Question

Imagine que no terreno do Shopping Verona será construído um reservatório que será utilizado como uma caixa d’água. O reservatório terá 20 m de altura e será apoiado na cota — 1 m do terreno representado no croqui abaixo. Para que seja possível sua construção, a camada de argila mole será retirada, e um aterro será implementado até a cota + 1 m. O nível d’água será rebaixado para a cota – 3 m com a retirada da camada de argila mole. Com as informações do croqui, figura 3, calcule o que se pede. Figura 3. Informações do projeto. Fonte: elaborada pelos autores. a) Traçar o diagrama das tensões totais, neutras e efetivas para o terreno antes da construção. Considere peso específico da água como 10 kN/m³ b) Qual a tensão final vertical na cota — 11 m que passa pelo centro do reservatório? Considere o peso do reservatório igual a 160 kN/m² e o diâmetro igual a 10 m.

Answer 1

Podemos afirmar que o peso específico da água como 10kN/m³ é de A) 45, 125 e 215 kPa; 30, 70 e 120 kPa; 15, 55 e 95 kPa;  e para b) temos 38,4.

Vamos aos dados/resoluções:

a) Cálculo das tensões totais:

Profundidade Altura Peso Tensão Total

-3 m 3 m 15 kN/m2 45 kPa;

-7 m 4 m 20 kN/m2 (45+80) 125 kPa;

-12 m 5 m 18 kN/m2 =  (125+90) 215 kPa;

Cálculo das tensões neutras:

Profundidade (z) Tensão Neutra (peso específico da água 10 kN/m³)

-3 m 30 kPa;

-7 m 70 kPa;

-12 m 120 kPa;

Cálculo das tensões efetivas:

Profundidade (z) Tensão Efetiva

-3 m (45-30) 15 kPa

-7 m (125-70) 55 kPa

-12 m (215-120) 95 kPa

b) Substituindo os dados na equação, obtemos:

σz = 160 . {1-[1/1+(5/11)2]3/2}

σz = 160 . {1-[1/1+0,20]3/2}

σz = 160 . {1-[1/1,20]3/2}

σz = 160 . {1-[0,83]3/2}

σz = 160 . {1-0,76}

σz = 160 . 0,24

σz = 38,4

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)

Answer 2

Resposta:

a) Tensões totais:

45, 125 e 215 kPa

Tensões neutras:

30, 70 e 120 kPa

Tensões efetivas:

15, 55 e 95 kPa

b) 152,4 kPa

Explicação passo-a-passo:

a) Cálculo das tensões totais:

Profundidade Altura Peso Tensão Total

-3 m 3 m 15 kN/m2 45 kPa

-7 m 4 m 20 kN/m2 (45+80) 125 kPa

-12 m 5 m 18 kN/m2 (125+90) 215 kPa

Cálculo das tensões neutras:

Profundidade (z) Tensão Neutra (peso específico da água 10 kN/m³)

-3 m 30 kPa

-7 m 70 kPa

-12 m 120 kPa

Cálculo das tensões efetivas:

Profundidade (z) Tensão Efetiva

-3 m (45-30) 15 kPa

-7 m (125-70) 55 kPa

-12 m (215-120) 95 kPa

b) Substituindo os dados na equação, obtemos:

σz = 160 . {1-[1/1+(5/11)2]3/2}

σz = 160 . {1-[1/1+0,20]3/2}

σz = 160 . {1-[1/1,20]3/2}

σz = 160 . {1-[0,83]3/2}

σz = 160 . {1-0,76}

σz = 160 . 0,24

σz = 38,4

Considerando que a tensão final do solo corresponde à soma da tensão efetiva inicial (σ0) com o acréscimo de tensão devida a alguma edificação, temos:

σfinal = σ0 + σv

σ0 = 152 kPa

σv = 38,4 kPa

σfinal = 152 + 38,4 = 190,4 kPa