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Estabilidade Interna das Ancoragens

A estabilidade interna do sistema de ancoragens em contenções é determinado para cada camada de forma independente. A análise de verificação determina uma força de ancoragem, que equilibra o sistema de forças atuantes num bloco de solo. O bloco é contornado pela contenção, terreno, linha que une a base da estrutura com a raiz da ancoragem e por uma linha vertical que atravessa o centro da raiz da ancoragem e do terreno.

A fundação teórica da estrutura de contenção é o ponto em que o somatório de forças horizontais atuantes sob a base do poço de construção é igual a zero. Se este ponto estiver abaixo da fundação do muro de contenção, o ponto teórico é a fundação deste muro.

A análise é realizada para um metro de desenvolvimento da estrutura de contenção. As forças de ancoragem são computadas de acordo com o seu espaçamento entre camadas.

Análise da estabilidade interna

A figura mostra o esquema para a verificação da iésima camada de ancoragens. A força de equilíbrio para o bloco ABCD está a ser determinada. As forças seguintes entram na análise:

EA

-

resultante do empuxo de terra ativo atuante na contenção (linha AD)

EAi

-

resultante do empuxo de terra ativo acima da raiz da ancoragem verificada (linha BC)

Gi

-

peso do iésimo bloco de solo ABCD; este valor incorpora a sobrecarga p, aplicada na superfície do terreno, com a inclinação θi da superfície de deslizamento AB a ser superior que o valor médio do ângulo de atrito interno nesta superfície; caso a inclinação da superfície de deslizamento AB seja inferior, a sobrecarga no terreno não é considerada

Ci

-

resultante da coesão do solo na superfície de deslizamento AB

Fj, Fk,…

-

forças desenvolvidas em outras ancoragens, mas que são consideradas; apenas as ancoragens "mais curtas" (comparativamente com a iésima ancoragem) contribuem para a análise de equilíbrio do iésimo bloco; o seguinte princípio é utilizado para decidir se um dada ancoragem (a mésima) é incluída ou excluída do equilíbrio do iésimo bloco:

primeiro, a ancoragem inferior é selecionada (a mésima ou a iésima); seguidamente, uma superfície de deslizamento plane é inserida a partir do centro da raiz da ancoragem selecionada; este plano tem uma inclinação de 45o - φn/2 a partir da vertical (linha ab ou Bc, na figura); φn é o valor médio do ângulo de atrito interno acima da raiz da ancoragem inferior: se a iésima raiz estiver acima da méso,a e a localização mais elevada da raiz (a iésima) estiver fora da área atravessada pela superfície de deslizamento plana, então a mésima ancoragem não é incluída na análise; o mesmo exemplo é válido para incluir a mésima ancoragem quando a iésima raiz está sob a mésima e esta mésima raiz está localizada dentro da área atravessada pela superfície de deslizamento; os dois casos opostos excluem as ancoragens da análise; primeiro, o da iésima raiz acima da mésima e a iésima dentro da área, o segundo é quando a iésima raiz está abaixo da mésima e a mésima está fora da área; conforme a definição anterior, a ancoragem "mais curta" Fk é incluída na análise e a ancoragem "mail longa" Fj é excluída da análise (ver figura)

Qi

-

reação na superfície de deslizamento AB

Fi

força na ancoragem analisada, o valor máximo permitido para esta força é o resultado da análise de equilíbrio realizada para o iésimo bloco

A solução do equilíbrio para um dado bloco implica definir as equações de equilíbrio para as forças verticais e horizontais. Estas representam um sistema de duas equações, tendo como incógnitas a reação do subsolo Qi e valor máximo permitido para a força de ancoragem Fi.

Como resultado, o programa obtém o valor máximo permitido para a força de ancoragem, para cada fieira de ancoragens. Estes valores são comparados com os definidos previamente para as ancoragens.

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