Lista de Exercícios Mecânica dos Solos

Lista de Exercícios Mecânica dos Solos

FARO – ENGENHARIA CIVIL

MECÂNICA DOS SOLOS – 2º semestre de 2009.

Profª. Ana Cristina Strava Corrêa

LISTA DE EXERCÍCIOS

  1. Uma fábrica de bebidas deverá instalar um filtro de antracito com camada de 60 cm de espessura, entre um reservatório elevado e a linha de produção. A demanda da fábrica é de vazão constante igual a 50L/h. O esquema abaixo apresenta as dimensões do sistema de filtragem. A passagem da água pelo filtro se dá pela tubulação A-A’ (entrando por cima atravessando o filtro e saindo por baixo). Pede-se calcular a altura mínima do fuste do reservatório, para garantir a vazão de produção constante. Considere o peso específico do antracito de 15kN/m3 e o coeficiente de permeabilidade de Darcy igual a 2,3 x 10-3 cm/s. Despreze o atrito ao longo das tubulações.

  1. Considere que o mesmo filtro da figura acima será projetado ser lavado por sistema de retrolavagem no sentido de fluxo ascendente, ou seja, a alimentação de água virá pelo mesmo reservatório, mas a passagem se dará pela tubulação B-B’. Verifique se o mesmo reservatório com a altura projetada para alimentação da fábrica (na questão 1) poderá provocar o arraste das partículas de antracito. Considere o peso específico da água igual a 10kN/m3.

  1. Uma construção tem projeção em planta de 24m x 24m. Para suportá-la, foi dimensionada uma fundação do tipo radier deverá distribuir sobre o solo uma tensão uniforme de 50kPa. Sabe-se que o solo é normalmente adensado, que tem peso específico natural de 18kN/m3, seu ângulo de atrito interno é de 32º. Para um ponto situado a 6 metros de profundidade (espessura da camada de solo residual) abaixo do radier, no centro da projeção, pede-se:

    1. O acréscimo de tensões pelo método de Newmark;

    2. O acréscimo de tensões pelo método do espraiamento;

    3. Estado de tensões efetivas nas direções vertical e horizontal ao término da obra;

    4. A máxima tensão de cisalhamento;

    5. Traçar o círculo de Morh correspondente;

    6. Determinar se o carregamento da estrutura a ser construída levará o solo à ruptura. Desconsidere a coesão.

  1. Calcule o recalque máximo do radier da questão 3, considerando que o solo submetido ao ensaio edométrico apresentou o seguinte resultado:

  1. (Ex. 4.1 do Livro Texto – pág. 76) Durante um ensaio de compactação, foram registrados os seguintes valores de massa do corpo de prova e a correspondente umidade. Sabendo-se que o cilindro de moldagem possuía 992 cm3 e que a massa específica dos grãos era de 2,65 kg/dm3, pede-se:

    1. Desenhar a curva de compactação e determinar a densidade máxima e a umidade ótima;

    2. Determinar o grau de saturação (S) no ponto máximo da curva;

    3. Traçar a curva de igual valor de saturação no mesmo gráfico;

    4. Determinar o valor aproximado da umidade ótima, caso seja possível aumentar a energia de compactação no campo para se obter uma densidade seca máxima de 1,60 kg / cm3.

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