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Estimativa de estabilidade de muros de suporte

Estimativa de muros de suporte (retaining-wall) devolve Active coefficient Ka e Active force Pa (N/m) a partir de Wall height H, Soil unit weight γ e Friction angle φ. Canónico: 0.3333 e 27000 N/m.

Por que é que a impulsão de terras não se ‘compensa com mais bloco’

Rankine para φ=30° dá Ka=1/3. Com 3 m e 18 kN/m³, Pa=27 kN/m. Achar que um muro de jardim ‘aguenta’ sem drenagem é o clássico que racha no Inverno.

A Teresa, geotécnica em Ponta Delgada, usa o ecrã para ensinar o triângulo de impulsão antes do EC7. Explica que γ=18000 N/m³ não é um solo açoriano saturado.

Drenagem, filtros e o Eurocódigo 7 pertencem ao projecto. Esta página é estimativa didáctica.

Antes de começar

H, γ, φ do aterro seco nivelado. Dourado: 3 m, 18000 N/m³, 30°. Confirme que não há sobrecarga de estrada no tardoz.

Casos de uso comuns

  • Replicar o ensaio canónico de Estimativa de estabilidade de muros de suporte: H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000
  • Explicar em obra ou em aula o coeficiente activo de Rankine e a força por metro de muro sem uma folha opaca
  • Documentar os inputs de Estimativa de estabilidade de muros de suporte antes de um e-mail ao fornecedor
  • Caçar um erro de unidade em Wall height H
  • Comparar um segundo cenário mudando um só campo de Estimativa de estabilidade de muros de suporte
  • Passar depois às ferramentas ligadas no fundo da página

Como usar esta calculadora

  1. Introduza Wall height H.
  2. Introduza Soil unit weight γ (N/m³).
  3. Introduza Friction angle φ (°).

Alterações num campo actualizam o solver de imediato. Para resolver outra incógnita, deixe esse campo vazio e preencha os restantes — o motor escolhe a relação de retaining-wall.

Passo a passo

A Teresa, em Ponta Delgada, abre Soil unit weight γ (N/m³) para calcular Ka e Pa de um muro de 3 m com φ=30°.

Situação: Aterro granular seco, crista nivelada, paramento vertical no modelo Rankine.

Valores introduzidos:

  • Wall height H: 3 m
  • Soil unit weight γ (N/m³): 18000
  • Friction angle φ (°): 30

Resultado: Ka 0.3333; Pa 27000 N/m.

Verificação: φ=0 (não use em obra) faria Ka=1; φ maior reduz Ka.

Conclusão: A Teresa anota H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000 e as legendas originais dos campos, para o ensaio ser repetível.

Fórmula e método

Ka = tan²(45°−φ/2); Pa = ½ γ H² Ka.

Entendendo cada entrada

  • Wall height H: 3 m.
  • Soil unit weight γ (N/m³): 18000.
  • Friction angle φ (°): 30.
  • Active coefficient Ka: 0.3333.
  • Active force Pa (N/m): 27000.

Suposições

Rankine; paramento vertical; aterro horizontal; c=0; seco; 2D por metro.

Erros comuns com Estimativa de estabilidade de muros de suporte

γ em kN/m³ escrito 18 quando o campo pede N/m³ (18000). Esquecer drenos. Usar Pa como carga pontual no topo.

Exemplos trabalhados

  1. Friction angle φ (°) H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000
  2. Repetição. O mesmo conjunto de inputs tem de devolver as mesmas saídas em Soil unit weight γ (N/m³): é o segundo ancoradouro dos testes, não outro ofício.
  3. Wall height H H×2 → Pa×4. Confirme o quadrado da altura.

Interpretando seus resultados

27 kN/m é a resultante do triângulo. Aplique-a a H/3 a contar da base no diagrama de equilíbrio — fora deste ecrã.

Gravando e compartilhando resultados

H, γ, φ, Ka, Pa, hipótese de água, norma de comparação, data.

Dicas práticas

Quem usa Soil unit weight γ (N/m³) em alunos de geotécnia e projectistas em revisão chega quase sempre com uma pergunta estreita: o coeficiente activo de Rankine e a força por metro de muro. Os números dourados (H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000) existem para o motor poder ser desmascarado em meio minuto: se não os revê, está a olhar para outra ferramenta ou para outra unidade no ecrã.

Um erro típico com Soil unit weight γ (N/m³) é ignorar a água no tardoz ou aplicar Rankine a um muro com forte atrito de interface sem o dizer. Não é um defeito da álgebra; é um desalinhamento entre a legenda do campo e a história que tem na cabeça. Leia os nomes ingleses do painel (são as etiquetas do registry) e mapeie-os para a sua frase em português europeu antes de colar o resultado num orçamento ou num e-mail.

Em contexto português — o EC7, o Regulamento de Segurança e o geotécnico responsável prevalecem; solos vulcânicos não são φ=30° por defeito — Soil unit weight γ (N/m³) continua a ser um cenário didáctico e uma estimativa reproduzível. Regulamentos, Eurocódigos, alvarás da câmara e práticas de fornecedor acrescentam cláusulas que esta página não contém. Trate a saída como aritmética auditável e confirme depois as regras do domínio.

Quando a pergunta passa a «e agora?», o passo seguinte é olhar para o betão do muro ou para a a/c se for betão armado. Os links no fundo foram escolhidos para esse trabalho, não para a vizinhança alfabética da categoria. Soil unit weight γ (N/m³) não deve engolir essas histórias: uma ferramenta, uma relação.

Documentar Soil unit weight γ (N/m³) significa copiar inputs, unidades, saídas e a data do cálculo. Sem unidades, os números dourados parecem magia. Com unidades, um colega em Coimbra consegue repetir o mesmo ensaio na semana seguinte.

