2001/2002

MECÂNICA DOS SOLOS 2

1ª Chamada

II Parte Duração - 2 horas

1. Considere o muro de suporte gravidade representado na Figura 1.

a) Verifique a segurança em relação ao derrubamento em condições estáticas aplicando o Eurocódigo 7.

b) Calcule o coeficiente de segurança global em relação ao escorregamento pela base do muro, em condiçõessísmicas definidas pelos coeficientes sísmicos kh = 0,10 e kv = -0.05.

Nota: Na base do muro despreze a contribuição da coesão para a força resistente ao escorregamento

Ponto x(m) y(m)

O

G 2,611,29O 0,00 0,001 0,52 5,912 2,05 5,773 -0,232,58

1 2

3 x

y

W

300,0 kN/mW

5°

5°

q=20kPa

Aterro Granular

=19kN/m� 3

'=30°�

'=34°

=20kN/m

Solo residual do granito

�

� 3

c'=10kPa

5°

k =0,05v

hk =0,10

6,00 =2/3 '� �

= '��b

G

Fig. 1

2. Considere o maciço da Figura 2, sobre o qual existe uma unidade industrial, com estrutura de betão armado,fundada sobre estacas. Dada a necessidade de ampliação das instalações, vai ser executada uma nova série depórticos que se representa na figura do lado esquerdo. Devido ao facto de as fundações por estacas estaremsobredimensionadas (a estrutura inicial foi projectada para ter mais pisos do que aqueles que efectivamente veio ater), optou-se por fundar o pilar P2 sobre o maciço de estacas adjacente, M1.

Pretende-se que analise a viabilidade de fundar o pilar P1 sobre uma sapata quadrada (rígida) à profundidadeindicada no desenho.

20/06/2002

A sapata vai estar submetida ao seguinte sistema de forças, no seu centro de gravidade:

ELU ELSV (kN) 1500 1100

My (kN.m) 225 170Hx (kN) 150 110

P1 P2

M1

alargamento do maciço

10.0 m

1,5

1,5

1,5

0,75

1,5

1,5

0.75

8

10

12

15

16

D50 = 0,1 mm� = 20 kN/m

Areia Média

Granito Alterado

z

(y)x

14

3

-1.00

0.00� = 20 kN/m3Aterro

Ponte rolante

Estrutura em projecto

Valores de N60

Estrutura já construída

Fig. 2

Admita que os valores dos resultados do ensaio SPT incluídos na Figura 2 são representativos do solo de fundaçãodo pilar P1, correspondem a um “ratio” de energia de 60% e incluem já a correcção associada ao comprimento dasvaras. Tome �w = 9,8 kN/m3.

a) Dimensione a sapata de modo a obter um coeficiente de segurança global em relação à capacidade de carga de3,5. Utilize para a estimativa do ângulo de atrito do solo de fundação a correlação dos resultados do SPT comaquele parâmetro.

b) Para a sapata dimensionada na alínea anterior estime o assentamento imediato. Considere apenas a cargavertical correspondente ao ELS. Adopte um coeficiente de Poisson de 0,30. Caso não tenha conseguidoresolver a alínea anterior considere B = 2,00 m.

c) Comente os danos ou problemas relacionados com a funcionalidade da instalação industrial que possam estarassociados ao assentamento calculado.

20/06/2002