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1 Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia 2 Sumário 1) Apresentação ....................................................................................................................... 3 2) Geotecnia ............................................................................................................................... 4 a) Solos .................................................................................................................................... 5 b) Rochas ............................................................................................................................... 21 c) Fundações ........................................................................................................................ 24 d) Topografia ........................................................................................................................ 43 3) Edificações ........................................................................................................................... 60 a) Concreto ........................................................................................................................... 85 b) Instalações .................................................................................................................... 105 c) Sistemas Estruturais ................................................................................................. 137 4) Meio Ambiente ................................................................................................................. 161 a) Licenciamento Ambiental ......................................................................................... 161 b) Abastecimento de Água ........................................................................................... 184 c) Saneamento .................................................................................................................. 210 5) Obras Hídricas ................................................................................................................. 255 6) Obras Rodoviárias e de Terra .................................................................................... 293 a) Terraplenagem ............................................................................................................. 293 b) Pavimentação ............................................................................................................... 318 c) Transportes ................................................................................................................... 355 7) Engenharia Legal ............................................................................................................ 383 a) Licitações ....................................................................................................................... 383 b) Avaliação de Imóveis ................................................................................................ 399 c) Legislação profissional pertinente ........................................................................ 430 d) Planejamento Urbano ................................................................................................ 437 8) Programação, gestão e fiscalização de Obras ..................................................... 463 9) Informática e programas computacionais de Engenharia .............................. 528 3 1) Apresentação Sou Analista de Finanças e Controle da CGU, lotado na Presidência da República e formado em Engenharia Civil-Aeronáutica no ITA. Já tive a felicidade antes de ser aprovado na Previc (2011) e na Polícia Federal (Agente 2009 e Perito Engenheiro Civil 2013). Isso só reforça a minha confiança no meu método de estudo. Já ministrei diversos cursos para concursos na área de Engenharia Civil, como para Caixa, MPU, Funasa e INSS. Este Manual é fruto do meu estudo para concurso público e das aulas ministradas em cursos preparatórios e faculdades de Engenharia. Não tem como objetivo cobrir toda a disciplina de Engenharia Civil, o que julgo impossível para um único volume, mas serve de complemento teórico às mais de 4000 questões objetivas e discursivas disponibilizadas gratuitamente no site do QualConcurso. O sucesso em concursos públicos não é fruto da genialidade ou sorte. Trata-se fundamentalmente de motivação, perseverança e principalmente planejamento e organização. Toda a minha metodologia está implementada no QualConcurso. Saber o quanto se está evoluindo e ter tarefas diárias é essencial para estudar em alto nível. Se tiver qualquer dúvida, envie-a para victor@qualconcurso.com.br que terei prazer em ajudar. Espero que aproveite este manual e que tenha sucesso na sua empreitada. Termino esta apresentação com uma frase de Confúcio, que sempre me inspira. Bons estudos! “Em todas as coisas o sucesso depende de uma preparação prévia, e sem tal preparação o fracasso é certo.” http://www.qualconcurso.com.br/ mailto:victor@qualconcurso.com.br 4 2) Geotecnia Geotecnia é a aplicação de métodos científicos e princípios de engenharia para a aquisição, interpretação e uso do conhecimento dos materiais da crosta terrestre e materiais terrestres para a solução de problemas de engenharia. É a ciência aplicada de prever o comportamento da Terra e seus diversos materiais, no sentido de tornar a Terra mais habitável para as atividades humanas. A geotecnia abrange as áreas de mecânica dos solos e mecânica das rochas, e muitos dos aspectos de engenharia da geologia, geofísica, hidrologia e ciências afins. Geotecnia é praticada tanto por geólogos de engenharia e engenheiros geotécnicos. Exemplos de aplicação da geotecnia incluem: a previsão, prevenção ou mitigação de danos causados por desastres naturais, como avalanches, fluxos de lama, deslizamentos de terra, deslizamento de rochas, sumidouros e erupções vulcânicas. A aplicação de solo, rocha e mecânica de água subterrânea para o projeto e realização predita das estruturas de barro, tais como barragens. A previsão de design e desempenho das fundações de pontes, edifícios e outras estruturas feitas pelo homem em termos de solo subjacente e/ou rocha; e controle de enchentes e previsão. Windows Destacar Windows Destacar 5 a) Solos A mecânica dos solos é uma disciplina da Engenharia Civil que procura prever o comportamento de maciços terrosos quando sujeitos a solicitações provocadas, por exemplo, por obras de engenharia. Todas as obras de engenharia civil, de uma forma ou de outra, apoiam- se sobre o solo, e muitas delas, além disso, utilizam o próprio solo como elemento de construção, como por exemplo, as barragens e os aterros de estradas. Portanto, a estabilidade e o comportamento funcional e estético da obra serão determinados, em grande parte, pelo desempenho dos materiais usados nos maciços terrosos. Karl von Terzaghi é internacionalmente reconhecido como o fundador da mecânica dos solos, pois seu trabalho sobre adensamento de solos é considerado o marco inicial deste novo ramo da ciência na engenharia. Vista da barragem de terra da margem direita da Usina Hidrelétrica Peixe Angical, durante sua construção no rio Tocantins Os solos tem sua origem na decomposição das rochas que formavam inicialmente a crosta terrestre. Esta decomposição ocorre devido a agentes físicos e químicos chamados de agentes de intemperismo. Os principais agentes que promovem a transformação da rocha matriz em solo são: as variações de temperatura, a água ao congelar e degelar, o vento ao fazer variar a umidade do solo, e a presença da fauna e da flora. Além dos agentes de intemperismo, existem também os agentes erosivos que se diferem do primeiro por serem capazes de transportar o material desagregado. De um modo geral o principal agente erosivoé a água que atua na forma de chuva, rio, lagos, oceanos e geleiras. Nos climas áridos, como por exemplo nos desertos, o principal agente causador de erosão é o vento que dá origem à erosão eólica. Desta forma temos dois grandes grupos de solos: os transportados e os não transportados. Os solos transportados sofrem o intemperismo em um local e são transportados e depositados em forma de sedimentos em distâncias variadas, um exemplo deste solo é o aluvião e o colúvio. Já os não transportados, decompõem-se e permanecem no mesmo local, guardando de Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Máquina de escrever Residuais Windows Seta Windows Linha Windows Máquina de escrever Os materiais sólidos que são transportados e arrastados pelas águas e depositados nos momentos em que a corrente sofre uma diminuição na sua velocidade constituem os solos aluvionares ou aluviões. Windows Máquina de escrever Os depósitos de coluvião, também conhecidos por depósitos de tálus, são aqueles solos cujo transporte deve exclusivamente à ação da gravidade. São de ocorrência localizada, situando-se, via de regra, ao pé de elevações e encostas, etc. Windows Destacar 6 certa forma, a estrutura da rocha matriz da qual foi originado, os solos residuais são solos não transportados. O solo é composto por um grande número de partículas, com dimensões e formas variadas, que formam o seu esqueleto sólido. Esta estrutura não é maciça e por isso não ocupa todo o volume do solo, ela é porosa e portanto possui vazios. Esses vazios podem estar totalmente preenchidos por água, quando então dizemos que o solo está saturado, podem estar completamente ocupados pelo ar, o que significa que o solo está seco ou com ambos (ar e água) que é a forma mais comum na natureza. Por isso, de modo geral, dizemos que o solo é composto por três fases: sólidos, água e ar. A figura (a) mostra o solo em seu estado natural e a figura (b) mostra, de forma esquemática, as três fases que compõem o solo. O estado do solo é decorrente da proporção em que essas três fases se apresentam, e isso irá determinar como ele vai se comportar. Se o vazios de um solo é reduzido através de um processo mecânico de compactação, por exemplo, a sua resistência aumenta. Outro exemplo: caso o solo esteja seco e lhe é adicionada uma quantidade adequada de água, sua coesão e consequentemente a sua resistência e plasticidade irão aumentar também. Existem diversos índices que correlacionam o volume e o peso das fases do solo, e que nos possibilitam determinar o estado do solo. Os principais índices utilizados para indicar o estado do solo, estão listados abaixo: Umidade do solo: Teor de água contida no solo em função do peso dos sólidos Índice de vazios: Volume de vazios em relação ao volume dos sólidos Porosidade do solo: Volume de vazios em relação ao volume total Grau de Saturação: Teor de vazios preenchidos por água Peso Específico Real dos Grãos: Densidade dos grãos sólidos Peso Específico natural: Densidade do solo in situ Peso Específico Aparente Seco: Densidade do solo in situ excluído o peso da água A umidade do solo (h) é definida como o peso da água (Pa) contida em uma amostra de solo dividido pelo peso seco das partículas sólidas (Ps) do solo, sendo expressa em percentagem. Para determinação do peso seco, o método tradicional é a secagem em estufa, na qual a amostra é mantida com temperatura entre 105 °C e 110 °C, Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 7 até que apresente peso constante, o que significa que ela perdeu a sua água por evaporação. O peso da água é determinado pela diferença entre o peso da amostra (P) e o peso seco (Ps). O Índice de vazios (e) é expresso como um número, ou seja, é uma grandeza adimensional e, portanto não possui unidade, e é definido como o volume dos poros (Vv) dividido pelo volume ocupado pelas partículas sólidas (Vs) de uma amostra de solo, ou seja: O volume dos sólidos (Vs) é obtido através do ensaio de Massa Específica Real dos Grãos, o volume total da amostra (V) é calculado, por exemplo, pelo Método da Balança Hidrostática e por consequência, o volume de vazio (Vv) é a diferença entre os dois. Os poros dos solos, que apesar de também serem chamados de volume de vazios, podem estar preenchidos com água (quando solo está saturado), com ar (quando o solo está totalmente seco) ou com ambos, que é a forma mais comum encontrada na natureza. Porosidade é a característica de uma rocha poder armazenar fluidos em seus espaços interiores, chamados poros. A matéria é descontínua. Isso quer dizer que existem espaços (poros) entre as partículas que formam qualquer tipo de matéria. Esses espaços podem ser maiores ou menores, tornando a matéria mais ou menos densa. Ex.: a cortiça apresenta poros maiores que os poros do ferro, logo a densidade da cortiça é bem menor que a densidade do ferro. Porosidade pode ser contrastada com permeabilidade: nem sempre uma rocha que contém fluidos em seu interior vai permitir que essa água flua, ou seja permeada, pela rocha. A porosidade do solo (n) é expressa em percentagem, e é definida como o volume dos poros (Vv) dividido pelo volume total (V) de uma amostra de solo, ou seja: *Note a diferença: Índice de vazios (e): Porosidade(n): O Grau de saturação (S) é expresso em percentagem, e é definido como a relação entre o volume de água (Va) e o volume de vazios (Vv) presente em uma amostra de solo, ou seja: O volume de vazio (Vv) é obtido pela diferença entre o volume dos sólidos (Vs), que é calculado através do ensaio de Massa Específica Real dos Grãos, e o volume total da amostra (V) que pode ser calculado, por exemplo, pelo Método da Balança Hidrostática. O volume da água (Va) é obtido na determinação da Umidade do solo. Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 8 Quando S=100% dizemos que o solo está saturado porque todos os seus poros estão preenchidos com água. Se S=0% significa que o solo está totalmente seco. O peso específico real dos grãos ( ) é definido numericamente como o peso dos sólidos (Ps) dividido pelo seu volume (Vs), ou seja: De um modo geral este valor não varia muito de solo para solo. Não importa se é argila, areia ou pedregulho, pois o fator preponderante é a sua mineralogia, ou seja, depende principalmente da rocha matriz que deu origem ao solo. O ensaio para determinação do peso específico real dos grãos é padronizado no Brasil pela norma ABNT NBR 6508/84. O método consiste basicamente em determinar o peso seco de uma amostra por simples pesagem e em seguida determinar seu volume baseando-se no princípio de Arquimedes. O peso específico natural do solo ( ) é definido numericamente como o peso total do solo (P) dividido pelo seu volume total (V), ou seja: O ensaio mais comum para determinação do peso específico natural do solo in situ é o método do cilindro de cravação, que é padronizado no Brasil pela norma ABNT NBR 09813/87. O método consiste basicamente na cravação no solo de um molde cilíndrico de dimensões e peso conhecidos. O volume do solo será igual ao volume interno do cilindro e seu peso igual ao peso total subtraído do peso do cilindro. Finalmente, o peso específico aparente seco ( ) é definido numericamente como o peso dos sólidos (Ps) dividido pelo volume total (V), ou seja: O valor obtido corresponde ao peso específico que o solo teria se ele perdesse toda a sua água sem, entretanto, variarseu volume. 1. (Cespe – TRE/BA – 2010) Nos estudos das propriedades dos solos, o emprego de algumas relações entre características dos constituintes do solo é decisivo. A respeito dessas relações e das características por elas representadas, julgue o item subsequente. A porosidade de um solo é a razão entre o volume de vazios e o volume total de uma amostra de solo. Resolução: A porosidade do solo (n) é expressa em percentagem, e é definida como o volume dos poros (Vv) dividido pelo volume total (V) de uma amostra de solo, ou seja: Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 9 Gabarito: C 2. (Cespe – TRE/BA – 2010) Nos estudos das propriedades dos solos, o emprego de algumas relações entre características dos constituintes do solo é decisivo. A respeito dessas relações e das características por elas representadas, julgue o item subsequente. O peso específico aparente de um tipo de solo pode ser determinado em campo com o emprego do processo do frasco de areia. Resolução: O peso específico aparente seco é a relação entre a quantidade de material em peso retirada de um furo feito em uma camada de solo e o volume do furo. Ou seja, o peso do material dividido pelo volume do local onde ele foi retirado é a densidade da camada, que por sua vez quando dividida pela densidade do solo encontrada no ensaio de laboratório vai retornar o grau de compactação em percentual. Para execução desse ensaio, conhecido como frasco de areia, tem que ter sido coletado da camada após tratada (processo em que se coloca o material na umidade ótima e mistura para adquirir homogeneidade) e antes da compactação uma amostra para ensaio de compactação afim de que possa ter a densidade máxima de laboratório. Gabarito: C O termo Caracterização é utilizado em Geotecnia para identificar um grupo de ensaios que visam obter algumas características básicas dos solos com o objetivo de avaliar a sua aplicabilidade nas obras de terra. São muito utilizados no início dos estudos, como por exemplo, em campanhas de campo para pesquisa de potenciais jazidas de argila, cascalho ou areia. A determinação do peso específico real dos grãos fornece uma ideia sobre a mineralogia do material e possibilita cálculos que correlacionam vários parâmetros do solo. Outro ensaio é o de Granulometria o qual é composto pelo Peneiramento, para solos granulares (areias), e pelo Ensaio de Sedimentação, quando o solo é coesivo (argilas). Com isso pode-se obter a curva granulométrica da amostra. Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 10 Curva granulométrica Peneirador mecânico Concluindo os ensaios desse grupo têm-se o Limite de plasticidade e o Limite de liquidez que são conhecidos como Limites de Consistência. Deles é obtido o Índice de plasticidade. O Limite de plasticidade (LP) é o teor de umidade abaixo do qual o solo passa do estado plástico para o estado semi-sólido, ou seja ele perde a capacidade de ser moldado e passa a ficar quebradiço. Deve-se observar que esta mudança de estado ocorre nos solos de forma gradual, em função da variação da umidade, portanto a determinação do limite de plasticidade precisa ser arbitrado, o que não diminui seu valor uma vez que os resultados são índices comparativos. Desta forma torna-se muito importante a padronização do ensaio, sendo que no Brasil ele é realizado pelo método da norma NBR 7180. O ensaio de determinação do Limite de Plasticidade consiste, basicamente, em se determinar a umidade do solo quando uma amostra começa a fraturar ao ser moldada com a mão sobre uma placa de vidro, na Windows Destacar Windows Destacar 11 forma de um cilindro com cerca de 10 cm de comprimento e 3 mm de diâmetro. Teste Limite Plasticidade O Limite de Liquidez (LL) é o teor em água acima do qual o solo adquire o comportamento de um líquido. A passagem do estado sólido para o estado líquido é gradual, por consequência, qualquer definição de um limite de fronteira terá de ser arbitrário. É possível determinar o limite de liquidez de um solo através de dois dispositivos: a concha de Casagrande e o penetrómetro de cone. Concha de Casagrande O Índice de Plasticidade (IP) é obtido através da diferença numérica entre o Limite de liquidez (LL) e o Limite de plasticidade (LP), ou seja: O IP é expresso em percentagem e pode ser interpretado, em função da massa de uma amostra, como a quantidade máxima de água que pode lhe ser adicionada, a partir de seu Limite de plasticidade, de modo que o solo mantenha a sua consistência plástica. O Limite de Contração (LC) é definido como a fronteira entre os estados de consistência sólido e semi-sólido. Corresponde ao teor de umidade do solo no momento em que este deixa de apresentar redução de volume, quando submetido à secagem (lenta e à sombra). Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 12 Com o peso específico real dos grãos, a curva granulométrica e o Índice de plasticidade, é possível saber se o material poderá ser aplicado, por exemplo, em filtros ou drenos, no caso das areias, se poderão ser utilizados em base de rodovias, no caso dos cascalhos ou em aterros, como os siltes e as argilas. 3. (Cespe – TCU – 2009) Para se determinar o limite de contração de um solo, é necessário conhecer a massa específica dos seus grãos. Resolução: Limite de contração do solo é o teor de umidade onde ocorre a transição entre o estado de consistência sólida e semi-sólida, ou, convencionalmente, o máximo teor de umidade a partir do qual uma redução dessa umidade não ocasiona diminuição do volume do solo. Alguns autores o definem como “o menor teor de umidade capaz de saturar uma amostra do solo”, mas é preciso perceber que a saturação (S=Va/Vv) depende também da maneira como as partículas sólidas estejam dispostas, e do estado de tensões a que a amostra esteja sujeita (para um mesmo teor de umidade, podem existir diferentes graus de saturação). Tem símbolo LC e é expresso em percentagem (inteira). O Limite de Contração deve ser determinado sempre que o Índice de Plasticidade for alto. O Grau de Contração indica a tendência de aparecerem fissuras quando sofre secagem, e em consequência sua qualidade para aterro de barragem (permite uma avaliação dos efeitos negativos dos solos de alto IP). O valor do LC tem pouca utilidade prática. Mas quando se executa o ensaio, determina-se também o Grau de Contração, que permite prever e evitar ocorrência de vários acidentes causados por fissuração causada por secagem em maciços. Seu valor tem forte relação com o da expansão (obtido no ensaio CBR) de solos argilosos. Gabarito: C 4. (Cespe – TCU – 2009) Na determinação do teor de umidade de um solo, a massa mínima da amostra úmida a ser utilizada dependerá do tamanho máximo das partículas de solo. Resolução: Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 13 De fato, na determinação do teor de umidade de um solo, a massa mínima da amostra úmida a ser utilizada será maior para grãos maiores, como se pode ver na tabela abaixo. Esse cuidado é necessário para diminuir o erro na medição. Gabarito: C Tendo em vista a grande variedade de tipos e comportamentos apresentados pelos solos, e levando-se em conta as suas diversas aplicações na engenharia, tornou-se inevitável o seu agrupamento em conjuntos que representassem as suas características comuns. Não existe consenso sobre um sistema definitivo de classificação de solos, sendo que os mais utilizados no Brasil são: Classificação Granulométrica - técnica pela qual os diversos tipos de solos são agrupados e designados em função das frações preponderantesdos diversos diâmetros de partículas que os compõem; Sistema Rodoviário de Classificação - sistema de classificação de solos, baseado na granulometria e nos limites de consistência do material; Sistema Unificado de classificação de solos - foi criado pelo engenheiro Arthur Casagrande para aplicação em obras de aeroportos, contudo seu emprego foi generalizado sendo muito utilizado atualmente pelos engenheiros geotécnicos, principalmente em barragens de terra; Classificação tátil-visual - sistema baseado no tato e na visão, por isso, para sua realização, é necessário um técnico experiente e bem treinado, que tenha prática nesse procedimento. A Classificação Granulométrica é base para as demais, agrupando os solos segundo os tamanhos predominantes de seus grãos. O Sistema Rodoviário é mais utilizado na construção de rodovias enquanto que o Sistema Unificado tem a sua maior utilização nas obras de barragens. A Classificação Tátil-visual é bastante empregada pelos engenheiros de fundações que se baseiam nos modelos clássicos, mas também utilizam do conhecimento prático do comportamento do solo de sua região. De um modo geral, para as obras de engenharia, os aspectos que abordam o comportamento do solo têm mais relevância sobre aqueles que denotam sua constituição, por isso deverão ser priorizados em qualquer sistema de classificação. 5. (Cespe – TCU – 2009) Com base no desenho abaixo, que apresenta resultados de ensaios de granulometria nos solos A e B, julgue o item a seguir. Windows Destacar 14 O coeficiente de não uniformidade do solo B é maior que 5. Resolução: A expressão bem graduado expressa o fato de que a existência de grãos com diversos diâmetros confere ao solo, em geral, melhor comportamento sob o ponto de vista de engenharia. As partículas menores ocupam os vazios correspondentes às maiores, criando um entrosamento, do qual resulta menor compressibilidade e maior resistência. Esta característica dos solos granulares é expressa pelo “coeficiente de nãouniformidade”, definido pela relação: Gabarito: C Os solos das regiões tropicais apresentam uma série de peculiaridades decorrentes das condições ambientais sendo, portanto, necessário se conceituar os solos de Peculiaridades Tropicais, ou seja, os tipos genéticos de solos encontrados em regiões tropicais. Os seguintes solos são encontrados em regiões tropicais: lateríticos, saprolíticos e transportados. A figura abaixo ilustra um perfil esquemático da ocorrência destes tipos de solos. Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 15 Solos são materiais naturais não consolidados, isto é, constituídos de grãos separáveis por processos mecânicos e hidráulicos, de fácil dispersão em água, e que podem ser escavados com equipamentos comuns de terraplenagem (pá carregadeira, motoescavotransportadora etc.). Geralmente, os materiais constituintes da parte superficial da crosta terrestre e que não se enquadram na condição de solo, são considerados rochas, mesmo que isso contrarie as conceituações adotadas em geologia e em pedologia. O solo pode, também, apresentar-se como estrutura natural ou artificial. Terá estrutura artificial quando transportado e/ou compactado mecanicamente, em aterros, barragens de terra, reforços do subleito de pavimentos etc. Dentro da classificação dos solos, aqueles que apresentam propriedades peculiares e de comportamento, são denominados de solos tropicais em decorrência da atuação de processo geológico e/ou pedológico típicos das regiões tropicais úmidas. Dentre os solos tropicais destacam-se duas grandes classes: os solos lateríticos e os solos saprolíticos. Os solos lateríticos (later, do latim: tijolo) são solos superficiais, típicos das partes bem drenadas das regiões tropicais úmidas, resultantes de uma transformação da parte superior do subsolo pela atuação do intemperismo, por processo denominado laterização. Várias peculiaridades associam-se ao processo de laterização sendo, as mais importantes do ponto de vista tecnológico, o enriquecimento no solo de óxidos hidratados de ferro e/ou alumínio e a permanência da caulinita como argilo-mineral predominante e quase sempre exclusivo. Estes minerais conferem aos solos de comportamento laterítico coloração típica: vermelho, amarelo, marrom e alaranjado. Os solos saprolíticos (sapro, do grego: podre) são aqueles que resultam da decomposição e/ou desagregação in situ da rocha matriz pela ação das intempéries (chuvas, insolação, geadas) e mantêm, de maneira nítida, a estrutura da rocha que lhe deu origem. São genuinamente residuais, isto é, derivam de uma rocha matriz, e as partículas que o constituem permanecem no mesmo lugar em que se encontravam em estado pétreo. Os solos saprolíticos constituem, portanto, a parte subjacente à camada de solo superficial laterítico (ou, eventualmente, de outro tipo de solo) aparecendo, na superfície do terreno, somente por causa de obras executadas pelo homem ou erosões. Estes solos são mais heterogêneos e constituídos por uma mineralogia complexa contendo minerais ainda em fase de decomposição. São designados também de solos residuais jovens, em contraste com os solos superficiais lateríticos, maduros. Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Linha Windows Linha Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 16 Uma feição muito comum no horizonte superficial, ou no seu limite, é a presença de uma linha de seixos de espessuras variáveis (desde alguns centímetros até 1,5 m), delimitando o horizonte laterítico do saprolítico. As figuras abaixo ilustram a ocorrência de solos lateríticos e saprolíticos. 