Questão FC196093
Considere que o muro de arrimo ilustrado na figura acima é constituído de material homogêneo com peso específico igual a 24 kN/m , e que 3 todas as dimensões são representadas em m
Mecânica de Solos
CEBRASPE (CESPE) · 2005

Considere que o muro de arrimo ilustrado na figura acima é constituído de material homogêneo com peso específico igual a 24 kN/m , e que 3 todas as dimensões são representadas em metros. Considere, ainda, que o solo arrimado está seco, tem um peso específico igual a 20 kN/m3, coesão nula e um coeficiente de empuxo ativo, definido pela teoria de Rankine, igual a 0,25. Nessa situação, assumindo a teoria de Rankine para o cálculo de empuxos e desprezando a resistência passiva do solo no trecho enterrado do muro junto ao seu pé, assinale a opção correta com relação ao valor do coeficiente de segurança (F) contra o tombamento do muro.
- F < 1,5
- 1,5 # F < 2,5
- 2,5 # F < 3,5
- 3,5 # F < 4,0
- F $ 4,0
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
A alternativa correta afirma que o coeficiente de segurança \( F \) contra o tombamento do muro é um valor compreendido entre 2,5 e 3,5. Esse coeficiente é fundamental na análise de estabilidade estrutural, especialmente em estruturas de contenção como muros de arrimo.
O coeficiente de segurança contra o tombamento (\( F \)) é calculado pela razão entre os momentos resistentes do muro e os momentos provocados pelo empuxo do solo. Para determinar \( F \), utilizamos a seguinte fórmula:
\( F = \frac{M_{r}}{M_{e}} \)
onde:
- \( M_{r} \) é o momento resistente gerado pelo peso do muro em relação ao pé;
- \( M_{e} \) é o momento efetivo causado pelo empuxo do solo.
Na situação apresentada, o empuxo ativo é considerado de acordo com a teoria de Rankine, que simplifica as condições de cálculo, desconsiderando a resistência passiva do solo enterrado no pé do muro. Isso é importante porque, ao negligenciar a resistência passiva, o empuxo calculado tende a ser um pouco maior, reduzindo o coeficiente de segurança.
Com um coeficiente de empuxo ativo de \( 0,25 \) e pesos específicos de \( 24 \, \text{kN/m}^3 \) para o muro e \( 20 \, \text{kN/m}^3 \) para o solo, os cálculos realizados indicam que o coeficiente de segurança \( F \) se posiciona entre 2,5 e 3,5. Esse intervalo é considerado seguro, pois um coeficiente de segurança maior que 1,5 é geralmente aceito em engenharia para garantir que a estrutura não colapse ou tombe sob a pressão do solo.
Assim, a opção que afirma que \( 2,5 < F < 3,5 \) é adequada, pois cumpre com os requisitos de segurança para o projeto de um muro de arrimo. Isso indica que a estrutura apresenta uma margem de segurança suficiente, minimizando o risco de falhas ou acidentes relacionados ao tombamento.
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