Empuxo de terra, que deve ser entendido como a ação produzida pelo maciço terroso sobre as obras com ele em contato. A determinação da magnitude que ocorre é fundamental na análise e projeto de obras como muros de arrimo, obras de contenções, cortinas em estacas pranchas, cortinas atirantadas, escorramentos de escavações em geral, construções em subsolos, encontros de pontes, dentre outras situações semelhantes. Uma estrutura de contenção de um talude de solo arenoso exigiu a construção de uma parede de concreto armado com 5,0 m de altura. Sendo a superfície do terreno horizontal e o nível do lençol freático ficando abaixo da base da parede, assinale o valor correto do empuxo ativo total na parede vertical. (Considere o peso específico do solo arenoso de 19 kN/m3; o ângulo de atrito de 36,87° (Sem 36,87° = 0,60); e, o coeficiente do empuxo ativo (ka = 0,25.)
- A)Ea = 23,8 kN/m.
Errada, porque o valor foi subestimado e não corresponde ao cálculo de Ea com ka, peso específico e altura ao quadrado.
- B)Ea = 57 kN/m.
Errada, porque o resultado fica abaixo do empuxo ativo total obtido pela fórmula correta.
- C)Ea = 59,4 kN/m.
Certa, pois Ea = 0,5 x 0,25 x 19 x 5² = 59,375 kN/m, aproximadamente 59,4 kN/m.
- D)Ea = 71,3 kN/m.
Errada, porque superestima o empuxo ativo em relação ao valor calculado com os dados fornecidos.
- E)Ea = 100,0 kN/m.
Errada, porque dobra ou amplia indevidamente o resultado, sem respeito à fórmula do empuxo ativo triangular.
Gabarito: C
Empuxo ativo é a força horizontal que o solo exerce na estrutura quando ele pode se deformar o suficiente para “aliviar” parte da pressão. Em muros de arrimo, cortinas e contenções, o cálculo costuma seguir a teoria de Rankine ou Coulomb, e aqui a ideia é a mais direta possível: terreno horizontal, parede vertical e lençol freático abaixo da base, então não há influência da água no empuxo. Quando isso acontece, basta usar o coeficiente de empuxo ativo e a altura do maciço. A fórmula do empuxo ativo total em solo sem sobrecarga é Ea = (1/2) . ka . γ . H². Substituindo os dados: ka = 0,25, γ = 19 kN/m³ e H = 5,0 m, fica Ea = 0,5 x 0,25 x 19 x 25. Fazendo a conta com calma, sem pressa de obra em segunda-feira, resulta em 59,375 kN/m. Arredondando, o valor é 59,4 kN/m. Por isso, o gabarito correto é a alternativa C. O detalhe importante é não esquecer o fator 1/2, que aparece porque a distribuição de tensões laterais cresce linearmente com a profundidade, formando um diagrama triangular. Em provas de estruturas e geotecnia, a banca costuma cobrar exatamente essa leitura: identificar se é empuxo ativo, passivo ou em repouso, verificar a presença de água e aplicar a fórmula certa sem inventar moda. Aqui, como o enunciado já entrega ka, a parte principal é só organizar os dados e calcular direito.