Questão de Engenharia Civil — Geotecnia — CCV-UFC 2017
Engenharia CivilGeotecnia
- Código
- qq242369
- Banca
- CCV-UFC
- Órgão
- UFC
- Ano
- 2017
- Nível
- Superior
- Cargo
- CCV - - Engenheiro Civil
Muros de gravidade de Gabião são estruturas armadas, flexíveis, drenantes e de grande durabilidade e resistência. São produzidos com malha de fios de aço doce recozido e galvanizado, em dupla torção, amarradas nas extremidades e vértices por fios de diâmetro maior. São preenchidos com rachões ou pedras britadas. São utilizados em estabilização de taludes, obras hidráulicas, viárias e diversos tipos de contenção, podendo ser encontrados em três formatos: caixas, colchões, e sacos em diferentes tamanhos. Os muros de gabiões são constituídos por gaiolas metálicas preenchidas com pedras arrumadas manualmente e construídas com fios de aço galvanizado em malha hexagonal com dupla torção. As dimensões usuais dos gabiões são: comprimento de 2m e seção transversal quadrada com 1m de aresta. No caso de muros de grande altura, gabiões mais baixos (altura = 0,5m), que apresentam maior rigidez e resistência, devem ser posicionados nas camadas inferiores, onde as tensões de compressão são mais significativas. As principais características dos muros de gabiões são a flexibilidade, que permite que a estrutura se acomode a recalques diferenciais e a permeabilidade. O muro de gabião caixa é vantajoso, pois permite alta permeabilidade e grande flexibilidade, o que favorece a construção de estruturas monolíticas, altamente drenantes e capazes de aceitar deslocamentos e deformações sem se romperem. A figura abaixo representa o perfil de um muro de contenção construído em gabião. De acordo com os dados apresentados, verifique a estabilidade do muro em relação ao tombamento e ao deslizamento. Em seguida, escolha a alternativa correta.
Dimensões do Muro:H = 5,00m – altura do muro;B = 3,00m – largura da base do muro;b = 1,00m – largura do coroamento do muro;h = 1,00m – altura da caixa do gabião;d = 0,50m – largura do degrau do muro em gabião.Dados:Solo: areia, medianamente compacta;γ = 18 kN/m³ – peso específico do solo;φ = 32,5° - ângulo de atrito interno do solo:δa = 21,67° – ângulo de atrito do solo com o gabião;δSF = 32,5° - ângulo de atrito da fundação em contato com o solo;γG = 23 kN/m³ - peso específico do muro em gabião;Kah = 0,25 – coeficiente da componente de empuxo ativo horizontal;tg δa = 0,33 – tangente do ângulo de atrito solo – gabião;tg φ = 0,63 – tangente do ângulo de atrito interno do solo;tg δSF = 0,63 – tangente do ângulo de atrito solo – fundação (coeficiente de atrito);Gn – força devido ao peso próprio do muro em gabião;y = 1,67m – braço de alavanca da componente do empuxo ativo horizontal;xi = variável – braço de alavanca da componente vertical do peso próprio;Fórmulas:Eah= 0,5.Kah.γ.H² - componente do empuxo ativo horizontal – (kN/m);Eav = Eah . tg δa – componente vertical do empuxo ativo – (kN/m);MH = - Eah .y – momento de tombamento – (kNm/m);MBi = Gn .xi - componente do momento resistente ao tombamento – (kNm/m);Segurança ao Tombamento:ΣMBi > MH ;Segurança ao Deslizamento:Fv = (ΣG n + Eav).δSF > Eah ;Tabela para preenchimento com o cálculo dos esforços e momentos:
Dimensões do Muro:H = 5,00m – altura do muro;B = 3,00m – largura da base do muro;b = 1,00m – largura do coroamento do muro;h = 1,00m – altura da caixa do gabião;d = 0,50m – largura do degrau do muro em gabião.Dados:Solo: areia, medianamente compacta;γ = 18 kN/m³ – peso específico do solo;φ = 32,5° - ângulo de atrito interno do solo:δa = 21,67° – ângulo de atrito do solo com o gabião;δSF = 32,5° - ângulo de atrito da fundação em contato com o solo;γG = 23 kN/m³ - peso específico do muro em gabião;Kah = 0,25 – coeficiente da componente de empuxo ativo horizontal;tg δa = 0,33 – tangente do ângulo de atrito solo – gabião;tg φ = 0,63 – tangente do ângulo de atrito interno do solo;tg δSF = 0,63 – tangente do ângulo de atrito solo – fundação (coeficiente de atrito);Gn – força devido ao peso próprio do muro em gabião;y = 1,67m – braço de alavanca da componente do empuxo ativo horizontal;xi = variável – braço de alavanca da componente vertical do peso próprio;Fórmulas:Eah= 0,5.Kah.γ.H² - componente do empuxo ativo horizontal – (kN/m);Eav = Eah . tg δa – componente vertical do empuxo ativo – (kN/m);MH = - Eah .y – momento de tombamento – (kNm/m);MBi = Gn .xi - componente do momento resistente ao tombamento – (kNm/m);Segurança ao Tombamento:ΣMBi > MH ;Segurança ao Deslizamento:Fv = (ΣG n + Eav).δSF > Eah ;Tabela para preenchimento com o cálculo dos esforços e momentos:- AΣMB= 392,9 kNm/m > MH = 93,9 kNm/m, seguro ao tombamento e ΣFv= 156,59kN > 56,25kN, seguro ao deslizamento
- BΣMB= 92,2 kNm/m < MH = 103,9 kNm/m, inseguro ao tombamento e ΣFv= 16,59kN < 46,25kN, inseguro ao deslizamento.
- CΣMB= 132,2 kNm/m > MH= 54,9 kNm/m, seguro ao tombamento e ΣFv= 136,59kN > 86,45kN, seguro ao deslizamento.
- DΣMB= 122,2 kNm/m > MH= 88,9 kNm/m, seguro ao tombamento e ΣFv= 46,59kN < 57,25kN, inseguro ao deslizamento.
- EE)ΣMB= 111,3 kNm/m > MH = 99,9 kNm/m, seguro ao tombamento e ΣFv= 46,19kN > 36,35kN, seguro ao deslizamento.