Aula 01 em 09_03_2021 - Comportamento Mecânico dos Solos - ENG BM - Edilson Duarte

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Edilson Duarte – Eng. Civil / Eng. Seg. Trabalho / Eng. Petróleo Gás e Biocombustível / Eng. Construção e Montagem ( RNP 0606900314)
COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS SOLOS
TERÇAS - 19h as 22h
Cod: WYF 0196 
Prof: Edilson Duarte
Edilson Duarte – Eng. Civil / Eng. Seg. Trabalho / Eng. Petróleo Gás e Biocombustível / Eng. Construção e Montagem ( RNP 0606900314)
Edilson R. S. N. Duarte
•Engenheiro Civil (UFC)
•Engenheiro de Segurança do Trabalho
•Engenheiro Esp. Petróleo, Gás Natural e Biocombustível
•Esp. Engenharia de Campo Construção e Montagem –ANP PETROBRAS
•Inspetor de Solda N1 (ENGEFER)
•Professor e Coordenador Acadêmico de Curso – Engenharias e Construção 
de Edifícios UNIFANOR ) 
•Consultor em Seg. Trabalho/Planejamento -PETROBRAS 
•Instrutor Curso em QSMS / Normas Regulamentadores
•Aprovado Concentração Inicial – Eng. Civil - Força Aérea Brasileira (FAB) 2019
•Mest. Climatologia (Enfoque: Energias Renováveis) (UECE)
•Sócio Proprietário da BBT Engenharia Ltda.
Obras – Resumo – Últimos 6 anos
•600.000m² estacionamento de caminhões – Guamaré – Petrobras;
•5.120m Sistema de Abastecimento de água de Fortim/CE – Cagece;
•4.600m Trecho Garrote do Aquaduto Gavião Pecém – Sohidra;
•Manutenção e recuperação – 16 Lagoas de Estabilização – Cagece;
•Recup. Est. Metálica, montagem tub. de biodiesel, Construção de tanque com
Cap. 85 mil litros, incluindo solda, corte, pintura industrial – Petrobras;
•Projeto, detalhamento levantamento topográfico e construção de 280.000m²
de Ruas e acessos, com 42km de cerca, drenagem e construção do Prédio
Administrativo da Refinaria Premium II – Pecém – Petrobras;
•Impermeabilização das bacias dos tanques do Terminal de Fortaleza – TEFOR
com aproximadamente 2000m³ de concreto usinado – Petrobras;
•Construção dos Skids, incluindo coberta metálica e tanques para
armazenamento da gasolina Premium e biodiesel – Petrobras – TEFOR;
•Serviços de adequações das estruturas metálicas e seus eletrodutos da PLECT,
incluindo serviços para substituição dos trechos de tubulação nas PLECT’s
Petrobras.
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EMENTA
• Apto a determinar as tensões existentes no solo, devido ao seu peso
próprio e sobrecargas, e traçar os perfis das principais tensões
identificadas.
• Determinar medidas que evitem recalques prejudiciais ou ruptura do
terreno, com o consequente colapso da obra, na interação do solo com a
fundação e a estrutura da edificação;
• Avaliar o comportamento de solos moles, aplicando as principais
técnicas de estabilização, observando suas características técnicas;
• Resolver problemas de ruptura de uma massa de solo, de estabilidade
de maciços terrosos e empuxos de terra, aplicando a teoria de Mohr.
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COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS SOLOS
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OBJETIVOS
1. Determinar as tensões existentes no solo, devido ao seu peso próprio e
sobrecargas, e traçar os perfis das principais tensões identificadas.
2. Determinar medidas que evitem recalques prejudiciais ou ruptura do
terreno, com o consequente colapso da obra, na interação do solo com a
fundação e a estrutura da edificação.
3. Avaliar o comportamento de solos moles, aplicando as principais técnicas
de estabilização, observando suas características técnicas.
4. Resolver problemas de ruptura de uma massa de solo, de estabilidade de
maciços terrosos e empuxos de terra, aplicando a teoria de Mohr.
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CONTEÚDO
1. Tensões nos solos: conceitos de tensão total, tensão efetiva e pressão
neutra; princípios das tensões efetivas e sua importância no estudo de solos;
distribuição das tensões no solo, devido ao peso próprio.
2. Tensões nos solos: comportamento do solo devido a aplicação das
tensões impostas devido à aplicação de sobrecargas; tipos de sobrecargas; e
avaliação de distribuição de tensões com a presença de sobrecargas.
3. Recalques: definição; causas que favorecem o aparecimento dos
recalques; análise de obras em que ocorreram recalques devido à aplicação
e alivio de tensões no solo; recalques aceitáveis; e patologias nas edificações
decorrentes de recalques.
