Deformações devidas a carregamentos verticais

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1 Dformaçõs dvdas a carrgamntos vrtcas GEOTECNIA II SLIDES 07 Prof. MSc. Douglas M. A. Bttncourt prof.douglas.pucgo@gmal.com

2 Rcalqus dvdo a carrgamntos na suprfíc Exmplos: Rcalqus d fundaçõs (sapatas ou radrs) Rcalqus d atrros construídos sobr trrnos Ruptura gral nas fundaçõs d slos d concrto armado (TSCEBOTTARIOFF, 978)

3 Rcalqus dvdo a carrgamntos na suprfíc Tpos d rcalqus Imdatos (lástcos) Lntos, por adnsamnto crp (lastoplástcos) Dformaçõs rápdas Solos arnosos ou não saturados Dformaçõs lntas Solos arglosos saturados Procsso d adnsamnto, com lnta saída d água dos vazos Prvsão das dformaçõs Parâmtros obtdos d forma xprmntal ou por corrlaçõs Cálculo dos rcalqus 3

4 Ensaos para dtrmnação da dformabldad dos solos Ensao d comprssão axal Corpo d prova clíndrco Carrgamnto axal Mdçõs: tnsõs dslocamntos axas Vrfcação do comportamnto: Elástco Elasto-plástco Dtrmnação d parâmtros consttutvos Módulo d Elastcdad (ou d Young) Cofcnt d Posson 4

5 Ensaos para dtrmnação da dformabldad dos solos Ensao d comprssão axal Dformação longtudnal : Dformação radal : Módulo delastcdad : Cofcnt d Posson : r r r E l l h h l r 5

6 Ensaos para dtrmnação da dformabldad dos solos Ensao com confnamnto Ensao d comprssão traxal Prmt dtrmnar a varação do módulo com a tnsão confnant 6

7 Ensaos para dtrmnação da dformabldad dos solos Valors típcos d Módulo d Elastcdad d arglas saturadas não drnadas Módulo = 00 x S u Valors varam consdravlmnt 7

8 Ensaos para dtrmnação da dformabldad dos solos Valors típcos d Módulo d Elastcdad d aras Não faz sntdo mdr o módulo na stuação não drnada Aras chgam a sr mas rígdas qu arglas O módulo da ara é função da: Granulomtra, formato rsstênca dos grãos Compacdad Tnsão confnant Tnsão confnant = 00 kpa (xmplo) 8

9 Ensaos para dtrmnação da dformabldad dos solos Ensao d comprssão dométrca Comprssão undmnsonal com confnamnto latral Rprsntatvo d stuaçõs m qu o solo é carrgado por novas camadas (xtnsas na drção horzontal) Consdrado também para carrgamntos ftos m áras rstrtas (Ex.: sapatas) 9

10 Ensaos para dtrmnação da dformabldad dos solos Ensao d comprssão dométrca Carrgamnto fto m tapas Para cada tapa s spra até qu as dformaçõs tnham cssado Aras rápdo (mnutos) Arglas saturadas mas dmorado (horas ou das) A vlocdad d adnsamnto srá studada no próxmo capítulo Cargas lvadas dobrando o valor 0

11 Ensaos para dtrmnação da dformabldad dos solos Ensao d comprssão dométrca Convnnt utlzar scala sm-log Prmt uma mlhor vsualzação dos rsultados

12 Ensaos para dtrmnação da dformabldad dos solos Ensao d comprssão dométrca Parâmtros obtdos: Dformação volumétrca : d a v v dv V 0 dvv V V s v0 d Cofcnt d comprssbldad : Cofcnt d varação volumétrca : Módulo d comprssão dométrca : Rlaçõs ntr os parâmtros: 0 mv D mv 0 a v D m v d d v d v d d v d v v

13 CÁLCULO DE RECALQUES Métodos d cálculo d rcalqus Tora da Elastcdad Analoga Edométrca Cálculo pla Tora da Elastcdad Gotcna I Fundaçõs Fórmula gral: 0 B I E ond : 0 prssão unformmnt dstrbuída na suprfíc E são os parâmtros do solo B largura (ou dâmtro) da ára carrgada I cofcnt qu lva m conta a forma da ára carrgada d aplcação das prssõs 3