17 6. (Cespe – MS – 2010) O saprolito, ou solo saprolítico, é um solo que mantém a estrutura original da rocha de origem, inclusive veios intrusivos, fissuras e xistosidades, mas que perdeu a consistência da rocha. Resolução: Os solos saprolíticos são aqueles que resultam da decomposição e/ou desagregação in situ da rocha matriz pela ação das intempéries (chuvas, insolação, geadas) e mantêm, de maneira nítida, a estrutura da rocha que lhe deu origem. São genuinamente residuais, isto é, derivam de uma rocha matriz, e as partículas que o constituem permanecem no mesmo lugar em que se encontravam em estado pétreo. Gabarito: C A Compactação é um processo mecânico através do qual se impõe ao solo uma redução do índice de vazios. Seu objetivo é melhorar as características mecânicas e hidráulicas do solo, proporcionando acréscimo de resistência e redução da compressibilidade e permeabilidade. Windows Destacar Windows Destacar 18 Em 1933, o engenheiro Ralph Proctor apresentou seus estudos demonstrando um dos mais importantes princípios da Mecânica dos Solos: a densidade com que um solo é compactado sob uma determinada energia de compactação depende da umidade do solo no momento da compactação. Proctor percebeu que a densidade do solo aumenta juntamente com o teor de umidade até um valor máximo, a partir do qual passa a decrescer. Com isso ele conclui que para cada solo e para uma energia de compactação, existe uma umidade ótima que irá proporcionar a compactação máxima. Note-se que se num processo a alta compactação pode ter efeito desejado, como num aterro para uma estrada, noutro pode ter efeito danoso, como num terreno dedicado ao cultivo agrícola. 7. (Cespe – STM – 2011) Considere que, durante a construção de determinada edificação de dois pavimentos em terreno com declividade aproximada de 12%, em razão da insuficiência de material de corte para realização de aterro no local da edificação, tenha sido necessário adquirir material de empréstimo para adequar-se ao previsto no projetoarquitetônico e paisagístico da edificação. A partir dessa situação, julgue o item que se segue. A massa específica do material submetido a determinada energia de compactação é função da umidade do solo. Resolução: Windows Destacar 19 Aplicando-se certa energia de compactação (certo número de passadas de um determinado equipamento no campo ou certo número de golpes de um soquete sobre o solo contido num molde), a massa específica resultante é função da umidade em que o solo estiver. Quando se compacta com umidade baixa, o atrito as partículas é muito alto e não se consegue uma significativa redução de vazios. Para umidades mais elevadas, a água provoca um certo efeito de lubrificação entre as partículas, que deslizam entre si, acomodando- se num arranjo mais compacto. Na compactação, as quantidades de partículas e de água permanecem constantes; o aumento da massa específica corresponde à eliminação de ar dos vazios. Há, portanto, para a energia aplicada, um certo teor de umidade, denominado umidade ótima, que conduz a uma massa específica máxima, ou uma densidade máxima. Gabarito: C 8. (Cespe – STM – 2011) Considere que, durante a construção de determinada edificação de dois pavimentos em terreno com declividade aproximada de 12%, em razão da insuficiência de material de corte para realização de aterro no local da edificação, tenha sido necessário adquirir material de empréstimo para adequar-se ao previsto no projeto arquitetônico e paisagístico da edificação. A partir dessa situação, julgue o item que se segue. Para que sejam evitados recalques excessivos, é adequado realizar a compactação do solo sobre o qual se erguerá a edificação, procedimento que propicia a diminuição da compressibilidade do solo e o aumento da sua resistência ao cisalhamento. Resolução: Define-se compressibilidade dos solos como sendo a diminuição do seu volume sob a ação de cargas aplicadas. Compressibilidade é uma característica de todos os materiais de quando submetidos a forças externas (carregamentos) se deformarem. Esta compressibilidade dos solos advém da grande porcentagem de vazios (e = Vv/Vs) em seu interior, pois para os níveis de tensão encontrados usualmente nos trabalhos de engenharia não são capazes de causar variação de volume significativa nas partículas sólidas. Sem erro considerável, pode-se dizer que a variação de volume do solo é inteiramente resultante da variação de volume dos vazios (por compactação, por exemplo). Define-se como resistência ao cisalhamento do solo como a máxima pressão de cisalhamento que o solo pode suportar sem sofrer ruptura, ou a tensão de cisalhamento do solo no plano em que a ruptura ocorre no momento da ruptura. Em Mecânica dos Solos, a resistência ao cisalhamento envolve duas componentes: atrito e coesão. O atrito (para solos granulares, como areias) depende de fatores como densidade, rugosidade, forma, que variam com a compactação. Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 20 A coesão (para solos muito finos, como argilas) aumenta com: a quantidade de argila e atividade coloidal (Ac); relação de pré-adensamento; diminuição da umidade, que variam com a compactação. Portanto, a compactação do solo, evita recalques excessivos, já que diminui a compressibilidade do solo e o aumento da sua resistência ao cisalhamento. Gabarito: C 9. (Cespe – STM – 2011) Com base na figura abaixo, que ilustra parte de uma planta topográfica com destaque para uma área relativa à residência a ser construída, julgue o item que se segue. Considerando-se que haja homogeneidade nas condições de solo e de vegetação em toda a região, é correto afirmar que o talude indicado pela linha AB será o mais suscetível à erosão superficial em épocas de chuvas. Resolução: Veja que pela linha AB as curvas de nível estão mais espaçadas. Isso significa que o talude é menos íngreme, portanto, menos suscetível à erosão superficial em épocas de chuvas. Gabarito: E Windows Destacar 21 b) Rochas Mecânica das rochas é a ciência teórica e aplicada do comportamento mecânico das rochas e maciços rochosos; é o ramo da mecânica que estuda a resposta das rochas e maciços rochosos perante os campos de forças a que estão sujeitos no seu ambiente físico. A mecânica das rochas propriamente dita faz parte do campo mais vasto que é a geomecânica, que se ocupa das respostas mecânicas de todos os materiais geológicos, incluindo os solos. A mecânica das rochas, tal como é aplicada na prática da engenharia de minas e engenharia geológica, refere-se à aplicação dos princípios da mecânica de engenharia ao desenho de estruturas em rocha geradas pela atividade mineira, como por exemplo, túneis, poços de minas, escavações subterrâneas ou minas a céu aberto. Inclui também o desenho de padrões de ancoragens. Rochas são materiais sólidos consolidados, formados naturalmente por agregados de matéria mineral ou minérios, que se apresentam em grandes massas ou fragmentos. As principais propriedades que distinguem uma rocha de um solo são a coesão interna e a resistência à tração. A coesão interna é a força que liga as partículas umas as outras (ligação entre os átomos). Este valor difere da coesão aparente, que é resultante do atrito entre as partículas quando submetidas às forças de cisalhamento. Exemplo de coesão nula é a areia, mas pode apresentar coesão aparente de 4,34 kg/cm². A resistência à tração pode ser nula num solo. Mas entre o solo e a rocha pode existir uma tração uniaxial de 1MPa. A rocha, como o solo, é um material bastante distinto de outros materiais da engenharia, por isso os projetos em rochas são bastante especiais. A mecânica das rochas se desenvolveu mais lentamente que a mecânica dos solos, pelo simples fato de a rocha ser considerada mais competente que o solo e gerar menor número de problemas com fundações ou estruturas. A mecânica, de uma forma geral, estuda a resposta de um material a uma solicitação qualquer. A mecânica das rochas tem como finalidade estudar as propriedades e o comportamento dos maciços rochosos submetidos a tensões ou variações das suas condições iniciais. As rochas são utilizadas pelo homem para fabricação de armas, ferramentas e utensílios. Este material é muito usado para construção de casas, túneis, fortificações, esculturas entre outros. As áreas de atuação são classificadas como: Atividades de superfície (<100m): fundações, barragens, estradas e minas à céu aberto. Atividades em profundidade (>100m): minas subterrâneas, túneis, cavernas hidrelétricas, aproveitamento de energia geotérmica. 22 Atividades especiais: engenharia do petróleo, engenharia geotécnica, armazenamentos em cavernas(petróleo, água, resíduos radioativos, etc.). Os projetos de engenharia de rochas podem ser agrupados em sete categorias, sendo fundações a mais importante (abordaremos em mais detalhes ainda nesta aula): fundações: as rochas são um excelente material de fundação, mas podem ser fraturados e alterados. É necessário estabelecer a competência da rocha em relação a sua capacidade de suportar a carga para níveis toleráveis de deformação. taludes: a mecânica das rochas pode identificar o risco de ruptura do talude rochoso, seja por tombamento, flexão, em cunha ou em plano; túneis e poços: a estabilidade de túneis e poços depende da estrutura da rocha, estado de tensões, regime de fluxo subterrâneo e técnica de construção; cavernas: o projeto de construção de grandes cavernas é influenciado pela presença e distribuição das fraturas do maciço rochoso; 23 mineração: a mecânica das rochas influi sobre os métodos de mineração, com a finalidade de se obter uma maior extração de minério, utilizando-se um mínimo de suporte artificial das galerias; energia geotérmica: a produção de energia geotérmicaé obtida pela percolação de água, injetada no furo, através das fraturas da rocha-reservatório naturalmente aquecida e a posterior recuperação por outro furo de sondagem. Este sistema depende da interação entre as fraturas do maciço, tensões in situ, condições de fluxo, temperatura e tempo; armazenamento de rejeitos radioativos: o isolamento dos materiais radioativos em relação à biosfera requer o estudo das fraturas do maciço, capacidade de absorção das superfícies das fraturas, tensões in situ, condições de fluxo, temperatura e tempo. 24 c) Fundações A estrutura de uma obra é constituída pelo esqueleto formado pelos elementos estruturais, tais como: lajes (cinza), vigas (vermelho), pilares (verde) e fundações (azul), etc. Fundação é o elemento estrutural que tem por finalidade transmitir as cargas de uma edificação para uma camada resistente do solo. Existem vários tipos de fundações e a escolha do tipo mais adequado é função das cargas da edificação e da profundidade da camada resistente do solo. Com base na combinação destas duas análises optar-se-á pelo tipo que tiver o menor custo e o menor prazo de execução. Listaremos agora sobre os principais aspectos dos projetos e previsão do desempenho das fundações: visita ao local; feições topográficas e eventuais indícios de instabilidade de taludes; indícios da presença de aterro (“bota fora”) na área; indícios de contaminação do subsolo, lançada no local ou decorrente do tipo de ocupação anterior; prática local de projeto e execução de fundações; estado das construções vizinhas; peculiaridades geológico-geotécnicas na área, tais como: presença de matacões, afloramento rochoso nas imediações, áreas brejosas, minas d´água, etc De acordo com a profundidade do solo resistente, onde está implantada a sua base, as fundações podem se classificadas em: • fundações superficiais (diretas): quando a camada resistente à carga da edificação, ou seja, onde a base da fundação está implantada, não excede a duas vezes a sua menor dimensão ou se encontre a menos de 3 m de profundidade; Windows Destacar 25 • fundações profundas (indiretas) são aquelas cujas bases estão implantadas a mais de duas vezes a sua menor dimensão, e a mais de 3 m de profundidade. O que caracteriza, principalmente uma fundação rasa ou direta é o fato da distribuição de carga do pilar para o solo ocorrer pela base do elemento de fundação, sendo que, a carga aproximadamente pontual que ocorre no pilar, é transformada em carga distribuída, num valor tal, que o solo seja capaz de suportá-la. Outra característica da fundação direta é a necessidade da abertura da cava de fundação para a construção do elemento de fundação no fundo da cava. 10. (Cespe – TER/ES – 2011) A profundidade da fundação é um aspecto que deve ser considerado na determinação da pressão admissível de uma fundação superficial. Resolução: A pressão admissível de uma fundação superficial é a pressão aplicada por uma fundação superficial ao terreno, que provoca apenas recalques que a construção pode suportar sem inconvenientes e que oferece, simultaneamente um coeficiente de segurança satisfatório contra a ruptura ou Windows Destacar 26 o escoamento do solo ou do elemento estrutural de fundação (perda de capacidade de carga). Essa definição esclarece que as pressões admissíveis dependem da sensibilidade da construção projetada aos recalques, especialmente aos recalques diferenciais específicos, os quais, de ordinário, são os que prejudicam sua estabilidade. Devem ser considerados os seguintes fatores na determinação da pressão admissível: profundidade da fundação: dimensões e forma dos elementos da fundação; característica do terreno abaixo do nível da fundação; lençol d’água; modificação das características do terreno por efeito de alívio de pressões, alteração do teor de umidade de ambos; características da obra, em especial a rigidez da estrutura. Gabarito: C A fundação profunda, a qual possui grande comprimento em relação a sua base, apresenta pouca capacidade de suporte pela base, porém grande capacidade de carga devido ao atrito lateral do corpo do elemento de fundação com o solo. A fundação profunda, normalmente, dispensa abertura da cava de fundação, constituindo-se, por exemplo, em um elemento cravado por meio de um bate-estaca. 