O que é o coeficiente de tensão lateral no repouso (k0). Qual a finalidade de utilização desse coeficiente?
Existe uma situação em que a tensão horizontal efetiva e a tensão vertical efetiva se relacionam de maneira simples: quando não há deformação lateral do depósito (por exemplo, extensos depósitos sedimentares). Neste caso
k_{0}=\frac{\sigma^{\prime} h_{0}}{\sigma^{\prime} v_{0}}
define-se o coeficiente de tensão lateral no repouso (k0), que é a relação entre tensões efetivas iniciais:
Ele é usado para estimar os esforços laterais que atuam em estruturas enterradas, como muros de arrimo, contenções e fundações.

Passo 1

O enunciado pergunta o que é o coeficiente de tensão lateral no repouso, k_0, e para que ele serve. O conteúdo envolve mecânica dos solos, mais especificamente o conceito de tensões efetivas e o estado de repouso dos depósitos, em que não há deformação lateral significativa.

Passo 2

Vamos lembrar que em mecânica dos solos trabalhamos com tensões efetivas, que são as tensões totais menos a pressão de poro. Denotamos a tensão efetiva vertical inicial por \sigma'_{v0} e a tensão efetiva horizontal inicial por \sigma'_{h0}. Em um depósito sem deformação lateral, essas tensões se mantêm proporcionais.
Define-se então o coeficiente de tensão lateral no repouso por
k_{0} \;=\;\frac{\sigma'_{h0}}{\sigma'_{v0}}
Esse valor indica quantas vezes a tensão horizontal efetiva vale em relação à tensão vertical efetiva no estado inicial, sem que o solo se expanda ou comprima lateralmente.

Passo 3

A finalidade de k_0 é justamente fornecer uma estimativa da pressão lateral devida ao peso próprio do solo antes de qualquer movimento ou rotação do maciço. Com ele podemos calcular a tensão horizontal atuante sobre estruturas enterradas sem recorrer a estados ativos ou passivos de pressão de terra.

Passo 4

Na prática, k_0 é utilizado para dimensionar muros de arrimo, blocos de contenção, fincas radier, encamisamentos e fundações profundas, pois a partir de \sigma'_{v0} (que geralmente é conhecida) obtemos \sigma'_{h0}=k_0\,\sigma'_{v0} e, assim, estimamos o carregamento lateral inicial sobre essas estruturas.

Resposta

O coeficiente de tensão lateral no repouso, k_0, é a razão entre a tensão efetiva horizontal inicial e a tensão efetiva vertical inicial em um depósito sem deformação lateral, dado por
k_{0} = \frac{\sigma'_{h0}}{\sigma'_{v0}}.
Ele serve para estimar diretamente as pressões laterais iniciais em estruturas enterradas (muros de arrimo, contenções, fundações etc.) sem que o solo precise atingir o estado ativo ou passivo de equilíbrio.

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