LISTA DE EXERCÍCIOS 5 - Mecânica dos solos - RENATA VIEGAS - 201851424148 (1)

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LISTA DE EXERCÍCIOS 5: LISTA REFERENTE AO CONTEÚDO DE RESISTÊNCIA AO 
CISALHAMENTO DO 
SOLOS (Contempla as Aulas: 16 e 17) 
 
DATA LIMITE DE ENTREGA: 24/06/2021 
 
Renata Viegas 
Matrícula: 201851424148 
 
1) Defina ruptura e resistência ao cisalhamento do solo. 
A ruptura de um solo, representada de maneira ideal, se produz por cisalhamento 
ao longo de uma superfície de ruptura, ocorre o deslizamento de uma parte do maciço 
sobre uma zona de apoio que permanece fixa, definida como superfície de ruptura. 
Define-se como resistência ao cisalhamento do solo como a máxima pressão de 
cisalhamento que o solo pode suportar sem sofrer ruptura, ou a tensão de cisalhamento 
do solo no plano em que a ruptura ocorre no momento da ruptura. Em Mecânica dos 
Solos, a resistência ao cisalhamento envolve duas componentes: atrito e coesão 
2) Cite e explique os mecanismos de resistência de solos. 
A resistência ao cisalhamento envolve três componentes: atrito, coesão e 
entrosamento. 
O atrito é função da interação entre duas superfícies na região de contato. No 
momento de deslizamento a tensão normal se iguale à resitência de cisalhamento. Já a 
coesão é aquela resistência que a fração argilosa empresta ao solo, pelo qual ele se 
torna capaz de se manter coeso em forma de torrões ou blocos, ou pode ser cortado em 
formas diversas e manter esta forma. Nessa resistência a tensão normal se iguala a 
qualquer tensão normal aplicada no solo. O terceiro componente é o entrosamento entre 
os grãos pode ser caracterizado pela compacidade ou pelo índice de vazios inicial (e0) 
da amostra, que se for fofa apresentará maior valor de “e0” que o de uma areia compacta 
ou densa. 
 
3) Nos solos, estão presentes os fenômenos de atrito e coesão, portanto, pode-se 
determinar a resistência ao cisalhamento dos solos (τ), levando-se em consideração a 
seguinte expressão (Equação de Coulomb): τ = c + σ . tg φ. Nesse sentido, explique a 
afirmativa: “Como princípio geral, deve ser fixado que o fenômeno de cisalhamento é 
basicamente um fenômeno de atrito”. 
A afirmativa significa que a resistência ao cisalhamento dos solos depende, 
predominantemente, da tensão normal ao plano de cisalhamento, fato que caracteriza a 
resistência por atrito quando (tensão normal se iguala a resitência de cisalhamento) e 
que a resistência por coesão a tensão normal é nula. 
 
4) Defina o que são planos principais de tensão e cite quais são as tensões normais 
(tensões principais) atuantes nesses planos. 
Em qualquer ponto da massa do solo existem três planos ortogonais onde as 
tensões cisalhantes são nulas. Estes planos são chamados “planos principais de 
tensões”. As tensões normais recebem o nome de tensões principais, onde a maior das 
tensões atuantes é chamada tensão principal maior (σ1), a menor é chamada tensão 
principal menor (σ3), e a terceira é chamada tensão principal intermediária (σ2). 
5) Mostre quais são as expressões (formulações) que indicam a tensão normal (σ) e a 
Tensão Cisalhante (τ), em função das tensões atuantes nos planos principais (σ 1 e σ 3) 
e do ângulo α. 
 
 
 
 
6) O que se calcula com a utilização do Círculo de Mohr? 
O circulo de Mohr é utilizado para calcular tensões em vários planos ao reduzi-los 
à componentes verticais e horizontais, apresentando as tensões principais 
graficamente. 
 
7) O que é critério de ruptura dos solos? Cite qual é o critério de ruptura adotado para solos. 
Critério de ruptura dos solos são formulações que procuram refletir as 
condições em que ocorre a ruptura do material. Os critérios adotados para solos são 
os Critérios de Ruptura de Mohr-Coulomb 
8) O que é envoltória de ruptura? 
Cada círculo de Mohr representa o estado de tensões na ruptura de cada ensaio. 
A linha que tangência estes círculos é definida como envoltória de ruptura de Mohr. A 
envoltória de Mohr é geralmente curva, embora com freqüência ela seja associada a 
uma reta. 
9) Cite três vantagens e três desvantagens do ensaio de cisalhamento direto. 
Vantagens: O ensaio não é caro, é rápido e simples; é possível observar-se 
realmente os planos de cisalhamento e as zonas de ruptura na amostra; possibilita 
condição inundada. 
Desvantagens: Problemas com o controle da drenagem, especialmente para 
solos finos; O ensaio força que o plano de ruptura aconteça em uma direção que não 
sabemos se esta é a direção crítica que ocorre no campo; a rotação dos planos 
principais, entre o início de aplicação das tensões e a ruptura, não é controlada. 
10) Quais são as duas principais etapas do ensaio triaxial? 
A primeira etapa é colocar o corpo de prova 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, que é chamada pressão confinante. 
 
A segunda etapa baseia-se em como não existem tensões de cisalhamento 
nas bases e nas geratrizes do corpo de prova, os planos horizontais e verticais são 
os planos principais. Se o ensaio é de carregamento, o plano horizontal é o plano 
principal maior e o plano vertical, o plano principal menor, no qual atua a pressão 
confinante. A tensão devida ao carregamento axial é denominada tensão 
desviadora σd, sendo σd = (1 - 3).