11. (Cespe – TCU – 2011) Se uma estaca recalca mais que o solo que a envolve, diz-se que foi gerado atrito lateral positivo entre a estaca e o solo. Resolução: De fato, quando a estaca recalca mais que o solo que a envolve, foi gerado atrito lateral positivo entre a estaca e o solo. Essa força é responsável por grande parte da capacidade de suporte de uma estaca. Gabarito: C Em projetos de construções rurais são usadas principalmente fundações diretas, tendo em vista, que as cargas são relativamente pequenas, não exigindo da camada do solo de apoio uma grande resistência. As fundações diretas classificam-se em: • blocos de fundações; • baldrames; • radier. O que caracteriza a fundação em blocos é o fato da distribuição de carga para o terreno ser aproximadamente pontual, ou seja, onde houver pilar existirá um bloco de fundação distribuindo a carga do pilar para o solo. Os Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 27 blocos podem ser construídos de pedra, tijolos maciços, concreto simples ou de concreto armado. Quando um bloco é construído de concreto armado ele recebe o nome de sapata de fundação. 12. (Cespe – BASA – 2010) Os blocos são elementos de fundação de concreto dimensionados de forma que as tensões de tração neles produzidas possam ser resistidas pelo concreto, sem necessidade de armadura. Resolução: Os blocos são elementos estruturais de grande rigidez, ligados por vigas denominadas baldrames, que suportam predominantemente esforços de compressão simples provenientes das cargas dos pilares. Quando sofrem esforços de tração os “blocos” precisam ser armados com aço, sendo chamados de sapatas. Gabarito: C A fundação em baldrame apresenta uma distribuição de carga para o terreno tipicamente linear, por exemplo, uma parede que se apoia no baldrame, sendo este o elemento que transmite a carga para o solo ao longo de todo o seu comprimento. Um baldrame pode ser construído de pedra, tijolos maciços, concreto simples ou de concreto armado. Quando o baldrame é construído de concreto armado ele recebe o nome de sapata corrida. 13. (Cespe – DPF/Perito – 2002) As fundações em baldrame poderiam ser utilizadas em solos resistentes, como forma de 28 distribuir para o terreno as cargas de pilares periféricos da construção. Resolução: Baldrames são vigas que ligam os blocos. Apresenta uma distribuição de carga para o terreno tipicamente linear, por exemplo, uma parede que se apoia no baldrame, sendo este o elemento que transmite a carga para o solo ao longo de todo o seu comprimento. É mais empregada em casos de cargas leves, como residência construídas sobre solo firme. Gabarito: C A fundação em radier é constituída por um único elemento de fundação que distribui toda a carga da edificação para o terreno, constituindo-se em uma distribuição de carga tipicamente superficial. O radier é uma laje de concreto armado, que distribui a carga total da edificação uniformemente pela área de contato. É usado de forma econômica quando as cargas são pequenas e a resistência do terreno é baixa, sendo uma boa opção para que não seja usada a solução de fundação profunda. 14. (Cespe – DPF/Perito – 2002) Na possibilidade de utilização de fundação direta em solo compressível, a fundação em radier pode ser mais vantajosa que a em sapatas individuais, por minimizar os efeitos de recalques diferenciais entre elementos defundação. Resolução: A fundação em radier é recomendada quando: Terreno de baixa resistência, alagadiços ou com capacidade de suporte irregular; Camada de solo de baixa qualidade relativamente profunda; Para uniformizar os recalques; A área da fundação ultrapassa metade da área de construção (para minimizar os efeitos de recalques diferenciais); Gabarito: C Windows Destacar 29 15. (Cespe – DPF/Perito – 2004) Em solo de baixa resistência nas primeiras camadas, deve-se usar sapata do tipo isolada rígida de concreto armado para a fundação. Resolução: Sapatas são fundações diretas rasas utilizadas para solos de boa resistência à pequena profundidade. Esta profundidade não pode ser superior a duas vezes a menor dimensão da fundação. Gabarito: E 16. (Cespe – DPF/Perito – 2004) As fundações em sapatas só podem ser utilizadas no caso de o nível d’água freático estar localizado a grande profundidade. Resolução: Como as sapatas são fundações rasas, usualmente não há problema com o lençol freático, mas este não é um impedimento. Tubulões a céu aberto e as estacas do tipo broca não podem ser executadas abaixo do lençol freático. Quando o tubulão precisa ser construído abaixo do lençol, utiliza-se tubulão a ar comprumido. As estacas do tipo broca são estacas executadas “in loco” sem molde, por perfuração no terreno com o auxílio de um trado, sendo o furo posteriormente preenchido com o concreto apiloado. Estacas de madeira devem ficar ou totalmente acima ou totalmente abaixo do lençol freático (quando há variação as madeiras apodrecem). Gabarito: E 17. (Cespe – TER/BA – 2010) Pelo fato de ser uma estrutura esbelta, a fundação do tipo Raider normalmente apresenta baixa rigidez estrutural, o que limita sua aplicação. Resolução: O primeiro erro é o nome raider, o correto é radier. Mesmo assim a questão está errada porque a fundação em radier é recomendada quando: Terreno de baixa resistência, alagadiços ou com capacidade de suporte irregular; Camada de solo de baixa qualidade relativamente profunda; Para uniformizar os recalques; A área da fundação ultrapassa metade da área de construção (para minimizar os efeitos de recalques diferenciais); Gabarito: E Quando o solo compatível com a carga da edificação se encontra a mais de 3 m de profundidade é necessário recorrer às fundações profundas, sendo três os tipos principais: • estacas 30 • tubulões • caixões As estacas são elementos alongados, cilíndricos ou prismáticos que se cravam, com um equipamento, chamado bate-estaca, ou se confeccionam no solo de modo a transmitir às cargas da edificação a camadas profundas do terreno. Estas cargas são transmitidas ao terreno através do atrito das paredes laterais da estaca contra o terreno e/ou pela ponta. Existe hoje uma variedade muito grande de estacas para fundações. Com certa frequência, um novo tipo de estaca é introduzido no mercado e a técnica de execução de estacas está em permanente evolução. A execução de estacas é uma especialidade da engenharia. Entre os principais materiais empregadas na confecção das estacas se pode citar: • madeira; • aço; • concreto (pré-moldadas e moldadas “in situ”). As estacas também são classificadas em estacas de deslocamento e estacas escavadas. As estacas de deslocamento são aquelas introduzidas no terreno através de algum processo que não promova a retirada do solo. Enquadram-se nessa categoria as estacas pré-moldadas de concreto armado, as estacas de madeira, as estacas metálicas, as estacas apiloadas de concreto e as estacas de concreto fundido no terreno dentro de um tubo de revestimento de aço cravado com a ponta fechada, sendo as estacas tipo Franki o exemplo mais característico dessas últimas. As estacas escavadas são aquelas executadas “in situ” através da perfuração do terreno por um processo qualquer, com remoção de material. Nessa categoria se enquadram entre outras as estacas tipo broca, executada manual ou mecanicamente e as do tipo Strauss. Windows Destacar Windows Destacar 31 As estacas de madeira são empregadas nas edificações desde a antiguidade. Atualmente, diante das dificuldades de se obter madeiras de boa qualidade, sua utilização é bem mais reduzida. As estacas de madeira nada mais são do que troncos de árvores, bem retos e regulares, cravados normalmente por percussão, isto é golpeando-se o topo da estaca com pilões geralmente de queda livre. No Brasil a madeira mais empregada é o eucalipto, principalmente como fundação de obras provisórias. Para obras definitivas tem-se usado as denominadas “madeiras de lei” como por exemplo a peroba, a aroeira, a maçaranduba e o ipê. A duração da madeira é praticamente ilimitada, quando mantida permanentemente submersa. No entanto, se estiverem sujeitas à variação do nível d’água apodrecem rapidamente pela ação de fungos aeróbicos, o que deve ser evitado aplicando–se substâncias protetoras como sais tóxicos à base de zinco, cobre ou mercúrio ou ainda pela aplicação do creosoto. Neste tipo de tratamento recomenda-se o consumo de aproximadamente 15 kg de creosoto por m³ de madeira tratada quando as estacas forem cravadas em terra. Durante a cravação a cabeça da estaca deve ser munida de um anel de aço de modo a evitar o seu rompimento sob os golpes do pilão. Também é recomendado o emprego de uma ponteira metálica para facilitar a penetração da estaca e proteger a madeira. Do ponto de vista estrutural, a carga admissível das estacas de madeira depende do diâmetro e do tipo de madeira empregado na estaca. Windows Destacar Windows Destacar 32 As estacas metálicas são constituídas principalmente por peças de aço laminado ou soldado tais como perfis de seção I e H, como também por trilhos, geralmente reaproveitados após sua remoção de linhas férreas, quando perdem sua utilização por desgaste. A principal vantagem das estacas de aço está no fato de se prestarem à cravação em quase todos os tipos de terreno, permitindo fácil cravação e uma grande capacidade de carga. Sua cravação é facilitada, porque, ao contrário dos outros tipos de estacas, em lugar de fazer compressão lateral do terreno, se limita a cortar as diversas camadas do terreno. Hoje em dia já não existe preocupação com o problema de corrosão das estacas metálicas quando permanecem inteiramente enterradas em solo natural, porque a quantidade de oxigênio que existe nos solos naturais é tão pequena que a reação química tão logo começa, já acaba completamente com esse componente responsável pela corrosão. Entretanto, de modo a garantir a segurança a NBR 6122 exige que nas estacas metálicas enterradas seja descontada a espessura de 1,5 mm de toda sua superfície em contato com o solo, resultando uma área útil menor que a área real do perfil. As estacas de concreto podem ser pré-moldadas ou concretadas no local. As estacas pré-moldadas de concreto são largamente usadas em todo o mundo possuindo como vantagens em relação às concretadas no local um maior controle de qualidade tanto na concretagem, que é de fácil fiscalização quanto na cravação, além de poderem atravessar correntes de águas subterrâneas o que com as estacas moldadas no local exigiriam cuidados especiais. Podem ser confeccionadas com concreto armado ou protendido adensado por centrifugação ou por vibração, este de uso mais comum. Tanto nas estacas vibradas quanto nas centrifugadas a cura do concreto é feita a vapor, de modo a permitir a desforma e o transporte da mesma no menor tempo possível. Tendo em vista que a cura a vapor só acelera o ganho de resistência nas primeiras horas, mas não diminui o tempo total necessário para que o concreto atinja a resistência final, as estacas devem permanecer no estoque pelo menos até que o concreto atinja a resistência de projeto. Windows DestacarWindows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 33 A seção transversal dessas estacas é geralmente quadrada, hexagonal, octogonal ou circular, podendo ser vazadas ou não. Existe uma grande variedade de tipos de estacas concretadas no local, diferenciadas entre si, principalmente, pela forma que são escavadas e pela forma de colocação do concreto. De um modo geral crava-se um tubo de aço até a profundidade prevista pela sondagem geotécnica, enchendo–se com concreto que vai sendo apiloado até que se retire o tubo. Entre os vários tipos existentes destacam-se as estacas tipo Franki e as estacas tipo Strauss. A estaca tipo Franki usa um tubo de revestimento cravado dinamicamente com a aponta fechada por meio de bucha e recuperado após a concretagem da estaca. O concreto usado na execução da estaca é relativamente seco com baixo fator água-cimento, resultando em um concreto de slump zero, de modo a permitir o forte apiloamento previsto no método executivo. A execução de estacas tipo Franki, quando bem aplicada, praticamente não sofre restrições de emprego diante das características do subsolo, salvo casos particulares como aqueles constituídos por espessas camadas de solo muito mole. A adoção dessas cargas depende da análise dos elementos do projeto, podendo ser diminuídas ou aumentadas em projeto de condições especiais. A seguir são relacionados alguns aspectos da estaca tipo Franki, que fazem parte do método de execução, e que a diferencia dos outros tipos de estacas concretadas no local contribuindo para a elevada carga de trabalho da estaca: • a cravação com ponta fechada isola o tubo de revestimento da água do subsolo, o que não acontece com outros tipos de estaca executada com ponta aberta; • a base alargada dá maior resistência de ponta que todos os outros tipos de estaca; • o apiloamento da base compacta solos arenosos, bem como, aumenta o diâmetro da estaca em todas as direções, aumentando sua a resistência de ponta. Em solos argilosos o apiloamento da base expele a água da argila, que é absorvida pelo concreto seco da mesma, consolidando e reforçando seu contorno; • o apiloamento do concreto contra o solo para formar o fuste da estaca compacta o solo e aumenta o atrito lateral; • o comprimento da estaca pode ser facilmente ajustado durante a cravação. 18. (Cespe – DPF/Perito – 2002) As estacas do tipo Franki são indicadas no caso de terrenos de fundação arenosos, compactos, como forma de minimizar os efeitos das vibrações do terreno sobre construções vizinhas, antigas ou em mau estado de conservação, durante o processo de execução da fundação. Resolução: Devido ao apiloamento, as estacas Franki não são indicadas quando há construções vizinhas antigas ou em mau estado de conservação, porque a vibração pode danificá-las. Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 34 Gabarito: E As estacas tipo Strauss foram projetadas, inicialmente, como alternativa às estacas pré-moldadas cravadas por percussão devido ao desconforto causado pelo processo de cravação, quer quanto à vibração ou quanto ao ruído. O processo é bastante simples, consistindo na retirada de terra com sonda ou piteira e, simultaneamente, introduzir tubos metálicos rosqueáveis entre si, até atingir a profundidade desejada e posterior concretagem com apiloamento e retirada da tubulação. Por utilizar equipamento leve e econômico a estaca tipo Strauss possui as seguintes vantagens: • ausência de vibrações e trepidações em prédios vizinhos; • possibilidade de execução da estaca com o comprimento projetado; • possibilidade de verificar durante a perfuração, a presença de corpos estranhos no solo, matacões, etc, permitindo a mudança de locação antes da concretagem; • possibilidade da constatação das diversas camadas e natureza do solo, pois a retirada de amostras permite comparação com a sondagem à percussão; • possibilidade de montar o equipamento em terrenos de pequenas dimensões; • autonomia, importante em regiões ou locais distantes. Como principais desvantagens das estacas tipo Strauss podemos citar: • quando a pressão da água for tal que impeça o esgotamento da água no furo com a sonda, a adoção desse tipo de estaca não é recomendável; • em argilas muito moles saturadas e em areias submersas, o risco de seccionamento do fuste pela entrada de solo é muito grande, e nesses casos esta solução não é indicada; • é indispensável um controle rigoroso da concretagem da estaca de modo a não ocorrer falhas, pois a maior ocorrência de acidentes com estas estacas devem-se a deficiências de concretagem durante a retirada do tubo. Outro tipo de estaca concretada "in-loco" é a estaca raiz. É considerada de pequeno diâmetro, elevada capacidade de carga baseada essencialmente na resistência por atrito lateral do terreno. É armada e preenchida com argamassa de cimento e areia, executada através de perfuração rotativa ou roto-percussiva, revestida integralmente, no trecho em solo, por um conjunto de tubos metálicos recuperáveis. Indicada para grande variedade de situações como locais de difícil acesso, reforço de fundações existentes, atualmente para fundações de novas pontes e viadutos, contenções de encostas, perfuração de solos com matacões e rochas, etc. Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar Windows Destacar 35 A estaca do tipo hélice é ideal para estacas que serão realizadas em solos com presença de lençol freático. Utiliza-se essa técnica para substituição com grande vantagens, de estacas do tipo strauss ou pré-moldada. As fundações com as estacas hélices consistem na perfuração do solo através de um trado com um tubo central vazado, que desloca a terra para a superfície através das laminas helicoidais em movimentos rotativos até a profundidade desejada e especificada no projeto da construção. Ao encerrar-se a perfuração, dá-se início a concretagem da estaca ainda com o trado dentro da estaca, o que impede a água do solo de emergir. Através da bomba de concreto, injeta-se o concreto para dentro da estaca através do tubo central que é liberado na ponta da estaca. Ao passo que o concreto sobe, o trado é retirado lentamente, até que se alcance a superfície, garantindo a ausência de terra, água ou barro no interior da estaca. Retira-se o excesso de concreto até a cota de arrasamento. Coloca- se a ferragem em seguida e a estaca estará pronta. Já o cliente estará satisfeito, com a agilidade do nosso equipamento. Segurança e rapidez, esse é um bom resumo para essa técnica de fundações de solos. Os tubulões são elementos estruturais de fundação profunda, geralmente, dotados de uma base alargada, construídos concretando-se um poço revestido ou não, aberto no terreno com um tubo de aço de diâmetro Windows Destacar 36 mínimo de 70 cm de modo a permitir a entrada e o trabalho de um homem, pelo menos na sua etapa final, para completar a geometria da escavação e fazer a limpeza do solo. Divide-se em dois tipos básicos: os tubulões a céu aberto, normalmente, sem revestimento e não armados no caso de existir somente carga vertical e os a ar comprimido ou pneumático. Os tubulões a ar comprimido são sempre revestidos, podendo esse revestimento ser constituído de uma camisa de concreto armado ou por uma camisa metálica. Neste caso a camisa metálica pode ser recuperada ou não. São utilizados em solos onde haja a presença de água e que não seja possível esgotá-la. O fuste do tubulão é sempre cilíndrico enquanto a base poderá ser circular ou em forma de falsa elipse. Deve-se evitar trabalho simultâneo em bases alargadas de tubulões, cuja distância entre centros seja inferiora duas vezes o diâmetro ou dimensão da maior base, especialmente quando se tratar de tubulões a ar comprimido. Quando comparados a outros tipos de fundações os tubulões apresentam as seguintes vantagens: • os custos de mobilização e de desmobilização são menores que os de bate-estacas e outro equipamentos; • as vibrações e ruídos provenientes do processo construtivo são de muito baixa intensidade; • pode-se observar e classificar o solo retirado durante a escavação e compará-lo às condições do subsolo previstas no projeto; • o diâmetro e o comprimento do tubulão pode ser modificado durante a escavação para compensar condições do subsolo diferentes das previstas; 37 • as escavações podem atravessar solos com pedras e matacões, sendo possível penetrar em vários tipos de rocha; • é possível apoiar cada pilar em um único fuste, em lugar de diversas estacas, eliminando a necessidade de bloco de coroamento. Em tubulões de ar comprimido, seja de camisa de aço ou de camisa de concreto, a pressão máxima de ar comprimido empregada é de 3,4 atm (340 kPa), razão pela qual esses tubulões têm sua profundidade limitada a 34m abaixo do nível do mar. Em qualquer etapa da execução deve-se observar que o equipamento deve permitir que se atenda, rigorosamente, os tempos de compressão e descompressão previstos pela boa técnica e pela legislação em vigor, só se admitindo trabalhos sob pressões superiores a 150 kPa quando as seguintes providências forem tomadas: • estar à disposição da obra equipe permanente de socorro médico; • estar disponível na obra câmara de descompressão equipada; • existir na obra compressores e reservatórios de ar comprimido de reserva; • que seja garantida a renovação do ar, sendo o ar injetado em condições satisfatórias para o trabalho humano. 19. (Cespe – DPF/Perito – 2002) As fundações em tubulões podem ser indicadas no caso de presença de camadas superficiais de solos moles ou compressíveis com pequena espessura assente sobre camadas resistentes. Resolução: De fato, quando há camadas superficiais de solos moles ou compressíveis com pequena espessura assente sobre camadas resistentes podem-se utilizar tubulões (fundação profunda). Gabarito: C 20. (Cespe – TCU – 2011) Por motivo de segurança, durante a execução de tubulões, a fiscalização não deve inspecionar o fundo da escava antes da concretagem Resolução: Por motivo de segurança, durante a execução de tubulões, a fiscalização deve inspecionar o fundo da escava antes da concretagem. Gabarito: E 21. (Cespe – MS – 2010) Na fundação em profundidade em solo com a presença de matacões ou lâminas de material rochoso muito duro, é preferível a utilização de estacas ao emprego de tubulões. Resolução: 38 A presença de matacões ou lâminas de material rochoso dificulta a cravação das estacas, sendo mais indicado o emprego de tubulões. Gabarito: E A fundação em caixão, como o próprio nome sugere é um grande caixão impermeável à água, de seção transversal quadrada ou retangular que tem as paredes laterais pré-moldadas. Este tipo de fundação profunda é destinado a escorar as paredes da escavação e impedir a entrada de água enquanto vai sendo cravado no solo. Terminada a operação o caixão passa a fazer parte da infraestrutura. São utilizados, por exemplo, como fundação de um pilar de ponte em que a substituição de dois ou mais tubulões por um caixão que os envolva seja mais econômica. 22. (Cespe – MS – 2010) O caixão é um elemento de fundação profunda cuja base pode ser alargada ou não. Resolução: Por motivo de segurança, durante a execução de tubulões, a fiscalização deve inspecionar o fundo da escava antes da concretagem. Gabarito: C Windows Destacar Windows Destacar 39 O desenho acima esquematiza uma estaca a ser executada junto à divisa entre dois terrenos, como parte das fundações de um prédio a ser construído. A 2 m de distância desse prédio, existe uma casa antiga. O desenho mostra também um dos elementos de fundação da casa: uma sapata quadrada, com 1 m de lado. O pilar do prédio tem largura de 0,15 m e a estaca tem diâmetro de 0,40 m. De acordo com essas informações e para as condições apresentadas, julgue os itens a seguir. 23. (Cespe – BASA – 2007) Para evitar danos à casa, seria conveniente que a estaca a ser executada fosse do tipo Franki. Resolução: Durante a cravação, as estacas do tipo Franki causam vibrações que podem danificar prédios vizinhos. Gabarito: E 24. (Cespe – BASA – 2007) Em substituição à estaca, poderia ser executado um tubulão sem revestimento como fundação do pilar do prédio. Resolução: Não se pode executar tubulões sem revestimento abaixo do nível d’água. Gabarito: E 25. (Cespe – BASA – 2007) No caso de ser utilizada uma estaca pré-moldada de concreto como fundação do pilar do prédio, é correto afirmar que a maior contribuição para a capacidade de carga da estaca resultará do atrito lateral entre o fuste da estaca e a camada de argila. 40 Resolução: A capacidade de carga das estacas é composta pela resistência da ponta e pela resistência lateral. A resistência da ponta é normalmente alta em areias e baixa em argilas. Já para a resistência lateral ocorre o oposto: é baixa nas areias e alta nas argilas. Entretanto, não há elementos suficientes para afirmar que a maior contribuição para a capacidade de carga da estaca resultará do atrito lateral entre o fuste da estaca e a camada de argila. Gabarito: E 26. (Cespe – BASA – 2007) Se a base da sapata da casa está situada 0,5 m abaixo da superfície do terreno, é correto afirmar que cerca da metade do bulbo de pressões da sapata está dentro da camada de argila. Resolução: As cargas aplicadas na superfície de um terreno induzem tensões, com consequentes deformações, no interior de uma massa de solo. Embora as relações entre tensões induzidas e as deformações resultantes sejam essencialmente não lineares, soluções baseadas na teoria da elasticidade são comumente adotadas em aplicações práticas, respeitando-se as equações de equilíbrio e compatibilidade. As pressões produzidas por cargas aplicadas na superfície de um maciço terroso são calculadas, ou melhor, avaliadas, na hipótese de um “maciço semi- infinito, elástico, isótropo e homogêneo”; conceitos que, a rigor, podem não ser verificados. As cargas transmitidas pelas estruturas se propagam para o interior dos maciços e se distribuem nas diferentes profundidades, como ilustrado na figura abaixo, podendo se verificar experimentalmente. Denominam-se isóbaras as curvas ou superfícies obtidas ligando-se os pontos de mesma pressão vertical. Este conjunto de superfícies isóbaras forma 41 o que se chama bulbo de pressões, como indicado nas figuras abaixo para uma carga concentrada. Assim, para resolver a questão, não precisamos calcular a zona de influência do bulbo, mas utilizamos o fato de que o bulbo está predominantemente na areia compacta, porque a camada de argila está a quase três metros da sapata, que possui apenas 1 m de largura. Gabarito: E 27. (FCC – Infraero – 2011 – Discursiva) Nos estudos para a construção de um novo Terminal de Passageiros foi identificada a necessidade de serem utilizados elementos estruturais para que houvesse uma estabilização do solo. Por tratar-se de um sítio aeroportuário situado próximo ao litoral, ficou decidido que, em função das características do terreno, seriam utilizadas Estacas como elementos de suporte às fundações do prédio. Analisando- se as opções possíveis de serem utilizados observou-se que, em função de sua aplicação, os variados tipos de Estacas oferecem vantagens e desvantagens que devem ser avaliadas criteriosamente. Nesse contexto, é de fundamental importância que a equipe de engenharia conheça essas particularidades, afim de que possa decidir de forma adequada. Utilizando o texto apenas como motivador, disserte em no máximo 30 linhas sobre as vantagens e desvantagens das estacas abaixo: Estacas Strauss; Estacas Franki; Estacas de madeira. A estaca Strauss é um tipo de fundação profunda executada por perfuração através de balde sonda (piteira), com uso parcial ou total de revestimento recuperável e posterior concretagem. A principal vantagem desta estaca é a ausência de vibrações e trepidações em prédios vizinhos durante a execução. Ainda, há a possibilidade de verificar durante a perfuração, a presença de 42 corpos estranhos no solo e matacões, permitindo a mudança de locação antes da concretagem. Seu emprego não é recomendável quando a pressão da água for tal que impeça o esgotamento da água no furo com a sonda, a adoção desse tipo de estaca não é recomendável, nem argilas muito moles saturadas e em areias submersas. Já as estacas tipo Franki são executadas enchendo-se de concreto perfurações previamente executadas no terreno, através de cravação de tubo de ponta fechada, recuperado. A grande vantagem desta estaca é a alta produtividade alcançada nas obras pelo emprego conjunto de bate estacas de deslocamentos rápidos, martelos com alta capacidade de cravação e o concreto plástico vibrado. Sua principal limitação são as vibrações causadas durante a cravação. Essa interferência pode danificar inclusive edificações próximas. Finalmente, as estacas de madeira nada mais são do que troncos de árvores, bem retos e regulares, cravados normalmente por percussão, isto é golpeando-se o topo da estaca com pilões geralmente de queda livre. As vantagens das estacas de madeira são o seu baixo custo e leveza, quando comparada a outros materiais. Como desvantagens, cita-se a aplicação somente em solos secos ou permanente submersos e o fato de não admitirem carga de trabalho elevada. 