Conduite sous l'influence de l'alcool

O dimensionamento interno comporta as seguintes verificações:  Resistência do paramento;

 Resistência à tração das armaduras;  Segurança ao deslizamento das armaduras.

A verificação da estabilidade interna dos maciços de terra armada deve conduzir à seleção das dimensões das armaduras, bem como à definição do afastamento (horizontal e vertical) entre elas.

As secções transversais das armaduras devem ser capazes de resistir às trações máximas, com um fator de segurança adequado. Por outro lado, a superfície lateral na zona resistente do maciço deve ser tal que as tensões tangenciais necessárias para equilibrar as trações máximas sejam suficientemente inferiores à resistência das interfaces do solo com as armaduras. Note-se que duas situações completamente distintas podem ocorrer conforme se der o caso de um reforço romper por falta de resistência à tração ou por ser excedida a resistência numa interface solo-reforço. No primeiro caso, a força anteriormente suportada pelo reforço em rotura é transferida para os outros reforços, o que pode dar origem ao desenvolvimento de uma rotura progressiva mais ou menos rápida. Por outro lado, no caso de rotura por falta de resistência de uma interface, o reforço correspondente continua a suportar uma grande percentagem da força anterior, cujo valor depende da percentagem das tensões de corte residuais na interface solo-reforço; daí que, neste tipo de rotura, o que geralmente acontece é a ocorrência de deformações excessivas na massa reforçada.

Os métodos mais usuais de análise da estabilidade interna baseiam-se em considerações de Equilíbrio Limite e podem ser divididos em métodos de equilíbrio local e métodos de equilíbrio global. Os primeiros conduzem à avaliação das trações máximas em cada um dos reforços, enquanto nos segundos o equilíbrio é garantido considerando a contribuição conjunta de todos os reforços sem que haja a preocupação de estabelecer a parcela correspondente a cada um.

Página 22 A maioria dos métodos de equilíbrio local baseia-se nas hipóteses de Coulomb ou Rankine e em hipóteses adicionais sobre a distribuição das trações nos reforços.

Os métodos de equilíbrio global consideram superfícies de rotura arbitrárias (planares, biplanares, circulares, etc.) e determinam as forças que se têm de mobilizar na globalidade dos reforços para garantir a estabilidade do bloco potencialmente instável (Cardoso, 1987).

2.1.7.1 Método de equilíbrio local

Trata-se de um método utilizado pela AASHTO (2005) e em França (LCPC-SETRA, 1979) e que se baseia em trabalhos desenvolvidos por outros autores e, sobretudo, em resultados da observação do comportamento de obras.

A sua descrição assenta nas seguintes considerações:

1) Dependendo do tipo de reforço, caso seja extensível ou inextensível, a superfície que une os pontos onde se instalam as trações máximas nos referidos reforços é uma das superfícies simplificadas, representadas na Figura 2-17;

a) b)

Figura 2-17 – Localização da superfície de rotura nos reforços: a) inextensíveis; b) extensíveis (adaptado de AASHTO, (2005))

2) Citando Félix (1991), na rotura a maior parte da zona ativa, confinada entre a cortina e a zona resistente, não pode deformar-se lateralmente, sendo que as únicas tensões tangenciais que se podem desenvolver naquela zona, em qualquer plano horizontal, são as devidas às tensões mobilizadas nas interfaces do solo com as armaduras. Conforme ilustrado na Figura 2-18, entre cada dois níveis de reforços contíguos existirá um plano que se pode considerar equidistante de ambos os níveis, onde as tensões tangenciais são nulas. Então, considerando o prisma limitado pelo paramento, pela

Página 23 superfície das trações máximas e, pelos dois planos de tensão tangencial nula, a tração máxima num reforço localizado à profundidade z é dada por:

(2-4)

Em que σh(z,x) representa a tensão horizontal à profundidade z e, ΔH e n representam, respetivamente, o espaçamento vertical e horizontal dos reforços.

Figura 2-18 – Determinação das trações máximas (LCPC-SETRA, 1979, extraído de Félix, 1991)

3) A tensão horizontal é obtida de acordo com:

(2-5) Onde K(z) representa o coeficiente de impulso, σv(z,x) representa a tensão vertical à profundidade z e Δσh(z) é o incremento da tensão horizontal resultante da aplicação, na superfície do terreno, de solicitações com aquela direção.

4) Por fim, determinam-se a secção e comprimento de cada armadura, considerando que: a tração máxima deve ser menor que a resistência da armadura à rotura, dividida por um coeficiente de segurança; por outro lado, aquela tração deve ser inferior à que se pode mobilizar por atrito entre o ponto de tração máxima e o extremo livre, convenientemente minorada. Ou seja:

_(2-6)

Em que γr e γf são coeficientes de minoração das propriedades resistentes, eu, b, L e La são, respetivamente, espessura útil, largura, comprimento total e comprimentos da zona resistente da armadura, σc é a resistência à tração do material do reforço e µ(z) é o coeficiente de atrito aparente à profundidade z, que deve ser avaliado atendendo às propriedades do material de aterro e às características das superfícies das armaduras.

Página 24 Na Figura 2-19, apresenta-se uma metodologia proposta pela AASHTO (2005) para a determinação de µ.

Figura 2-19 – Determinação do coeficiente de atrito (AASHTO, 2005) (nota: F*=μ)

2.1.7.2 Método de equilíbrio global

De acordo com o descrito por Cardoso (1987), este método assemelha-se a outros do mesmo tipo, com a diferença de que as superfícies de deslizamento são consideradas planas, enquanto que, nos outros se estipulam superfícies com outras formas.

Página 25 Conforme se pode verificar pela Figura 2-20, para cada superfície potencial de rotura, definida pela coordenada Z e pelo ângulo θ, o equilíbrio das forças exteriores aplicadas à cunha limitada pela superfície considerada, pelo paramento, pela superfície do aterro e pela superfície que limita posteriormente o maciço reforçado, permite determinar o somatório das forças que é necessário mobilizar na globalidade das inclusões, para garantir o equilíbrio. A estabilidade interna do maciço é assegurada se, para qualquer superfície de deslizamento, se verificar:

(2-7)

Sendo, para cada armadura intersectada,

(2-8)

Em que γref é o coeficiente de minoração das propriedades resistentes e Tr(z) e Tf(z) são dados pela expressão (2-6).

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