4. Recalques: tipos (imediatos, secundários e recalques diferenciais);
cálculos estimados de recalques; relacionamento entre as características dos
solos grossos e solos finos com o surgimento de recalques.
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CONTEÚDO
5. Compressibilidade e adensamento: relação entre a sobrecarga imposta
aos solos finos e os recalques; previsão de recalques em solos compressíveis;
estimativa de tempo de ocorrência dos recalques; procedimentos para
acelerar a ocorrência dos recalques.
6. Solos moles: principais características dos solos moles; classificação;
determinação da altura crítica de aterros e aplicação de sobrecargas sobre
solos moles para avaliação do comportamento destes solos.
7. Solos moles: técnicas de estabilização (remoção da camada de solo -
estimativa de custos e previsão de áreas de bota fora); Get Grount; aplicação
de estacas de concreto e metálicas; e utilização de EPS.
8. Ruptura de uma massa de solo: estabilidade de maciços terrosos
aplicando a teoria de Mohr. Ângulo de atrito e coesão dos solos:
determinação, características a depender do tipo de solos e previsão
empírica de valores.
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CONTEÚDO
9. Taludes: definição; ângulos de inclinação indicados para determinados
tipos de solo. Principais tipos de deslizamentos de massas em solos e em
rochas: características; velocidade de deslizamentos; e causas e
consequências.
10. Empuxo de terra: definição; tipos (ativo, passivo e em repouso); cálculos
dos empuxos horizontais; características dos empuxos; empuxos em solos
coesivos; e influência das sobrecargas no cálculo dos empuxos.
11. Obras de contenção: características dos principais tipos existentes (muro
de arrimo, estaca pirulito, estaca prancha, muro de flexão, "cribwall"e
parede diafragma); aplicações e procedimentos executivos.
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MARÇO (09, 16, 23, 30)
09/03/2021
16/03/2021 
23/03/2021 – Visita Técnica
30/03/2021
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(23/02 e 02/03)
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ABRIL (06, 13, 20, 27)
06/04/2021
13/04/2021
20/04/2021 – Visita Técnica
27/04/2021
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MAIO (04, 11, 18, 25)
04/05/2021
11/05/2021 – Visita Técnica
18/05/2021
25/05/2021
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JUNHO (01, 08, 15, 22, 29)
01/06/2021
08/06/2021 – Visita Técnica
15/06/2021
22/06/2021
29/06/2021
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JULHO (02)
06/07/2021
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CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO
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CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO
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https://smartlabbr.org/sst
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https://smartlabbr.org/sst
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NÃO EXISTE DESPERDÍCIO MAIOR QUE UMA OBRA PARADA
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NÃO EXISTE DESPERDÍCIO MAIOR QUE UMA OBRA PARADA
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NÃO EXISTE DESPERDÍCIO MAIOR QUE UMA OBRA PARADA
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CONTEÚDO
1. Empuxo de terra: definição, tipos;
2. Tensões nos solos: conceitos;
3. Tensões nos solos: comportamento do solo;
4. Recalques: definição;
5. Recalques: tipos (Imediatos, Secundários e Recalques Diferenciais);
6. Compressibilidade e adensamento;
7. Solos moles: principais características
8. Solos moles: técnicas de estabilização
9. Ruptura de uma massa de solo:
10. Taludes: definição;
11. Obras de contenção.
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EMPUXO DE TERRA
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• São esforços exercidos por camadas 
de solos sobre estruturas de contenção
• Interação Solo-Estrutura
• Projetos de Obras
– Muros de Arrimo
– Cortinas de Estacas-pranchas
– Encontros de Pontes Encontros de Pontes 
(Tierra-armada, 2014)
Estacas-pranchas
(UFSC, 2014)
Magnitude do empuxo depende:
Topografia
Tipo e característica do solo
Deformação sofrida pela estrutura
Posição do N.A.