43 d) Topografia Etimologicamente a palavra TOPOS, em grego, significa lugar e GRAPHEN descrição, assim, de uma forma bastante simples, Topografia significa descrição do lugar. Assim, Topografia é a ciência que estuda todos os acidentes geográficos definindo a sua situação e localização na Terra ou outros corpos astronómicos incluindo planetas, luas, e asteroides. É ainda o estudo dos princípios e métodos necessários para a descrição e representação das superfícies destes corpos, em especial para a sua cartografia. O termo só se aplica a áreas relativamente pequenas, sendo utilizado o termo geodesia quando se fala de áreas maiores. Para isso são usadas coordenadas que podem ser duas distâncias e uma elevação, ou uma distância, uma elevação e uma direção. A topografia é também instrumento fundamental para a implantação e acompanhamento de obras de todo o tipo, como as de projeto viário, edificações, urbanizações (loteamentos), movimentos de terras, daí sua importância na engenharia civil. Às operações efetuadas em campo, com o objetivo de coletar dados para a posterior representação, denomina-se de levantamento topográfico. O trabalho prático da Topografia pode ser dividido em cinco etapas: 1. Tomada de decisão: onde se relacionam os métodos de levantamento, equipamentos, posições ou pontos a serem levantados,etc. 2. Trabalho de campo ou aquisição de dados: efetuam-se as medições e gravação de dados. Windows Errado Windows Errado Windows Errado Windows Errado 44 3. Cálculos ou processamento: elaboram-se os cálculos baseados nas medidas obtidas para a determinação de coordenadas, volumes, etc. 4. Mapeamento ou representação: produz-se o mapa ou carta a partir dos dados medidos e calculados. 5. Locação. Classicamente a Topografia é dividida em duas: Topologia: tem por objetivo o estudo das formas exteriores do terreno e das leis que regem o seu modelado. Topometria: estuda os processos clássicos de medição de distâncias, ângulos e desníveis, cujo objetivo é a determinação de posições relativas de pontos. Tradicionalmente o levantamento topográfico pode ser divido em duas partes: o levantamento planimétrico, onde se procura determinar a posição planimétrica dos pontos (coordenadas X e Y) e o levantamento altimétrico, onde o objetivo é determinar a cota ou altitude de um ponto (coordenada Z). A realização simultânea dos dois levantamentos dá origem ao chamado levantamento planialtimétrico, conforme abaixo no exemplo: 45 Sistemas de Coordenadas Um dos principais objetivos da Topografia é a determinação de coordenadas relativas de pontos. Para tanto, é necessário que estas sejam expressas em um sistema de coordenadas. São utilizados basicamente dois tipos de sistemas para definição unívoca da posição tridimensional de pontos: Sistemas de Coordenadas Cartesianas: Quando se posiciona um ponto nada mais está se fazendo do que atribuindo coordenadas ao mesmo. Estas coordenadas por sua vez deverão estar referenciadas a um sistema de coordenadas. Existem diversos sistemas de coordenadas, alguns amplamente empregados em Geometria e Trigonometria, por exemplo. Estes sistemas normalmente representam um ponto no espaço bidimensional ou tridimensional. Um sistema de coordenadas cartesianas retangulares no 46 espaço tridimensional é caracterizado por um conjunto de três retas (X, Y, Z) denominadas de eixos coordenados, mutuamente perpendiculares, A coordenadas cartesianas retangulares (x, y, z) de um ponto seria de acordo com a figura a esquerda, a direita a representação em coordenadas coordenadas esféricas (r, λ, φ) Uma vez que a Topografia busca representar um conjunto de pontos no plano é necessário estabelecer um sistema de coordenadas cartesianas para a representação dos mesmos. Este sistema pode ser caracterizado da seguinte forma: Escala É comum em levantamentos topográficos a necessidade de representar no papel certa porção da superfície terrestre. Para que isto seja possível, teremos que representar as feições levantadas em uma escala adequada para os fins do projeto. De forma simples, podemos definir escala com sendo a relação entre o valor de uma distância medida no desenho e sua correspondente no terreno. O valor da escala é adimensional, ou seja, não tem dimensão (unidade). Escrever 1:200 significa que uma unidade no desenho equivale a 200 unidades no terreno. Assim, 1 cm no desenho corresponde a 200 cm no terreno ou 1 milímetro do desenho corresponde a 200 milímetros no terreno. Como as medidas no desenho são realizadas com uma régua, é comum estabelecer esta relação em centímetros. 47 Vou demonstrar nos exercícios que não tem mistério é só saber utilizar regra de três. A Escala Gráfica A escala gráfica é utilizada para facilitar a leitura de um mapa, consistindo-se em um segmento de reta dividido de modo a mostrar graficamente a relação entre as dimensões de um objeto no desenho e no terreno. Uma forma para apresentação final da escala gráfica é apresentada a seguir. Representação do relevo O relevo da superfície terrestre é uma feição contínua e tridimensional. Existem diversas maneiras para representar o mesmo, sendo as mais usuais as curvas de nível e os pontos cotados. Curvas de nível: forma mais tradicional para a representação do relevo. Podem ser definidas como linhas que unem pontos com a mesma cota ou altitude. Representam em projeção ortogonal a interseção da superfície do terreno com planos horizontais. A diferença de cota ou altitude entre duas curvas de nível é denominada de eqüidistância vertical, obtida em função da escala da carta, tipo do terreno e precisão das medidas altimétricas. Alguns exemplos são apresentados na tabela a seguir. 48 As curvas de nível podem ser classificadas em curvas mestras ou principais e secundárias. As mestras são representadas com traçosdiferentes das demais (mais espessos, por exemplo), sendo todas numeradas (figura 15.7) As curvas secundárias complementam as informações. Algumas regras básicas a serem observadas no traçado das curvas de nível: a) As curvas de nível são "lisas" ou suaves, ou seja não apresentam cantos. b) Duas curvas de nível nunca se cruzam!!! (aparece mil vezes) c) Duas curvas de nível nunca se encontram e continuam em uma só. d) Quanto mais próximas entre si, mais inclinado é o terreno que representam. E como isso cai? 49 Em topografia, curva de nível é uma curva plana, irregular e fechada, cujos pontos equidistam verticalmente de um plano horizontal de referência. Projetadas ortogonalmente sobre esse plano e representadas graficamente com relação a uma escala, as curvas de nível fornecem ideia da conformação altimétrica ou relevo da superfície do solo. 28. (Cespe – Ibram – 2009) Quando duas curvas de nível se cruzam, elas possuem cotas diferentes. Resolução: ERRADA! NUNCA se cruzam. Não errem por favor, esta foi uma das 1000 vezes que colocam a mesma questão em provas. Gabarito: E 29. (Cespe – Ibram – 2009) Curvas de nível muito próximas entre si indicam pequena inclinação do terreno. Resolução: ERRADA! Exatamente o contrário. Muito próximas indicam grande inclinação do terreno. Gabarito: E 30. (Cespe – Ibram – 2009) Curvas de nível igualmente espaçadas indicam terreno de inclinação invariável. Resolução: Exato. O espaçamento regular indica inclinação constante. Gabarito: C 31. (Cespe – Ibram – 2009) Curvas de nível não atravessam perpendicularmente um curso d’água. Resolução: Exato. O nível da água é o mesmo. Não tem como ter dois níveis dentro da água numa direção perpendicular (nas margens, podem ter sim, exemplo um rio que corte uma montanha rochosa pode ter margem de um lado mais alta do que a outra). Gabarito: C 32. Em relação à planta de um levantamento topográfico para a construção de uma estrada, julgue o item a seguir: A escala de uma planta representa a distância entre dois pontos. 50 Resolução: Falso, podemos definir escala com sendo a relação entre o valor de uma distância medida no desenho e sua correspondente no terreno. Gabarito: E 33. Curva de nível é a curva que liga os pontos de alturas diferentes a uma referência global. Resolução: Falso, podem ser definidas como linhas que unem pontos com a mesma cota ou altitude. Gabarito: E 34. Em relação à planta de um levantamento topográfico para a construção de uma estrada, julgue o item a seguir: O volume entre duas seções transversais de um corte é dado pela média das áreas dessas seções, multiplicada pela metade da distância entre essas seções. Resolução: Falso, Volume de um sólido prismático em linhas gerais é a sua base multiplicada pela distância entre bases. Quando as bases são diferentes pode usar a média das duas, esta parte está ok! O problema é a questão da metade da distância, Gabarito: E 35. Na escala 1:200 uma medida de 0,5 cm na planta equivale a 100cm no terreno. Resolução: Verdadeiro, Escala 1:20 significa para cada 1 und no desenho representa 200 un no terreno assim: 1 ---- 200 0,5 cm ---- X cm X*1 = 200*0,5 X = 100 cm Gabarito: C 36. Em relação à planta de um levantamento topográfico para a construção de uma estrada, julgue o item a seguir: 51 A inclinação de uma rampa é o quociente entre a distância horizontal e a distância vertical entre dois de seus pontos. Resolução: Falso, a inclinação de uma rampa é dada pela tangente do angulo, ou seja, cateto oposto/cateto adjascente, neste caso seria distância vertical/distância horizontal Gabarito: E 37. Duas curvas de nível não se podem cruzar, bem como não podem encontrar-se e continuar como uma só, pois, assim, teríamos um plano vertical que não interessa à topografia e acontece raramente na natureza. Resolução: De novo!!! Certíssimo. Gabarito: C 38. A altimetria é a representação gráfica da área constante da projeção horizontal de todos os pontos do terreno. Assim, as medidas são feitas sempre na horizontal e não acompanhando o terreno nas suas inclinações. Resolução: Errado! Essa é a definição de Planimetria. Gabarito: E 39. Planimetria determina as alturas dos diferentes pontos do terreno com relação a um ponto de mesmo, ao que chamamos Referência de Nível ou ao nível do mar Resolução: Errado! Essa é a definição de Altimetria Gabarito: E 40. Quanto mais perto uma curva da outra, menos acidentado o terreno. Resolução: Muito batida também essa questão também, exatamente ao contrário. Gabarito: E 52 Norte Magnético e Geográfico O planeta Terra pode ser considerado um gigantesco imã, devido à circulação da corrente elétrica em seu núcleo formado de ferro e níquel em estado líquido. Estas correntes criam um campo magnético. Este campo magnético ao redor da Terra tem a forma aproximada do campo magnético ao redor de um imã de barra simples. Tal campo exerce uma força de atração sobre a agulha da bússola, fazendo com que a mesma entre em movimento e se estabilize quando sua ponta imantada estiver apontando para o Norte magnético. A Terra, na sua rotação diária, gira em torno de um eixo. Os pontos de encontro deste eixo com a superfície terrestre denominam-se de Pólo Norte e Pólo Sul verdadeiros ou geográficos. O eixo magnético não coincide com o eixo geográfico. Esta diferença entre a indicação do Pólo Norte magnético (dada pela bússola) e a posição do Pólo Norte geográfico denomina-se de declinação magnética, 53 Azimute e Rumo Azimute de uma direção é o ângulo formado entre a meridiana de origem que contém os Pólos, magnéticos ou geográficos, e a direção considerada. É medido a partir do Norte, no sentido horário e varia de 0º a 360º. Rumo é o menor ângulo formado pela meridiana que materializa o alinhamento Norte Sul e a direção considerada. Varia de 0º a 90º, sendo contado do Norte ou do Sul por leste e oeste. Este sistema expressa o ângulo em função do quadrante em que se encontra. Além dovalor numérico do ângulo acrescenta-se uma sigla (NE, SE, SW, NW) cuja primeira letra indica a origem a partir do qual se realiza a contagem e a segunda indica a direção do giro ou quadrante. 54 Declinação Magnética Declinação magnética é o ângulo formado entre o meridiano verdadeiro e o meridiano magnético; ou também pode ser identificado como desvio entre o azimute ou rumo verdadeiros e os correspondentes magnéticos. Varia com o tempo e com a posição geográfica, podendo ser ocidental (dW), negativa quando o Pólo magnético estiver a oeste (W) do geográfico e oriental (dE) em caso contrário. No Brasil a declinação magnética é negativa, logo ocidental. A transformação de elementos (rumos e azimutes) com orientação pelo Norte verdadeiro ou magnético é um processo simples, basta somar algebricamente a declinação magnética. O azimute verdadeiro é obtido da seguinte forma: Azv = Azm + D 41. (Cespe – INSS – 2009) No que concerne à topografia, julgue o item a seguir: No levantamento topográfico de um terreno, a curva de nível representa o encontro da superfície de um terreno por um plano vertical, passando por um dos pontos notáveis da superfície. Resolução: Falso, é o encontro com um plano horizontal. Gabarito: E 55 42. (Cespe – INSS – 2009) No projeto topográfico, as linhas de notáveis de cumeada ou de divisória de águas são as constituídas pela sequência de pontos notáveis mais altos de um terreno. Resolução: Verdadeiro, é a definição de ponto de cumeada, remete-se a cume, ápice. Gabarito: C 43. (Cespe – INSS – 2009) Noque concerne à topografia, julgue o item a seguir: A representação de linha contínua de espessura estreita é utilizada tanto para as linhas de cota quanto para as linha de chamada, conforme norma brasileira de representação gráfica. Resolução: Em relação à espessura de traços em plantas topográficas é verdadeiro, e de fato confere com a norma de representação gráfica. O contorno do terreno é o elemento que deve ser representado com a espessura mais grossa. Com espessura média representam-se os elementos complementares ao desenho, e que identificam sua localização, como contorno de quarteirões, elementos topográficos, nomes de elementos... a espessura fina é utilizada para elementos secundários e linhas de cota, hachuras eventuais, linhas auxiliares. Outras informações interessantes na confecção de plantas topográficas: Nas informações mais importantes (nome de ruas e acessos) devem ser utilizadas somente letras maiúsculas, reservando-se as minúsculas para as informações complementares. Em zona rural é indispensável a indicação do nome dos proprietários lindeiros (vizinhos). Em zona urbana é conveniente a colocação do número do lote no desenho, mesmo que este conste da legenda. As cotas do terreno devem ser externas a este. Em outros elementos, as cotas destes devem ser também sempre externas. A orientação geográfica deve ser desenhada de tal forma que o norte sempre se situe voltado para a parte superior da prancha (1º ou 2º quadrantes). A simbologia indicativa do norte deve ser sempre posicionada em local de destaque, externamente ao desenho, na maioria das vezes, ou mesmo internamente, quando houver espaço disponível. Quando o terreno for de pequenas dimensões (zona urbana) é preferível que o interior do lote em questão seja hachurado, para um maior destaque. 