12 Exercícios (04) - Aula 5 Ensaios de resistência e Resistência das areias e argilas

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Universidade Federal do Ceará - UFC 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Prof: Alfran Sampaio Moura 
Lista de exercícios 4 – Ensaio de resistência ao cisalhamento e Resistência 
das areias e argilas 
 
1. Numa série de ensaios de cisalhamento direto realizados sobre um material, 
obtiveram-se os seguintes resultados: 
 
Ensaio no  (kPa)  (kPa) 
1 100,0 75,0 
2 200,0 131,0 
3 400,0 242,0 
 
Determine: 
a) A envoltória de resistência 
b) Os parâmetros de resistência c’ e ’ 
 
2. Ensaios de cisalhamento direto foram realizados em um solo arenoso seco. O corpo 
de prova tinha as seguintes dimensões: 5 cm x 5 cm x 2 cm. Os resultados dos ensaios 
forneceram os seguintes resultados: 
 
Ensaio no FN (N) Trup (N) 
1 89,0 53,4 
2 133,5 81,4 
3 312,0 187,3 
4 445,0 267,4 
 
Determine os parâmetros de resistência desse solo. 
 
3. Em um ensaio de cisalhamento direto, realizado em uma amostra de areia, a tensão 
normal sobre a amostra foi de 300 kPa e a tensão de cisalhamento na ruptura foi de 200 
kPa. Supondo uma distribuição uniforme no plano de ruptura, determine a grandeza e a 
direção das tensões principais. 
 
4. Em um ensaio CD, realizado em uma amostra de areia, a pressão na câmara era de 
320 kPa e a pressão desvio na ruptura era de 830 kPa. Determine o ângulo de atrito 
efetivo da areia. 
 
 
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5. Um ensaio triaxial adensado foi realizado em uma argila normalmente adensada. Os 
resultados foram os seguintes: 
Tensão confinante (c) = 300 kPa 
Tensão desvio na ruptura (d) = 350 kPa 
 
Determine: 
a) O ângulo de atrito efetivo (’) 
b) O ângulo  que o plano de ruptura faz com o plano principal maior 
c) A tensão normal (’) e a tensão de cisalhamento () no plano de ruptura 
 
6. Na tabela a seguir estão indicados os resultados de ensaios de compressão triaxial 
(CU), realizados sobre um material da seguinte forma: 
1. Aplicação da c. 
2. Acréscimo da tensão axial até a ruptura (a) 
3. Pressão neutra medida na ruptura (u) 
 
Ensaio no c (kPa) a (kPa) u (kPa) 
1 100 210 10 
2 200 370 40 
3 400 680 120 
 
Determine: 
a) As envoltórias em termos de tensão total e efetiva 
b) Os parâmetros de resistência efetivos (c’ e ’) 
 
7. Para um ensaio de cisalhamento direto em areia seca, é fornecido o seguinte: 
Dimensões do cp: 50 mm x 50 mm x 25 mm 
Tensão normal: 192 kPa 
Resistência ao cisalhamento no momento da ruptura: 120 kPa 
 
Determine: 
a) O ângulo de atrito efetivo (’) 
b) Para uma tensão normal de 200 kPa, qual é a força de cisalhamento 
necessária para provocar a ruptura no cp? 
 
8. A seguir encontram-se os resultados de 4 ensaios de cisalhamento direto drenados, 
em uma argila normalmente adensada. 
Dados: 
Diâmetro do cp: 50 mm 
Altura do cp: 25 mm 
Ensaio no FN (N) Trup (N) 
1 250,0 139,0 
2 400,0 222,0 
3 500,0 279,0 
4 550,0 308,0 
 
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Desenhe um gráfico para a tensão de cisalhamento no momento da ruptura em função 
da tensão normal e determine o ângulo de atrito drenado (’) 
 
9. Um ensaio triaxial não adensado não drenado (UU) foi executado em um cp de argila 
saturada e forneceu, na ruptura, 1 = 500 kPa e 3 = 200 kPa. 
a) Qual seria o valor de 1 rup se 3 fosse igual a 400 kPa? 
b) Qual seria o valor de 3 se 1 rup fosse igual a 800 kPa? 
 
10. Podem se realizados ensaios não drenados de cisalhamento direto? Por quê? 
 
11. Descreva o ensaio de compressão simples. Em que tipo de solos encontra aplicação? 
 
12. Quais os principais tipos de ensaios triaxiais e quais as suas diferenças? 
 
13. Responda: 
a) Uma areia fofa e saturada poderá apresentar um comportamento não drenado? 
Justifique. 
b) Quais são as parcelas da resistência ao cisalhamento de uma argila mole e 
saturada submetida a um carregamento rápido?