mecanica dos solos - diagrama de tensões

Notas de Aula - Mecânica dos Solos

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UNIDADE 7 – PRESSÕES E TENSÕES NO SOLO

7.1 Introdução
Em grande parte dos problemas de engenharia de solos, é necessário o conhecimento do estado de tensões em pontos do subsolo, antes e depois da construção de uma estrutura qualquer. As tensões na massa de solo são causadas por cargas externas ou pelo próprio peso do solo.
As considerações acerca dos esforços introduzidos por um carregamento externo são bastante complexas e seu tratamento, normalmente se dá, a partir das hipóteses formuladas pela teoria da elasticidade. 7.2 Tensões geostáticas (tensões iniciais no terreno)
Dado o perfil geotécnico da Figura 7.1, no qual o nível do terreno (N.T.) é horizontal, a natureza do solo não varia horizontalmente e não há carregamento externo (cargas aplicadas e distribuídas) próxima a região considerada, caracteriza uma situação de tensões geostáticas. Quando a superfície do terreno for horizontal, em um elemento de solo situado a uma profundidade “z” da superfície não existirá tensões cisalhantes em planos verticais e horizontais, portanto, estes são planos principais de tensões.

σv

N.T.
Solo seco

γ

S=0%

σh
Prisma

Z

σh b A (elemento de solo) b σ = tensão normal (perpendicular ao plano) τ = tensão cisalhante (no plano)

Figura 7.1 - Perfil geotécnico

Em uma situação de tensões geostáticas, portanto, a tensão normal vertical inicial (σvo) no ponto “A” pode ser obtida considerando o peso do solo acima do ponto “A” dividido pela área.

σv 0 =

(

)

γ ⋅ b2 ⋅ z
W
=
=γ ⋅z
A
b2

onde:
W = γ . V (peso do prisma)
V = b2 . z (volume do prisma)
A = b2 (área do prisma) γ = peso específico natural do solo

Notas de Aula - Mecânica dos Solos

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Se o solo acima do ponto “A” for estratificado, isto é, composto de “n” camadas, o valor de σv0 é dado pelo somatório de γi . zi, onde “i” varia de 1 a n.

σv 0 =

n

∑ γ (i ) ⋅ z (i ) i =1

Quando o peso