56 A seguir as convenções topográficas mais comuns: 44. Levantamentos topográficos são realizados para locação de objetos e medição do relevo ou alterações tridimensionais da superfície da Terra. Resolução: Verdadeiro, é uma descrição perfeita dos objetivos dos levantamentos topográficos. Gabarito: C 57 45. Levantamentos as-built são realizados após o término de um projeto de construção para fornecer as posições e dimensões das feições do projeto, como elas foram realmente construídas Resolução: Verdadeiro, é as-built em inglês significa conforme construído, é um termo comum em topografia e projetos. Gabarito: C 46. Sensoriamento remoto é um tipo de levantamento aéreo, que faz uso de câmeras ou sensores transportados por aeronaves ou por satélites artificiais. Resolução: Perfeito, o sensoriamento remoto vem avançando fortemente após o advento dos VANTs(Veiculos áereos não tripulados) o que está barateando o custo de obtenção das informações. Gabarito: C 47. Levantamentos de terras são normalmente levantamentos topográficos planos para locação de limites de propriedades, subdivisão de terras, levantamento de áreas. São também chamados de levantamentos de propriedade, levantamentos de limites ou levantamentos cadastrais. Resolução: Exato, a descrição sobre levantamento de terras está condizente com a literatura. Gabarito: C Além de todos os conhecimentos vistos até então, um método que pode ser utilizado para determinar as cotas de pontos inacessíveis como picos de montanhas e torres de igrejas no traçado de obras de saneamento e que, para as distâncias maiores que 300,00 metros poderá ser necessário considerar o efeito da curvatura da Terra é chamado de nivelamento trigonométrico. O levantamento topográfico altimétrico ou nivelamento é definido por: levantamento que objetiva, exclusivamente, a determinação das alturas relativas a uma superfície de referência dos pontos de apoio e/ou dos pontos de detalhe, pressupondo-se o conhecimento de suas posições planimétricas, visando a representação altimétrica da superfície levantada. Basicamente três métodos são empregados para a determinação dos desníveis: nivelamento geométrico, trigonométrico e taqueométrico. Nivelamento geométrico ou nivelamento direto: nivelamento que realiza a medida da diferença de nível entre pontos no terreno 58 por intermédio de leituras correspondentes a visadas horizontais, obtidas com um nível, em miras colocadas verticalmente nos referidos pontos. Nivelamento trigonométrico: nivelamento que realiza a medição da diferença de nível entre pontos no terreno, indiretamente, a partir da determinação do ângulo vertical da direção que os une e da distância entre estes, fundamentando-se na relação trigonométrica entre o ângulo e a distância medidos, levando em consideração a altura do centro do limbo vertical do teodolito ao terreno e a altura sobre o terreno do sinal visado Nivelamento taqueométrico: nivelamento trigonométrico em que as distâncias são obtidas taqueometricamente e a altura do sinal visado é obtida pela visada do fio médio do retículo da luneta do teodolito sobre uma mira colocada verticalmente no ponto cuja diferença de nível em relação à estação do teodolito é objeto de determinação. Por considerar a curvatura da terra, o método indireto do nivelamento trigonométrico é o mais indicado. Instrumentos comuns em topografia o Fio de prumo - é um instrumento para detectar a vertical do lugar e elevar o ponto. Ele pode ser adaptado a um prisma ortogonal ou um tripé. o Trena – as fitas métricas retráteis e feitas de metal o Pára-sol – utilizado para proteção solar o Teodolito - equipamento onde se faz leituras angulares verticais e horizontais com precisão o Nível topográfico ou nível ótico - equipamento instalado entre pontos a nivelar e usado para a leitura de alturas sobre uma mira posicionada verticalmente sobre os pontos. o Mira - régua graduada de 0 a 4 m usada em nivelamento geométrico e que deve ser posicionada verticalmente sobre o ponto visado para leitura da altura entre o chão e o plano horizontal formado pela visada de nível ótico. o Estação total - instrumento eletrónico que faz leituras angulares e de distâncias e as armazena internamente o GNSS - sistemas de medição de distância a partir de sinais de satélites de uma ou dupla frequência das órbitas GPS, GLONASS ou Galileo o Estádia - equipamento para medir a distância entre dois pontos em taqueometria o Baliza topográfica - Bastão utilizado juntamente como uma bolha de nivelamento para a verticalização da mesma. Usada para alinhamentos. 59 o Estaca - vértice materializado em campo para futuras identificações e/ou identificação de um eixo de um projeto, com distâncias equidistantes normalmente de 20 em 20 metros o Laser scanner - equipamento faz uma varredura dos pontos a seu redor obtendo uma grande quantidade de pontos tridimensionais. 60 3) Edificações Residência é toda edificação organizada, dimensionada e destinada a habitação unifamiliar deverá ter ambientes para repouso, alimentação, serviços e higiene, conjugados ou não, perfazendo uma área construída mínima de 20 m². Consideram-se residências isoladas as habitações edificadas sobre lote urbano destinadas ao uso de uma família. Os compartimentos das residências poderão ser iluminados e ventilados através de pátios internos. Poderão ter iluminação e ventilação zenital os seguintes compartimentos das residências: vestíbulo, banheiro, circulação, depósito, lavanderia e sótão. Iluminação zenital é aquela onde a luz natural penetra no ambiente através de aberturas situadas na cobertura de uma edificação. Nos demais compartimentos será tolerada a iluminação e ventilação zenital quando a mesma concorrer com até 50% da iluminação e ventilação requeridos, cuja complementação deverá ser feita por meio de abertura direta para o exterior, no plano vertical. O apartamento é uma unidade habitacional existenteem edifícios multifamiliares e em conjuntos habitacionais. Os apartamentos têm grande variação em seu tamanho: podem ser desde quitinetes (com apenas um quarto-e-sala, um corredor e um banheiro), unidades de 1, 2, 3, 4 e até mais dormitórios, com um número variável de suítes (quartos com banheiro interno) e de garagens (de nenhuma - como em prédios antigos, localizados em áreas centrais, até várias, em apartamentos de luxo). Normalmente, é paga uma taxa de condomínio para o síndico do prédio realizar as obras de manutenção e despesas com funcionários. Também são feitas com frequência pré-estabelecida ou quando necessário reuniões de moradores com vista à decisão de assuntos relevantes para o conjunto residencial: estabelecer regulamentos, modificar valor de taxas, instituir fundos arrecadatórios para reformas ou obras. Em geral, cada apartamento é de propriedade de uma família, embora sejam possíveis - ainda que raras - outras formas: que algumas pessoas comprarem apartamentos ao lado de uma rua para transformá-los em uma subdivisão comercial do prédio, ou seja, uma loja ou que comprem apartamentos vizinhos para fazer um maior. Já os condomínios podem ser do tipo vertical ou horizontal. A associação mais frequente é que os condomínios verticais são os prédios e edifícios, já que são formas de crescimento que se expandem para cima, enquanto os condomínios horizontais são aqueles compostos por conjuntos de casas. Entretanto, o correto é dizer que um condomínio com casas construídas em um mesmo terreno é vertical, tendo em conta de que o plano de separação seja vertical. Já os apartamentos devem ser caracterizados como horizontais, pois o plano que os separa é horizontal, visto que o teto de uma unidade habitacional serve como chão para quem está acima. Por fim, precisamos definir habitação social. São consideradas habitações sociais, as habitações de custos controlados promovidas pelas Câmaras 61 Municipais, Cooperativas de Habitação Económica, pelas Instituições Particulares de Solidariedade Social e pela iniciativa privada com apoio financeiro do Estado e destinadas á venda ou ao arrendamento nas condições de acesso estabelecidas Dito isso, estudaremos os requisitos técnicos mínimos que devem ser observados nas edificações, para garantir segurança e conforto aos usuários. Em relação aos locais de trabalho, a Norma Regulamentadora 8 estabelece esses critérios. Os pisos dos locais de trabalho não devem apresentar saliências nem depressões que prejudiquem a circulação de pessoas ou a movimentação de materiais. As aberturas nos pisos e nas paredes devem ser protegidas de forma que impeçam a queda de pessoas ou objetos. Os pisos, as escadas e rampas devem oferecer resistência suficiente para suportar as cargas móveis e fixas, para as quais a edificação se destina. As rampas e as escadas fixas de qualquer tipo devem ser construídas de acordo com as normas técnicas oficiais e mantidas em perfeito estado de conservação. Nos pisos, escadas, rampas, corredores e passagens dos locais de trabalho, onde houver perigo de escorregamento, serão empregados materiais ou processos antiderrapantes. Os andares acima do solo devem dispor de proteção adequada contra quedas, de acordo com as normas técnicas e legislações municipais, atendidas as condições de segurança e conforto. o Ter altura de 0,90 m, no mínimo, a contar do nível do pavimento; o Quando for vazados, os vãos do guarda-corpo devem ter, pelo menos,uma das dimensões igual ou inferior a 0,12 m; o Ser de material rígido e capaz de resistir ao esforço horizontal de 80kg/m aplicado no seu ponto mais desfavorável. As partes externas, bem como todas as que separem unidades autônomas de uma edificação, ainda que não acompanhem sua estrutura, devem, obrigatoriamente, observar as normas técnicas oficiais relativas à resistência ao fogo, isolamento térmico, isolamento e condicionamento acústico, resistência estrutural e impermeabilidade. Os pisos e as paredes dos locais de trabalho devem ser, sempre que necessário, impermeabilizados e protegidos contra a umidade. As coberturas dos locais de trabalho devem assegurar proteção contra as chuvas. As edificações dos locais de trabalho devem ser projetadas e construídas de modo a evitar insolação excessiva ou falta de insolação. Como isso pode cair? 62 48. (Cespe – TRT – 2013) Com referência a normas relacionadas a saúde e a segurança no trabalho, julgue o próximo item: A NR-8, que trata de edificações, estabelece os requisitos técnicos mínimos que devam ser observados nas edificações para garantir segurança e conforto aos que nelas habitem. Resolução: A NR-8, que trata de edificações, estabelece os requisitos técnicos mínimos que devam ser observados nas edificações para garantir segurança e conforto aos usuários. Usuários compreende também os que utilizam o imóvel mesmo que não o habitem, por exemplo para trabalharem. Gabarito: E A NBR 15575 estabelece os requisitos e critérios de desempenho que se aplicam às edificações habitacionais, como um todo integrado, bem como serem avaliados de forma isolada para um ou mais sistemas específicos. Esses critérios envolvem segurança, habitabilidade e sustentabilidade. Segurança o segurança estrutural; o segurança contra o fogo; o segurança no uso e na operação. Habitabilidade o estanqueidade; o desempenho térmico; o desempenho acústico; o desempenho lumínico; o saúde, higiene e qualidade do ar; o funcionalidade e acessibilidade; o conforto tátil e antropodinâmico. Sustentabilidade o durabilidade; o manutenibilidade; o impacto ambiental. Agora vamos falar das responsabilidades de cada um dos intevenientes: o fornecedor, o projetista, o construtor e incorporador e o usuário. Cabe ao fornecedor de sistemas caracterizar o desempenho de acordo com esta norma. Convém que fabricantes de produtos, que sem normas brasileiras específicas ou que não tenham seus produtos com o desempenho caracterizado, que forneçam resultados comprobatórios do desempenho de seus produtos com base em normas específicas internacionais ou estrangeiras. Os projetistas, devem estabelecer a vida útil projetada (VUP) de cada sistema que compõe a Norma. VUP é o período estimado de tempo para o qual um sistema é projetado a fim de atender aos requisitos de desempenho estabelecidos em norma. Cabe ao projetista o papel de especificar materiais, produtos e processos que atendam o desempenho mínimo estabelecido em norma com base nas 63 normas prescritivas e no desempenho declarado pelos fabricantes dos produtos a serem empregados em projeto. Quando as normas específicas de produtos não caracterizem desempenho, ou quando não existirem normas específicas, ou quando o fabricante não publicar o desempenho de seu produto, é recomendável ao projetista solicitar informações ao fabricante para balizar as decisões de especificação. Quando forem considerados valores de VUP maiores que os mínimos estabelecidos em norma, estes devem constar dos projetos e/ou memorial de cálculo. Salvo convenção escrita, é da incumbência do incorporador, de seus prepostos e/ou dos projetistas envolvidos, dentro de suas respectivas competências, e não da empresa construtora, a identificação dos riscos previsíveis na época do projeto, devendo o incorporador, neste caso, providenciar os estudos técnicos requeridos e alimentar os diferentes projetistas com as informações necessárias. Como riscos previsíveis, exemplifica-se: presença de aterro sanitário na área de implantação do empreendimento, contaminação do lençol freático, presença de agentes agressivos no solo e outros riscos ambientais. Ao construtor ou incorporador cabe elaborar o manual de operação uso e manutenção, ou documento similar, que deve ser entregue ao proprietário da unidade quando da disponibilizaçãoda edificação para uso, cabendo também elaborar o manual das áreas comuns, que deve ser entregue ao condomínio. Ao usuário ou seu preposto cabe realizar a manutenção, de acordo com o que estabelece a ABNT NBR 5674 e o manual de operação, uso e manutenção, ou documento similar. Bom, agora vamos falar das características exigidas de uma edificação. Abordaremos a estanqueidade, o desempenho térmico, acústico e lumínico, a durabilidade, a funcionalidade e a adequação ambiental. Quanto à estanqueidade, tem relevância porque a exposição à água de chuva, à umidade proveniente do solo e aquela proveniente do uso da edificação habitacional, devem ser consideradas em projeto, pois a umidade acelera os mecanismos de deterioração e acarreta a perda das condições de habitabilidade e de higiene do ambiente construído. A edificação habitacional deve reunir características que atendam às exigências de desempenho térmico. Deve apresentar condições térmicas no interior do edifício habitacional melhores ou iguais às do ambiente externo, à sombra. O valor máximo diário da temperatura do ar interior de recintos de permanência prolongada, como, por exemplo, salas e dormitórios, sem a presença de fontes internas de calor (ocupantes, lâmpadas, outros equipamentos em geral), deve ser sempre menor ou igual ao valor máximo diário da temperatura do ar exterior. Em relação ao desempenho acústico, a edificação habitacional deve apresentar isolamento acústico adequado das vedações externas, no que se refere aos ruídos aéreos provenientes do exterior da edifícação habitacional, e isolamento acústico adequado entre áreas comuns e privativas. 