Compressibilidade e Adensamento Unidimensionais

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Apostila do professor Reno Castello da Universidade Federal do Espírito Santo

Text of Compressibilidade e Adensamento Unidimensionais

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO

CENTRO TECNOLGICO

COMPRESSIBILIDADE E ADENSAMENTO UNIDIMENSIONAIS

Reno Reine Castello 2011

PGINA EM BRANCO

Compressibilidade e Adensamento Unidimensionais NDICE COMPRESSIBILIDADE UNIDIMENSIONAL I INTRODUO ..................................................................................................... II RECALQUE UNIDIMENSIONAL ..................................................................... III ENSAIO DE COMPRESSO UNIDIMENSIONAL OU EDOMTRICA ............................................................................................. IV ESCOLHA ENTRE OS GRFICOS DO ENSAIO EDOMTRICO ............. V PARMETROS DA CURVA EM ESCALA SEMILOGARTMICA ........... .1 Grfico e = f() ..................................................................................................... .2 Presso de Pr-Adensamento, a ........................................................................ .3 Determinaes da Presso de Pr-Adensamento, a ......................................... VI CORRELAES EMPRICAS DA COMPRESSO EDOMTRICA ......... VII EFEITOS DO AMOLGAMENTO NA COMPRESSO EDOMTRICA ..... VIII OUTROS USOS DO ENSAIO DE COMPRESSO EDOMTRICA ............ ADENSAMENTO IX INTRODUO ANALOGIA DE TERZAGHI ........................................... X TEORIA DO ADENSAMENTO DE TERZAGHI ......................................... XI SOLUO DA EQUAO DIFERENCIAL DO ADENSAMENTO XII PERCENTAGEM DE ADENSAMENTO MDIA TOTAL, U ....................... XIII DETERMINAO DO COEFICIENTE DE ADENSAMENTO ................... .1 Mtodo de Casagrande ........................................................................................ .2 Mtodo de Taylor .................................................................................................. .3 Comparaes entre Mtodos de Laboratrio e com Resultados de Campo .. XIV DETERMINAO DA COMPRESSO SECUNDRIA ............................... XV AJUSTAMENTO DA CURVA DE RECALQUES DURANTE CONSTRUO ...................................................................................................................... XVI MTODOS DE ACELERAO DE RECALQUES ...................................... XVII UM CASO DE OBRA ......................................................................................... XVIII OBSERVAO DOS RECALQUES ............................................................... XIX XX .1 .2 XXI EXERCCIOS RESOLVIDOS .......................................................................... EXERCCIOS PROPOSTOS ............................................................................ Recalques ............................................................................................................. Recalques com o Tempo Adensamento .......................................................... BIBLIOGRAFIA .................................................................................................

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NDICE DAS FIGURAS Figura xx. 1 Viga com trs apoios. Deslocamentos de apoios ................................................ Figura xx. 2 Recalque Distorcional ......................................................................................... Figura xx. 3 Carregamento Infinito Recalque Unidimensional ............................................ Figura xx. 4 Compresso Unidimensional de um Elemento de Solo ...................................... Figura xx. 5 Derivao do Recalque, H, por Compresso Unidimensional do Solo ........... Figura xx. 6 Clulas de Adensamento ..................................................................................... Figura xx. 7 Equipamento de Ensaio de Adensamento ........................................................... Figura xx. 8 Diferentes Apresentaes Grficas de Representao do Ensaio Edomtrico Figura xx. 9 Coeficiente de Compressibilidade, av ........................................................... Figura xx.10 Grfico e x log ................................................................................................. Figura xx.11 Coleo de Curvas e = f () para Vrios Solos .................................................. Figura xx.12 Curvas Tpicas de Argilas Marinhas Sensveis ................................................... Figura xx.13 Procedimentos Grficos para Determinao da Presso de Pr-adensamento, a Figura xx.14 Alguns Solos do Litoral Brasileiro no baco de Casagrande ...............................