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Esta material tem a contribuição do professor Euclides Lourenço 
ESTADOS DE REPOUSO, ATIVO E PASSIVO
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• Empuxos são calculados utilizando um coeficiente que é
multiplicado pelo valor da tensão vertical efetiva
• Coeficiente de empuxo no repouso (K0)
• Coeficiente de empuxo ativo (Ka)
• Coeficiente de empuxo passivo (Kp)
Círculos de Mohr com variação dos empuxos
(GUIMARÃES, 2008)
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ESTADO DE REPOUSO
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• Solo se encontra sem qualquer deformação vertical ou horizontal
• Coeficiente de Empuxo no Repouso (k0)→ relação entre tensões horizontal
e vertical (efetivas)
σ′ℎ=𝑘0𝑥σ
′
v = k0 x γ x Z
Estado de Repouso
(GUIMARÃES, 2008)
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Tensões Principais → v e h
Tensão Normal ou vertical (v) → constituição do solo e histórico de 
tensões
Tensão Horizontal (h) → Difícil mensuração → f( v)
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G
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o
te
c
n
ia
 I
I
Ko→ coeficiente de empuxo em repouso
Areias: 0,4 e 0,5
Argilas: 0,5 a 0,7
Ko → RSA (Razãode Sobreadensamento
ou Pré-adensamento); seRSA> 4→ Ko > 1
(RSA= _máx/ _atual)
ESTADO DE REPOUSO
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COEFICIENTE DE EMPUXO EM REPOUSO ( Ko)
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G
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 I
I
→ ângulo de atrito 
Ko e → dependentes do atrito entre as partículas
✓ Ko→ Fase de carregamento → Constante
✓ Ko → Fasededescarregamento→ atrito ageparaimpediro alívio de
tensões.
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 I
I
a. EMPUXO PASSIVO → maciço de solo resiste à ação 
transmitida pelo muro / compressão do solo; 
b. EMPUXO ATIVO →maciço de solo se apoia sobre o muro / 
distensão do solo
ESTADO ATIVO E PASSIVO
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I
Os deslocamentosrelativosnecessáriosparaatingir uma condição
de empuxoativo sãomenoresdo que as requeridasparaatingir a
condiçãodeempuxopassivo
Solo resiste melhor à compressão do que a distensão
ESTADO ATIVO E PASSIVO
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I
Baseia-se na equaçãode rupturade Mohr e na hipóteseque uma
ligeira deformaçãono solo é suficiente para provocar uma total
mobilização da resistênciade atrito, produzindo o estadoativo
(expansão)epassivo(compressão)
MÉTODO DE RANKINE
τ=𝑐′+σ′𝑥tanf′
Teoriade Rankine→ desconsideraatrito entreterraplenoe parede
do muro (a favor dasegurança→ empuxoativo); solohomogêneo;
isotrópico; inclinaçãodo terrapleno.
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 I
I
Parâmetrosa seremanalisados:
Ka e Kp→ f (ângulodeatrito)
Tensõesdevidoaoprópriopesodo solo
InclinaçãodoTerrapleno( )
Coesão
Sobrecarga
Nível deÁgua(N. A.)
Empuxo (kN/m)
Tensãohorizontal deveser multiplicada pela
área correspondentex 1 metro de extensão
(volume demassade solo)
MÉTODO DE RANKINE
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I
Ka e Kp→ f (ângulodeatrito)
𝐾𝑎=𝑡𝑎𝑛²(45−
f′
2
) 𝐾𝑝=𝑡𝑎𝑛²(45+
f′
2
) 𝐾𝑝=
1
𝐾𝑎
σℎ′=𝑌𝑥𝐻𝑥𝐾𝑎 σℎ′=𝑌𝑥𝐻𝑥𝐾𝑎x cos ( )
Tensõesdevidoaoprópriopesodo solo
𝐴𝑡𝑟𝑖𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜=𝐵𝑥ℎ/2
MÉTODO DE RANKINE
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I
Coesão
F (propriedadedo solo; formaçãopedogenética; independe
daprofundidade)
σ𝑐′=2𝑥𝑐′𝐾𝑎
σ𝑞′=𝑞𝑥Ka x cos ( )
σ𝑤=𝑌𝑤𝑥𝐻
σ𝑞′=𝑞𝑥Ka Sobrecarga
Carregamentouniformementedistribuído sobre uma área
infinita, o efeito da sobrecargaaplicadasobre o terreno
podeserconsideradocomoumaalturaequivalentedesolo
Nível deÁgua(N. A.)
F (alturadecoluna
Isotrópica
A_retangulo = B x h
𝐴𝑡𝑟𝑖𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜=𝐵𝑥ℎ/2
A_retangulo = B x h
MÉTODO DE RANKINE
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Identifique uma estrutura, obra, pavimento, etc, que
apresente uma ou várias manifestações patológicas devido ao
não atendimento ou atendimento insuficiente a tensão
admissível do solo ou qualquer outra propriedade mecânica
do solo. Justifique tecnicamente sua resposta.
1 slide por aluno / 3minutos / Apresentação dia 16/03/2021
Prazo final de entrega : 15/03/2021 no TEAMS (Trabalho)
Trabalho individual .
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1º Atividade da AV1
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BONS ESTUDOS
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edilson.nduarte@unifanor.edu.br
9.9901-3326 (WhatsApp) 
Obrigado pela oportunidade
Atentem ao que debatemos em sala.
DECRETO Nº33.965, de 04 de março de 2021
05/03/2021 a 18/03/2021
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