Se um resultado de Soil unit weight γ (N/m³) parecer fora de escala por um factor de dez, procure primeiro uma unidade (metros contra quilómetros, percentagem contra fracção, pés contra metros). Só depois ponha a fórmula em causa. Os testes automáticos do repositório usam exactamente H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000: é a sua âncora.

Soil unit weight γ (N/m³) não substitui uma folha certificada, um software de especialidade nem um parecer de engenheiro ou de técnico responsável. Serve para ver a relação, ensiná-la e não errar a ordem de grandeza. Se o seu caso tem vínculos extra, anote-os ao lado dos números, não dentro do motor.

Para uma revisão a duas pessoas, uma lê os inputs de Soil unit weight γ (N/m³) em voz alta e a outra olha para as saídas. É o modo mais rápido de apanhar um 500 no lugar de 500000. Funciona melhor do que reler em silêncio no telemóvel.

Não cole parágrafos de outras calculadoras: Soil unit weight γ (N/m³) tem campos e valores dourados próprios. Se um guia genérico diz «introduza os valores», não o está a ajudar. Fique nos nomes listados acima e nos números H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000.

Uma segunda passagem sobre Soil unit weight γ (N/m³) diz respeito à linguagem: não diga «o software decidiu». Diga «com estes inputs sai este output». A diferença conta numa aula, num orçamento e numa reclamação a um fornecedor. o coeficiente activo de Rankine e a força por metro de muro não se torna verdadeiro só porque o browser multiplicou dois campos.

Se publicar uma captura de Soil unit weight γ (N/m³), recorte os campos preenchidos, não só o número grande. Sem H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000 visíveis ao lado, daqui a um mês não saberá se era o ensaio canónico ou uma experiência. Em alunos de geotécnia e projectistas em revisão este arquivo mínimo evita discussões inúteis.

As hipóteses de Soil unit weight γ (N/m³) são deliberadamente pobres: ignorar a água no tardoz ou aplicar Rankine a um muro com forte atrito de interface sem o dizer é o bordo do modelo. Passado esse bordo, mude de ferramenta em vez de forçar um input até o número agradar. o EC7, o Regulamento de Segurança e o geotécnico responsável prevalecem; solos vulcânicos não são φ=30° por defeito

O trabalho depois de Soil unit weight γ (N/m³) — olhar para o betão do muro ou para a a/c se for betão armado — merece uma página nova porque muda a incógnita. Meter tudo num único ecrã parece cómodo e produz erros de etiqueta. Mais vale dois ensaios documentados do que um híbrido de memória.

Se ensina Soil unit weight γ (N/m³), faça copiar os valores dourados (H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000) para o caderno antes de abrir o browser. Quem chega ao número sem passar pelos campos está a aprender a clicar, não o coeficiente activo de Rankine e a força por metro de muro. Em alunos de geotécnia e projectistas em revisão o clique sem legendas produz capturas inúteis.

Uma auditoria rápida de Soil unit weight γ (N/m³): input, fórmula dita em voz alta, output, confronto com H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000. Quatro passos, dois minutos. Se o quarto passo falhar, não «ajuste» ao acaso: é quase sempre ignorar a água no tardoz ou aplicar Rankine a um muro com forte atrito de interface sem o dizer.

Quem mantém Soil unit weight γ (N/m³) numa wiki interna deveria proibir capturas sem lista de campos. Um JPEG granulado de um número grande não é um cálculo. Em alunos de geotécnia e projectistas em revisão a wiki vira lixo num trimestre se faltar H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000 escrito a claro ao lado de o coeficiente activo de Rankine e a força por metro de muro.

Em Portugal, a estimativa de Soil unit weight γ (N/m³) convive com IVA, transporte, quebras e prazos de betonagem ou de encomenda. Nada disso entra no motor. Escreva essas linhas no mesmo papel onde colou H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000, para o dono de obra não tratar o ecrã como factura.

O leitor (você) usa cálculo e calculadora em português europeu neste texto de Soil unit weight γ (N/m³). Mantenha o mesmo vocabulário no caderno: ecrã, ficheiro, utilizador, percentagem. Misturar jargão de outra variante só aumenta o ruído quando o coeficiente activo de Rankine e a força por metro de muro já é difícil.

Se a sessão do browser recarregar, Soil unit weight γ (N/m³) não guarda o último cenário. Volte a introduzir os campos e confira H 3, γ 18000, φ 30 → Ka 0.3333, Pa 27000 antes de enviar o PDF ao empreiteiro. Uma pasta no disco com a data e o configId visível vale mais do que o histórico do Safari.

Limitações e quando não usar

Rankine seco e sem coesão. Não verifica deslizamento nem capacidade da fundação. Verifique códigos e fornecedores.

Quando procurar outra ferramenta

Perguntas frequentes

H=3 m, γ=18000 N/m³, φ=30° dão Ka=0.3333 e Pa=27000 N/m?
Sim: Ka=tan²(45−φ/2)=1/3; Pa=0.5 γ H² Ka = 0.5×18000×9×1/3=27000.
O aterro molhado muda γ e φ?
Sim, e o modelo não tem nível freático. Água é o erro mais caro em muros.
Há coesão c?
Não. Areia ou brita sem c. Argila precisa de outro modelo e de geotécnico.
O muro tem contraforte ou sapata?
O motor não as vê. Só Ka e Pa por metro de comprimento.
Rankine ou Coulomb?
Rankine, paramento vertical, aterro horizontal. Coulomb com atrito muro-solo não está aqui.
27000 N/m é o momento de derrubamento?
É a resultante do triângulo de terras, aplicada a H/3. O equilíbrio de momentos faz-se à parte.