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Engenharia Civil
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MECÂNICA DE SOLOS
Área da engenharia que estuda os fundamentos docomportamento mecânico dos solos(deformabilidade, resistência ao cisalhamento,...),fazendo uso da aplicação das leis da Mecânica e daHidráulica.
?Engenharia Civil
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18Assuntos da Mecânica de Solos
1. Física dos solos. Reologia. Ensaios. Métodos deprospecção.
2. A água nas fundações. Rebaixamento. Drenagem.Erosão. Sub-pressão. Filtros.
3. Distribuição de pressões no solo. Empuxos. Cálculode muros de arrimo e estacas-prancha. Túneis.Barragens. Escoramentos. Obras subterrâneas.
4. Recalques. Consolidação. Cálculo de solicitaçõesdevidas a recalques.
5. Estabilidade das fundações de maciços, de taludes ede aterros. Pavimentação. Estabilização dos solos.Compactação. Bermas.
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6. Sapatas. Vigas de fundação. Radiers. Fundaçõesflutuantes. Provas de cargas sobre placas. Capacidadede carga de fundações diretas.
7. Estacas. Tubulões. Caixões. Provas de carga emestacas. Capacidade de carga de fundações profundas.
8. Fundações de máquinas. Vibrações. Danos àsconstruções. Reforço de fundações.
9. Técnicas de melhoria de terrenos. Estacas de areia, oude brita. Vibro-flotação. Injeções. Geossintéticos.Congelamento. Eletro-osmose...
Assuntos da Mecânica de SolosEngenharia Civil
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20Exemplos de obras geotécnicas
Taludes naturais
Taludes artificiais
Barragens de terra
Fundações de edifícios
Obras de contenção de escavações
Galerias
Aterros de estradas
Construções sobre terrenos compressíveis
Fundações de plataformas off-
shore
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21Ingredientes para uma correta solução de um
problema geotécnico
Mecânica dos solosRelações constitutivasAnálise dos problemas particulares
Geologia, investigaçõesConhecimento da história geológicaAdequado conhecimento do subsolo
ExperiênciaAnálise de experiências precedentes
EconomiaConfronto entre as soluções alternativas
Ingrediente especial ?
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NECESSIDADE DE FAZER AVALIAÇÕES QUANTITATIVAS
MODELAGEM
Ingredientes para uma correta solução de um problema geotécnico
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MODELAGEM DE CONSTRUÇÕES EXECUTADAS
COM MATERIAIS INDUSTRIAIS
Características“conhecidas”
PROBLEMA DE ESTRUTURAS
Ingredientes para uma correta solução de um problema geotécnico
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MODELAGEM DE CONSTRUÇÕES INTERAGENTES
OU CONSTRUÍDAS COM MATERIAIS
NATURAIS
Características dos materiais não são
conhecidas “a priori”
PROBLEMA GEOTÉCNICO
Ingredientes para uma correta solução de um problema geotécnico
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A complexidade dos geo-materiais
•Material discreto
•Material trifásico (sólido, ar, água)
•Não-homogêneo
•Anisotrópico
•Elástico não-linear / plástico (e viscoso)
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26Um problema típico de engenharia estrutural
A resposta mecânica de uma estrutura dependedas características dos materiais e da geometriado problema
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27Um problema típico de engenharia geotécnica
A resposta mecânica de uma estrutura dependedas características dos materiais e da geometriado problema
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O problema da geotecnia
Material CONHECIDO(concreto, aço, ...)
Propriedades mecânicas do material CONHECIDAS
Estrutura CONHECIDA
SUPERESTRUTURA INFRAESTRUTURA
Material ?
Propriedades mecânicas do material ?
Estrutura ?
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IBA NATUREZA DOS SOLOS
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RochaIntemperísmo
Transp. + depos. +
pedogênese
Pedogênese
SOLO TRANSPORTADO
SOLO RESIDUAL
FORMAÇÃO DOS SOLOS
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CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA
DO SOLOS
SOLOS COM PARTÍCULAS MAIORES
AGREGAÇÕES DE MINERAIS DISTINTOS
ARGILOMINERAIS
CAULINITA
ILITAMONTMORILONITA
IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
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32Constituição mineralógica - Areia
(a) Grãos de areia de solo. As partículas são irregulares em tamanho e em forma. O quartzo geralmente predomina, mas outros minerais também podem ocorrer. Partículas do tamanho de silte tem a mesma forma geral e composição, mas diferem das areias no tamanho.
(b) Partícula de quartzo.(c) Partícula de feldspato.
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ESTRUTURA DOS ARGILOMINERAIS
TETRAEDRO DE SÍLICA
OCTAEDRO DE ALUMINA
CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA DO
SOLOS
IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
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CAULINITA
1000 a 20000 Å de Largura100 a 1000 Å de Espessura
CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA DO
SOLOS
IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
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36CAULINITA
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ILITA
POTÁSSIO1000 a 5000 Å de Largura50 a 500 Å de Espessura
CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA DO
SOLOS
IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
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MONTMORILONITA
H2O E CÁTIONS INTERCAMBIÁVEIS1000 a 5000 Å de Largura
10 a 50 Å de Espessura
CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA DO
SOLOS
IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
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