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Guias e Dicas
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Exercícios de mecânica dos solos, Exercícios de Mecânica dos Solos

Exercícios completos de mecânica dos solos

Tipologia: Exercícios

2022

Compartilhado em 28/09/2024

pedro-correa-58
pedro-correa-58 🇧🇷

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TRABALHO – MECANICA DOS SOLOS
Orientações:
Grupos de até 5 pessoas;
Cada grupo deverá escolher um trabalho, no qual não poderá ter repetição;
Apenas para os alunos que optarem por realizar o trabalho sozinhos, o trabalho será
o 7;
Valor: 3,0 pontos
Data limite de Entrega: 28/09/2024 as 23:55
TRABALHO 1
1) A Figura mostra um perfil da galeria.
Você pode notar que, nesse perfil,
estão indicados os tipos de solo
(camadas) e seus pesos específicos
indicados. Notavelmente,
sabemos que o peso específico
abaixo do nível d’água (NA)
representa o estado de saturação
desse solo, enquanto acima do NA
teremos o solo na condição natural.
Assim, observamos nesta figura três
camadas de solo: uma camada de
aterro com espessura de 2 m; uma
camada de areia com espessura de
1,2 m; e uma camada de solo
argiloso com espessura de 1,5 m até
a cota de fundo da galeria. Você nota,
também, que junto à superfície do
terreno (NT) está aplicada uma carga
vertical de largura infinita com valor
de 10 kN/m2 considerar que essa
carga se refere a um eventual
carregamento.
Determine as tensões geostáticas
verticais em cada camada, ou seja,
na posição dos pontos 0, 1, 2, e 3
indicados na figura
.
2) Uma amostra de areia de 35cm² de área e 20 cm de comprimento foi ensaiada em um
permeâmetro de carga constante, com ΔH = 50 cm. Em cinco minutos mediu-se Qt = 105
cm³. Sabendo-se que a massa seca da amostra e sua densidade real dos grãos valem
respectivamente 1105 g e 2,67, pede-se: o coeficiente de permeabilidade, a velocidade
aparente e a velocidade de percolação.
3) Três edifícios estão construídos no mesmo alinhamento, tal como indicado na Figura.
Calcule a tensão vertical no centro do edifício que carrega o solo com 500 kN/m2 e a 12
m de profundidade.
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TRABALHO – MECANICA DOS SOLOS

Orientações:

• Grupos de até 5 pessoas;

• Cada grupo deverá escolher um trabalho, no qual não poderá ter repetição;

• Apenas para os alunos que optarem por realizar o trabalho sozinhos, o trabalho será

o 7 ;

• Valor: 3,0 pontos

• Data limite de Entrega: 28/09/2024 as 23:

TRABALHO 1

  1. A Figura mostra um perfil da galeria. Você pode notar que, nesse perfil, estão indicados os tipos de solo (camadas) e seus pesos específicos indicados. Notavelmente, já sabemos que o peso específico abaixo do nível d’água (NA) representa o estado de saturação desse solo, enquanto acima do NA teremos o solo na condição natural. Assim, observamos nesta figura três camadas de solo: uma camada de aterro com espessura de 2 m; uma camada de areia com espessura de 1,2 m; e uma camada de solo argiloso com espessura de 1,5 m até a cota de fundo da galeria. Você nota, também, que junto à superfície do terreno (NT) está aplicada uma carga vertical de largura infinita com valor de 10 kN/m^2 considerar que essa carga se refere a um eventual carregamento. Determine as tensões geostáticas verticais em cada camada, ou seja, na posição dos pontos 0, 1, 2, e 3 indicados na figura .
  2. Uma amostra de areia de 35cm² de área e 20 cm de comprimento foi ensaiada em um permeâmetro de carga constante, com ΔH = 50 cm. Em cinco minutos mediu-se Qt = 105 cm³. Sabendo-se que a massa seca da amostra e sua densidade real dos grãos valem respectivamente 1105 g e 2,67, pede-se: o coeficiente de permeabilidade, a velocidade aparente e a velocidade de percolação.
  3. Três edifícios estão construídos no mesmo alinhamento, tal como indicado na Figura. Calcule a tensão vertical no centro do edifício que carrega o solo com 500 kN/m2 e a 12 m de profundidade.