14 CÁLCULO DE RECALQUES Cálculo pla Comprssbldad Edométrca Comprssbldad a partr do nsao d adnsamnto Aplcação dscrtzando as camadas Consdrmos o lmnto d solo no mo d uma camada arglosa Camada stá drnada acma abaxo por camada d ara AB = poro-prssão AC = tnsão total gostátca BC = tnsão ftva gostátca DE = acréscmo d tnsõs 4

15 CÁLCULO DE RECALQUES Cálculo pla Comprssbldad Edométrca Rcalqus dst lmnto srão proporconas ao acréscmo d tnsõs aplcados à comprssbldad dtrmnada m laboratóro 5

16 CÁLCULO DE RECALQUES Cálculo pla Comprssbldad Edométrca d dfrnça O rcalqu é a : d valors os Igualando m dos stadosdosolo : undad dára Pnsando m uma V V V V V V V V V V s s s s s s v A partr dos parâmtros dosolo : Rcalqu spcífco: D m a v v

17 O Adnsamnto das Arglas Curva d comprssbldad d arglas saturadas Adnsamnto: lnta rdução d volum dvdo à aplcação d cargas sguda d lnta xpulsão da água dos poros Formato da curva m scala sm-log: Trcho d rcomprssão Trcho d comprssão vrgm C c log ' log ' C ' c log ' 7

18 O Adnsamnto das Arglas Curva d comprssbldad d arglas saturadas Assm, pod-s calcular rcalqus m função da proprdad das varaçõs d tnsõs Estas caractrístcas são obsrvadas m outros tpos d solos mas são classcamnt atrbuídas às arglas 8

19 O Adnsamnto das Arglas Tnsão d pré-adnsamnto Dfnçõs Máxma tnsão já xprmntada plo solo Lmt ntr o rgm lástco o rgm lasto-plástco 9

20 O Adnsamnto das Arglas Tnsão d pré-adnsamnto stóra d tnsõs do solo σ < σ p pré-adnsado (sobradnsado) σ = σ p normalmnt adnsado σ > σ p solo sub-adnsado RSA = σ p / σ (razão d préadnsamnto) 0

21 O Adnsamnto das Arglas Tnsão d pré-adnsamnto Método d Casagrand: Traçar horzontal tangnt plo ponto d maor curvatura Traçar bsstrz do ângulo formado plas duas lnhas Prolongar a rta vrgm Intrsção do prolongamnto da rta vrgm da bsstrz ndca a tnsão d pré-adnsamnto o índc d vazos corrspondnt

22 O Adnsamnto das Arglas Tnsão d pré-adnsamnto Método d Pachco Slva: Traçar horzontal corrspondnt ao índc d vazos ncal do corpo d prova Prolongar a rta vrgm A partr da ntrsção obtda, dsnhar uma lnha vrtcal até a curva d comprssbldad A partr do ponto obtdo na curva d comprssbldad traçar um horzontal A ntrsção dsta horzontal com o prolongamnto da rta vrgm ndca a tnsão d pré-adnsamnto o índc d vazos corrspondnt O método d Pachco Slva é mnos snsívl ao oprador O método d Casagrand é o mas dfunddo ntrnaconalmnt

23 O Adnsamnto das Arglas Cálculo d rcalqu d solos pré-adnsados O stado d tnsõs ncal s ncontra sobr a rta d rcomprssão 3 p f p f c p r f p p f p p r p f f p c C C C C ' ' log ' ' log ' log ' log ' log ' log

24 Exmplo d cálculo d rcalqu por adnsamnto Dados: Prfl ncal dado ao lado Cc =,8 Cr = 0,3 Prssão d pré-adnsamnto é 8 kpa supror à tnsão ftva m qualqur ponto Srá construído atrro qu transmtrá um carga d 40 kpa Cálculo do rcalqu da camada d argla mol saturada tomando o ponto médo da camada 4

25 Exmplo d cálculo d rcalqu por adnsamnto C r ',8 9,0,4 ' log p 69,5 log 69,5 C 0,3 9,0 69,5 8 log,4 69, c ' log ' 0,543 m f p 5

26 Exmplo d cálculo d rcalqu por adnsamnto Cálculo do rcalqu da camada d argla mol saturada dvdndo a msma m três sub-camadas Obsrvar qu o rcalqu das camadas suprors é maor Rcalqu total = 0,56 Plo ponto médo = 0,543 Conclusão: tomar apnas o ponto médo não causa rros xagrados 6