Cisalhamento

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Determinação da Resistência ao cisalhamento do solo
Pelo Método do cisalhamento direto


estabilidade de taludes (aterros, cortes e barragens), empuxo de terras sobre paredes de
contenção e túneis, capacidade de carga de sapatas e estacas entre outros.
O objetivo do ensaio de cisalhamento direto é determinar a resistência ao cisalhamento
do solo que se deseja estudar.
Levando em contaque somente as pressões efetivas
mobilizam resistências ao cisalhamento, a equação de Coulomb passa a se escrever:
τ = c + σ'*tg(ϕ)

; sendo σ' = σtotal - u(pressão neutra) = Tensão efetiva

Através da equação de Coulomb podemos observar que a resistência ao cisalhamento de
um solo é diretamente proporcional e influênciada pela tensão efetiva aplicada a massa deste
solo. A resistência aocisalhamento também é influênciada pela coesão do solo(ou seja pelo
coeficiente linear da equação de Coulomb), e pela tangente do ângulo de atrito interno do
solo(ou seja, o coeficiente angular da equação de Coulomb).
Sob a denominação de atrito interno de um solo, inclui-se não só o “atrito físico” entre as
suas partículas, como o “atrito fictício” proveniente do entrosamento de suas partículas;nos
solos não existe uma superfície nítida de contato, ao contrário, há uma infinidade de contatos
pontuais. Quanto a coesão, distingue-se a “coesão aparente” e a “coesão verdadeira”. A
primeira, resultante da pressão capilar da água contida nos solos, e que agem como se fossem
uma pressão externa. A segunda, é devida as forças eletroquímicas de atração das partículas de
argila.
Face ao quefoi exposto, é de se observar que os parâmetros c e ϕ de um solo, não são
constante de um material, como admite a equação de Coulomb em sua forma clássica. Portanto
na determinação experimental da resistência ao cisalhamento dos solos, há, pois, em cada caso,
que se reproduzir, tanto quanto possível, as condições a que ele ficará submetido na prática.
ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO
Esteensaio consiste em determinar sob uma tensão normal σ, qual a tensão de
cisalhamento τ = τr capaz de provocar a ruptura de uma amostra de solo colocada dentro de uma
caixa composta por duas partes deslocáveis entre si.
Duas pedras porosas, uma superior e outra inferior, permitirão a drenagem da amostra
quando esta for a técnica de ensaio usada. O ensaio pode ser realizado sob tensão controlada ousob deformação controlada.
Repetindo-se o ensaio para outras amostras, obtém-se um conjunto de pares de valores
(σ,τ), que marcados em um sitema cartesiano σ0τ permitem determinar c e ϕ.
σ

Extensiômetro
vertical

τ = c + σ'*tg(ϕ)
τ

τ
Amostra
ϕ
c
Extensiômetro
horizontal

σ

PROCEDIMENTO PARA O ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO
ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO PARA SOLOS NÃOCOESIVOS(ARENOSOS)
a) Obter uma quantidade de areia suficiente para pelo menos 3 ensaios a uma mesmA
densidade. no caso de areia úmida, obter a umidade.
b) Montar cuidadosamente a caixa de cisalhamento (manter tanto os parafusos de separação,
como de fixação, rosqueados até o fim). Obter na caixa de cisalhamento, dimensões
suficientes para se calcular o volume da amostra, e também a área deamostra.
c) Colocar a areia na caixa de cisalhamento até o topo; pesar o conjunto solo + caixa; colocar
o conjunto na máquina.
d) Colocar o bloco de carga sobre a amostra e fixar o extensômetro de deslocamento vertical
(anotar a leitura); aplicar a carga normal desejada (incluir nela o peso do bloco de carga e
do pendural); anotar novamente a leitura para obtenção do valor do recalque da amostra(para solos não-coesivos, o recalque se dará quase que imediatamente após a aplicação da
carga).
e) Remover os parafusos de fixação; separar as duas partes da caixa, através dos parafusos de
separação; a abertura deve ser pouco maior (visualmente) que o maior grão de solo da
amostra.
f) Colocar o extensômetro de medição de deslocamento vertical sobre o pendural e fazer a
leitura; fixar o...
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