5 6 6 6 7 8 9 10 11 12 16 17 18 20

4Figura xx.15 Figura xx.16 Figura xx.17 Figura xx.18 Figura xx.19 Figura xx.20 Figura xx.21 Figura xx.22 Figura xx.23 Figura xx.24 Figura xx.25 Figura xx.26 Figura xx.27 Figura xx.28 Figura xx.29 Figura xx.30 Figura xx.31 Figura xx.32 Figura xx.33 Figura xx.34 Figura xx.35 Figura xx.36 Figura xx.37 Figura xx.38 Figura xx.39 Figura xx.40 Figura xx.41 Figura xx.42 Figura xx.43 Figura xx.44 Figura xx.45 Figura xx.46

Compressibilidade e Adensamento Unidimensionais Perfil de Solo para Estimativa de Recalque .......................................................... Efeito de Amostradores na Qualidade de Amostras ............................................. Outros Usos do Ensaio Edomtrico ...................................................................... Analogia do Adensamento de Terzaghi ................................................................ Processo de Adensamento numa Camada de Argila ............................................ Coeficiente de Compressibilidade, av ................................................................... Fluxo dgua no Adensamento Unidimensional .................................................. Recalque e Variao de Volume num Elemento de Solo ..................................... Chave da Equao do Adensamento ..................................................................... Diferentes Situes de Faces Drenantes ............................................................... Soluo da Equao de Adensamento Localizado, Uz ......................................... Definio de U em termos de Presses Neutras ................................................... Soluo da Equao de Adensamento Mdio, U x T .................................. Grfico para Determinao de cv pelo Mtodo de Casagrande ..................... Trs Fases do Adensamento ................................................................................. Grfico para Determinao de cv pelo Mtodo de Taylor ................................... Apresentaes Tpicas de Ensaios de Adensamento ............................................ Correlaes entre Limite de Liquidez, LL, e cv .................................................... Grfico de Definio de C ................................................................................... Explicao do Envelhecimento das Argilas segundo Bjerrun .............................. Ajustamento para Perodo Construtivo da Curva Tempo x Recalque .................. O Fenmeno do Atrito Negativo em Estacas devido ao Adensamento de Camadas de Solos ..................................................................................................... Acelerao dos Recalques por Drenos Verticais de Areia ................................... Drenos Fibroqumicos ou Geodrenos ................................................................... Situao de Adensamento 40 Anos aps Carga ................................................... Mangueiras de Nvel e Pinos de Observao ....................................................... Colocao de Pinos de Observao ...................................................................... Bench-Marks ..................................................................................................... Uma Escavao (por exemplo para Subsolo) Instrumentada ............................... Movimentao Natural de um Terreno ................................................................. Movimentao de um Edifcio com Recalques Estabilizados .............................. Movimentao de um Edifcio com Recalques Continuados ............................. 24 26 28 30 31 32 33 34 36 37 37 39 40 42 43 44 46 47 48 49 51 52 53 54 54 59 59 60 60 61 61 62

NDICE DE TABELAS Tabela xx. 1 Classificao dos Valores Tpicos de Sobreadensamento .................................... Tabela xx. 2 Algumas Equaes Empricas para o ndice de Compressibilidade, Cc .............. Tabela xx. 3 Correlaes Empricas para Cc, em Vitria, ES ................................................... Tabela xx. 4 Qualidade de Amostras em Termos de Deformao Volumtrica, .................. Tabela xx. 5 VALORES DE U E T ........... Tabela xx. 6 VALORES DE C / Cc PARA MATERIAIS GEOTCNICOS ..........................

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Compressibilidade e Adensamento Unidimensionais

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COMPRESSIBILIDADE UNIDIMENSIONAL

I. INTRODUO O clculo estrutural de uma edificao pressupe que os pilares estejam apoiados no terreno e que e que este terreno seja rgido, isto , apresente deformao nula. Para esta hiptese, no caso de uma viga de 3 apoios, as reaes em cada apoio esto mostradas na situao c da Figura xx.1 abaixo. No entanto, dependendo das deformaes verticais (recalques) dos apoios, as reaes podem ser bem diferentes das hipotticas. Por exemplo, a reao do apoio central pode variar de zero a 100%. Com tais deformaes a distribuio de esforos fica alterada e as novas solicitaes podem provocar distores na obra, fissuras, adernamentos e toda sorte de dano. At perda total. Para se preservar a integridade das obras precisa-se determinar de antemo quais sero as deformaes (recalques) a ocorrerem na obra e se so admissveis ou no (determinados por experincia). Se no forem admissveis ou se usam estacas, ou se melhora o terreno ou outra medida. Quando se aplica um carregamento no solo, existem dois modelos bsicos para anlise dos recalques. O primeiro modelo, mostrado na figura xx.2, con