1) Para o dimensionamento da estrutura enterrada, conforme mostra a figura abaixo, é

preciso prever os esforços horizontais atuantes.

2) Em um perfil de terreno, os piezômetros da areia A e da areia B indicaram o que

mostra a Figura. Admitindo que o fluxo ocorra exclusivamente na horizontal e só nas

camadas de areia, calcule a vazão total por metro (perpendicular ao plano da figura)

que ocorre no perfil.

3) Uma construção industrial apresenta uma planta retangular, com 12 m de largura e

48 m de comprimento, e vai aplicar ao terreno uma pressão uniformemente

distribuída de 50 kPa. Determinar o acréscimo de tensão, segundo a vertical pelos

pontos A e D, a 18 m de profundidade aplicando a solução de Newmark. Calcule,

também, para o ponto E, fora da área carregada.

1) Apresente o gráfico de tensões da estratificação apresentada na figura:

2) No perfil da está ocorrendo fluxo estacionário e somente na direção vertical.

Indique em que nível estabilizará a água no interior do piezômetro (1), sabendo

que no piezômetro (2), ela ascende como mostra a figura.

3) Dois edifícios, um com as dimensões de 20 m × 10 m e outro com 30 m × 5 m,

estão separados por uma rua de 5 m de largura, tal como indicado na figura a

seguir. O primeiro carrega uniformemente o solo com 200 kN/m2 e o segundo

com 500 kN/m². Calcule a pressão vertical no centro do primeiro edifício e a

10 m de profundidade.

  1. Traçar os gráficos de distribuição com a profundidade da tensão vertical total (σvo), da tensão vertical efetiva (σ’vo) e da poro pressão (u), considerando o perfil de solo abaixo:
  • Nas condições atuais, admitindo-se capilaridade na camada de argila orgânica mole
  • Após um rebaixamento permanente do nível d'água para a profundidade z = 2m, seguido da remoção da camada de argila orgânica e posterior colocação de um aterro (grande extensão) de 3m de altura com Peso específico γt = 20, kN/m3.
  1. Executou-se um ensaio de carga constante em uma amostra de areia. Nas condições mostradas na figura, 0,625 litros de água passaram pela amostra em 23 minutos. Pede-se: a) o coeficiente de permeabilidade desta areia; b) a velocidade de percolação vp na amostra; c) as tensões totais, efetivas e neutras ao longo da amostra. Considerar: n = 39%, γsat = 20 kN/m3, γw = 10 kN/m , diâmetro da amostra = 12 cm
  2. Calcule os acréscimos de tensão nos pontos A, B, C e D mostrados na Fig. 2.5, gerados pela sapata S5, com balanços iguais, solicitada por um pilar com 4.500 kN de carga vertical e com dimensões de 25 cm × 140 cm, em planta. A tensão admissível adotada para o projeto da sapata foi de 300 kPa, com a qual o solo subjacente sofre deslocamentos admissíveis e tem- se um fator de segurança adequado com relação à ruptura do sistema solo/fundação.
  1. Apresente o diagrama de tensões para o solo abaixo:
  2. Calcular o valor do coeficiente de permeabilidade de uma argila compactada, medido no aparato indicado abaixo, sabendo que A = 100 cm2 , a = 1 cm2 e t = 6 horas e 30 minutos.
  3. Uma construção industrial apresenta uma planta retangular, com 12 m de largura e 48 m de comprimento, e vai aplicar ao terreno uma pressão uniformemente distribuída de 50 kPa. Determinar o acréscimo de tensão, segundo a vertical pelos pontos A, B, C e D, 10 m de profundidade aplicando a solução de Newmark. Calcule, também, para o ponto E, fora da área carregada.