Resolução Lista 1 - MecSolos II

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Lista AVP1 – Mecânica dos Solos II 
 
1- A ruptura é um estado de tensão arbitrário, sendo definido na curva tensão x deformação 
dependendo do critério de fratura escolhido. Independentemente do critério de ruptura, 
geralmente, o conceito de “Envoltória de Ruptura” (ou resistência), que define a posição 
geométrica do estado de tensão na fratura. Portanto, o estado de tensão inferior ao estado da 
envoltória corresponde a condições de estabilidade. A área acima dessa envoltória corresponde 
a estados de tensão impossíveis de ocorrer. Alguns critérios de ruptura são os seguintes: Critério 
de Mohr, Rankine e Tresca. 
 
2- A resistência ao cisalhamento é função de dois componentes: Embricamento ou 
“Interlocking” e a Resistência entre Partículas: coesão e atrito interno. 
 
3- Critério de Mohr-Coulomb. 
 
4- O ensaio de cisalhamento direto é o mais antigo procedimento para a determinação da 
resistência ao cisalhamento dos solos e se baseia diretamente no critério de Mohr-Coulomb. O 
ensaio consiste na imposição de um plano de ruptura em uma amostra prismática. A amostra é 
colocada em uma caixa bipartida, onde se aplica a força normal (N), constante, e uma força “T” 
no sentido paralelo ao plano de cisalhamento da amostra, o que implicará na atuação de uma 
tensão cisalhante (t), que será responsável pela ruptura. As principais vantagens desse ensaio 
se dão pela sua simplicidade e facilidade de execução. Já as desvantagens a serem apontadas, 
são: a imposição de uma superfície de ruptura, principalmente em solos homogêneos; o solo 
não rompe segundo o plano de maior fraqueza, mas ao longo do plano horizontal “xx”; a ruptura 
ocorre em um plano pré-determinado; não permite a determinação de parâmetros de 
deformabilidade do solo e a obtenção dos valores da pressão neutra; a impossibilidade de 
controle da drenagem no corpo-de-prova; as tensões normal e cisalhante são determinadas 
exclusivamente no plano, horizontal, aonde ocorre a ruptura. 
 Já o ensaio de compressão triaxial, é o mais comum e versátil para a determinação das 
propriedades de tensão-deformação e resistência dos solos em laboratório, por sua condição de 
aparelhagem. Consiste na aplicação de um estado hidrostático de tensões e de um carregamento 
axial sobre um corpo de prova cilíndrico do solo. Para isto, o corpo de prova é colocado dentro 
de uma câmara de ensaio, e é envolto por uma membrana de borracha. A câmara é cheia de 
água, à qual se aplica uma pressão, chamada pressão confinante, que atua em todas as direções, 
inclusive na direção vertical. O corpo de prova fica sob um estado hidrostático de tensões. O 
carregamento axial é feito por meio da aplicação de uma força crescente no pistão que penetra 
na câmara, onde é chamado de ensaio de deformação controlada. Suas vantagens: são capazes 
de garantir uma impermeabilização total da amostra, o controle absoluto da drenagem e a 
medição do valor da pressão neutra; o conhecimento do estado de tensões da amostra em 
qualquer plano, podendo ser acompanhado durante todo o ensaio; o equipamento é mais 
versátil, podendo ser adaptável às exigências especiais; e o plano de ruptura não é pré-
determinado. Já as desvantagens: custo relativamente elevado; a não uniformidade de tensão, 
deformação, poropressão e variação de volume ao longo da amostra. 
 
5- O índice de vazios críticos de uma areia se dá quando a deformação volumétrica se torna 
nula. Em outras palavras, é aquele em que a areia sofre deformação sem variar mais de volume, 
chegando ao seu rompimento. O índice de vazios crítico não é uma característica do material, 
pois depende da tensão confinante a que ela está submetida, ou seja, quanto maior a tensão 
confinante, haverá uma maior compressão ou menor dilatação, assim como, terá o menor índice 
de vazios crítico. Quando se aumenta a pressão confinante, no caso de areias fofas, a diminuição 
de volume é maior e, no caso de areias compactas, o aumento de volume não é tão grande. 
Portanto, indicam que as pressões confinantes distintas correspondem diferentes índices de 
vazios críticos. Quando uma areia se encontra com índice de vazios inferior ao índice de vazios 
crítico, ela tende a se dilatar. Essa dilatação, no caso de haver drenagem, faz-se acompanhada 
de penetração de água nos vazios, e não houver tempo para que isto ocorra, a água fica sob uma 
pressão neutra negativa (de sucção), do que resulta um aumento da tensão efetiva e, 
consequentemente, um aumento de resistência. Quando ela se encontra com esse índice de 
vazios inferior ao crítico, a areia é considera uma areia compacta. 
 
7- Empuxo ativo: é o esforço horizontal causado pelo solo sobre a estrutura de contenção, em 
outras palavras, quando o solo exerce esforço contra o muro. Empuxo passivo: é o esforço 
horizontal causado pela estrutura sobre o solo, parafraseando, é quando o muro exerce esforço 
sobre o solo. Ex: ponte em arco. Em repouso: é quando não há movimento no solo, ou seja, 
não há nem empuxo ativo nem passivo atuando. Temos como exemplo de empuxo ativo: muro 
de gabião ou de alvenaria de pedras. Já de empuxo passivo, temos como exemplo a ponte em 
arco. Ademais, há exemplos que em determinadas obras, a interação solo-estrutura pode 
englobar simultaneamente as duas categorias referidas, como é o caso do muro cais-ancorado, 
na qual se tem pressões ativas e passivas. 
 
 
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