensão efetiva é dada pela seguinte expressão:
σ’ = σ – u = 126 – 58,86 = 67,14kN/m²
VARIAÇÕES DO NÍVEL D’ÁGUA
• Variações dos valores das pressões verticais devidas ao peso próprio dos
solos quando, por necessidade de construção ou decorrência dos mesmos,
temos que rebaixar ou elevar o nível estático do lençol freático.
• Por necessidades construtivas, às vezes, rebaixamos o lençol freático
trazendo o NA a uma cota ∆h abaixo do normal.
• Também, ao se construir reservatórios de água em hidroelétricas, daremos
condição de elevação da água numa cota muito acima dos níveis normais
dos cursos d’água.
VARIAÇÕES DO NÍVEL D’ÁGUA
Rebaixamento do lençol freático
• A ocorrência de oscilação mais comum é o rebaixamento do NA que
poderá se dar por drenagens (sistema de drenagem por gravidade)
como obras definitivas ou por bombeamento do lençol para casos
provisórios no período de construção.
EXEMPLO
Calcular as pressões verticais devidas ao peso próprio
dos solos para o perfil da Figura:
a) Nas condições atuais;
b) Após uma drenagem permanente que rebaixará a cota
do NA até – 4 m.
EXEMPLO
EXEMPLO
ANTES DO REBAIXAMENTO
• No Plano A 
σ = (1,6*4) = 6,4 t/m²
u = (1,0*4) = 4,0 t/m²
σ’ = 6,4 – 4,0 = 2,4 t/m²
• No Plano B 
σ = (1,6*4) + (1,96*4) = 14,24 t/m²
u = (1,0*8) = 8,0 t/m²
σ’ = 14,24 – 8,0 = 6,24 t/m²
EXEMPLO
ANTES DO REBAIXAMENTO 
• No Plano C
σ = (1,6*4) + (1,96*4) + (1,59*6) = 23,78 t/m²
u = (1,0*14) = 14,0 t/m²
σ’ = 23,78 – 14,0 = 9,78 t/m²
EXEMPLO
APÓS O REBAIXAMENTO
• No Plano A 
σ = (1,3*4) = 5,2 t/m²
u = 0,0 t/m²
σ’ = 5,2 – 0,0 = 5,2 t/m²
• No Plano B 
σ = (1,3*4) + (1,96*4) = 13,04 t/m²
u = (1,0*4) = 4,0 t/m²
σ’ = 13,04 – 4,0 = 9,04 t/m²
EXEMPLO
APÓS O REBAIXAMENTO
• No Plano C
σ = (1,3*4) + (1,96*4) + (1,59*6) = 22,58 t/m²
u = (1,0*10) = 10,0 t/m²
σ’ = 22,58 – 10,0 = 12,58 t/m²