64 Durante o dia, as seguintes dependências da edificação habitacional devem receber iluminação natural conveniente, oriunda diretamente do exterior ou indiretamente, através de recintos adjacentes: Para o período noturno, o sistema de iluminação artificial deve proporcionar condições internas satisfatórias para ocupação dos recintos e circulação nos ambientes com conforto e segurança. São requisitos de projeto: os requisitos de iluminância natural podem ser atendidos mediante adequada disposição dos cômodos (arquitetura), correta orientação geográfica da edificação, dimensionamento e posição das aberturas, tipos de janelas e de envidraçamentos, rugosidade e cores dos elementos (paredes, tetos, pisos etc), inserção de poços de ventilação / iluminação, eventual introdução de domus de iluminação, etc; a presença de taludes, muros, coberturas de garagens e outros obstáculos do gênero não podem prejudicar os níveis mínimos de iluminância especificados; nos conjuntos habitacionais integrados por edifícios, a implantação relativa dos prédios, de eventuais caixas de escada ou de outras construções, não podem prejudicar os níveis mínimos de iluminância especificados. Recomenda-se que a iluminação natural das salas de estar e dormitórios, seja provida de vãos de portas ou de janelas. No caso das janelas, recomenda-se que a cota do peitoril esteja posicionada no máximo a 100cm do piso interno, e a cota da testeira do vão no máximo a 220cm a partir do piso interno. 49. (Cespe – MPU – 2010) Considere que, na construção de um conjunto habitacional próximo a um rio, tenha sido constatada a necessidade de impermeabilização dos baldrames para evitar a degradação da alvenaria, do revestimento e da pintura. Nessa situação, a aplicação de impermeabilizante somente na superfície 65 inferior do baldrame seria procedimento econômico e eficaz para garantir sua impermeabilização. Resolução: Cuidado com as afimarmações do tipo SOMENTE...”somente na superfície inferior do baldrame”, na dúvida marque E. Devem ser previstos nos projetos a prevenção de infiltração da água de chuva e da umidade do solo nas habitações, por meio dos detalhes indicados a seguir: • Condições de implantação dos conjuntos habitacionais, de forma a drenar adequadamente a água de chuva incidente em ruas internas, lotes vizinhos ou mesmo no entorno próximo ao conjunto; • impermeabilização de porões e subsolos, jardins contíguos às fachadas e quaisquer paredes em contato com o solo, ou pelo direcionamento das águas, sem prejuízo da utilização do ambiente e dos sistemas correlatos e sem comprometer a segurança estrutural. Em havendo sistemas de impermeabilização; • impermeabilização de fundações e pisos em contato com o solo; (as laterais do Baldrame tem contato com o solo...) • ligação entre os diversos elementos da construção (como paredes e estrutura, telhado e paredes, corpo principal e pisos ou calçadas laterais). Gabarito: E O edifício e seus sistemas devem apresentar durabilidade compatível com a Vida Útil de Projeto. A durabilidade do edifício e de seus sistemas é uma exigência econômica do usuário, pois está diretamente associada ao custo global do bem imóvel. A durabilidade de um produto se extingue quando ele deixa de cumprir as funções que lhe forem atribuídas, quer seja pela degradação que o conduz a um estado insatisfatório de desempenho, quer seja por obsolescência funcional. O período de tempo compreendido entre o início de operação ou uso de um produto e o momento em que o seu desempenho deixa de atender às exigências do usuário pre-estabelecidas é denominado vida útil. O valor final atingido de Vida Útil (VU) será uma composição do valor teórico calculado como Vida Útil de Projeto (VUP) influenciado positivamente ou negativamente pelas ações de manutenção, intemperes e outros fatores internos de controle do usuário e externos (naturais) fora de seu controle. 66 Segundo a NBR 15575 (Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos): No que tange a funcionalidade, as edificações devem apresentar altura mínima de pé-direito (2,50 m) dos ambientes da habitação compatíveis com as necessidades humanas. Em vestíbulos, halls, corredores, instalações sanitárias e despensas admite-se que o pé-direito se reduza ao mínimo de 2,30m. Nos tetos com vigas, inclinados, abobadados ou, em geral, contendo superfícies salientes altura piso a piso e ou o pé-direito mínimo, devem ser mantidos, pelo menos, em 80 % da superfície do teto, admitindo-se na superfície restante que o pé-direito livre possa descer até ao mínimo de 2,30m. Para os projetos de arquitetura de unidades habitacionais, sugere-se prever no mínimo a disponibilidade de espaço nos cômodos do edifício habitacional para colocação e utilização dos móveis e equipamentos-padrão. A edificação deve prever o numero mínimo de unidades para pessoas com deficiência física ou com mobilidade reduzida estabelecido na legislação vigente, e estas unidades devem atender aos requisitos da NBR 9050. As áreas comuns devem prever acesso a pessoas com deficiência física ou com mobilidade reduzida e idosos. Sondagem Em função do porte da obra ou de condicionantes específicos, deve ser realizada vistoria geológica de campo por profissional especializado, eventualmente, complementada por estudos geológicos adicionais. Para qualquer edificação deverá ser feita uma campanha de investigação geotécnica preliminar constituída, no mínimo, por sondagens a percussão (com SPT), visando a determinação da estratigrafia e classificação dos solos, a posição do nível d'água e a medida do índice de resistência à penetração NSPT. 67 Em função dos resultados obtidos na investigação geotécnica preliminar, poderá ser necessária uma investigação complementar, através da realização de sondagens adicionais, bem como de outros ensaios de campo e de ensaios de laboratório. Em obras de grande extensão, a utilização de ensaios geofísicos pode se constituir num auxiliar eficaz no traçado dos perfis geotécnicos do subsolo. Independentemente da extensão da investigação geotécnica preliminar realizada, devem ser feitas investigações adicionais sempre que, em qualqueretapa da execução da fundação, forem constatadas diferenças entre as condições locais e as indicações fornecidas pela investigação preliminar, de tal forma que as divergências fiquem completamente esclarecidas. Os números de perfurações a serem feitas, em função do tamanho do edifício, é conforme segue: No mínimo uma perfuração para cada 200m² de área da projeção em planta do edifício, até 1.200m² de área; Entre 1.200m² e 2.400m² fazer uma perfuração para cada 400m² que excederem aos 1.200m2 iniciais; Acima de 2.400m² o número de sondagens será fixado de acordo com o plano particular da construção. Em quaisquer circunstâncias o número mínimo de sondagens deve ser de 2 para a área da projeção em planta do edifício até 200m², e três para área entre 200m² e 400m². 50. (Cespe – INSS – 2010) O estudo topográfico e o geotécnico permitem avaliar as condições preliminares do terreno, que fornecerão dados importantes para a execução de projetos de implantação de canteiro de obras, de arquitetura, de estrutura e de fundações. A esse respeito, julgue o item a seguir: O ensaio de penetração padrão fornece a profundidade das camadas do subsolo, o nível do lençol freático e o índice de resistência à penetração, e permite a descrição das camadas por meio de uma análise tátil e visual. O número mínimo de furos a ser realizado nesse ensaio deve ser três. Resolução: O erro da questão está na constância no número de furos, como na questão na foi explicitado a área, não podemos garantir que sejam somente três, pode se de um a muitos furos dependendo da área e do plano particular de construção. Gabarito: E Após a realização das sondagens a percussão, em função de peculiaridades do subsolo e do projeto, ou ainda, caso haja dúvida quanto à natureza do material impenetrável a percussão, deverão ser realizadas investigações complementares. Neste caso, sondagens adicionais e outros ensaios de campo serão programados. 68 Os ensaios de campo visam determinar parâmetros de resistência, deformabilidade e permeabilidade dos solos, sendo que alguns deles também fornecem a estratigrafia local. Alguns parâmetros são obtidos diretamente e outros por correlações. As sondagens mistas e rotativas são utilizadas no caso de dúvida quanto à natureza do material impenetrável a percussão, devem ser programadas sondagens mistas (percussão e rotativa). Em se tratando de maciço rochoso, rocha alterada ou mesmo solo residual jovem, as amostras coletadas devem indicar suas características principais, incluindo-se eventuais descontinuidades, indicando: tipo de rocha, grau de alteração, fraturamento, coerência, xistosidade, porcentagem de recuperação e o índice de qualidade da rocha (RQD). Bom, agora vamos detalhar a sondagem a percussão, porque é mais frequentemente cobrada no nosso concurso. Trata-se de perfuração e cravação dinâmica de amostrador-padrão, a cada metro, resultando na determinação do tipo de solo e de um índice de resistência, bem como da observação do nível do lençól freático. O NSPT é a abreviatura do índice de resistência à penetração do SPT, cuja determinação se dá pelo número de golpes correspondente à cravação de 30 cm do amostrador-padrão, após a cravação inicial de 15 cm, utilizando-se corda de sisal para levantamento do martelo padronizado. O procedimento é realizado com as seguintes etapas: Locação do furo e quantidades; Processos de perfuração; Amostragem e SPT; Critérios de paralisação; Observação do nível do lençol freático; Identificação das amostras e elaboração do perfil geológico- geotécnico da sondagem; Expressão dos resultados. Quando da sua locação, cada furo de sondagem deve ser marcado com a cravação de um piquete de madeira ou material apropriado. Este piquete deve ter gravada a identificação do furo e estar suficientemente cravado no solo, servindo de referência de nível para a execução da sondagem e posterior determinação de cota através de nivelamento topográfico. Deve ser coletada, para exame posterior, uma parte representativa do solo colhido pelo trado-concha durante a perfuração, até 1 m de profundidade. A cada metro de perfuração, a partir de 1 m de profundidade, devem ser colhidas amostras dos solos por meio do amostrador-padrão, com execução de SPT. O amostrador-padrão, conectado à composição de cravação, deve descer livremente no furo de sondagem até ser apoiado suavemente no fundo, devendo-se cotejar a profundidade correspondente com a que foi medida na operação anterior. Caso haja discrepância entre as duas medidas supra-referidas (ficando o amostrador mais de 2 cm acima da cota de fundo, atingida no estágio 69 precedente), a composição deve ser retirada, repetindo-se a operação de limpeza do furo. Após o posicionamento do amostrador-padrão conectado à composição de cravação, coloca-se a cabeça de bater e, utilizando-se o tubo de revestimento como referência, marca-se na haste, com giz, um segmento de 45 cm dividido em três trechos iguais de 15 cm. Em seguida, o martelo deve ser apoiado suavemente sobre a cabeça de bater, anotando-se eventual penetração do amostrador no solo. Não tendo ocorrido penetração igual ou maior do que 45 cm, após procedimento anterior, prossegue-se a cravação do amostrador-padrão até completar os 45 cm de penetração por meio de impactos sucessivos do martelo padronizado caindo livremente de uma altura de 75 cm, anotando-se, separadamente, o número de golpes necessários à cravação de cada segmento de 15 cm do amostrador-padrão. Frequentemente não ocorre a penetração exata dos 45 cm, bem como de cada um dos segmentos de 15 cm do amostrador-padrão, com certo número de golpes. Na prática, é registrado o número de golpes empregados para uma penetração imediatamente superior a 15 cm, registrando-se o comprimento penetrado (por exemplo, três golpes para a penetração de 17 cm). A seguir, conta-se o número adicional de golpes até a penetração total ultrapassar 30 cm e em seguida o número de golpes adicionais para a cravação atingir 45 cm ou, com o último golpe, ultrapassar este valor. O registro é expresso pelas frações obtidas nas três etapas. EXEMPLO: 3/17 - 4/14 - 5/15 A cravação do amostrador-padrão é interrompida antes dos 45 cm de penetração sempre que ocorrer uma das seguintes situações: em qualquer dos três segmentos de 15 cm, o número de golpes ultrapassar 30; um total de 50 golpes tiver sido aplicado durante toda a cravação; não se observar avanço do amostrador-padrão durante a aplicação de cinco golpes sucessivos do martelo. Quando a cravação atingir 45 cm, o índice de resistência à penetração N é expresso como a soma do número de golpes requeridos para a segunda e a terceira etapas de penetração de 15 cm, adotando-se os números obtidos nestas etapas mesmo quando a penetração não tiver sido de exatos 15 cm. Quando, com a aplicação do primeiro golpe do martelo, a penetração for superior a 45 cm, o resultado da cravação do amostrador deve ser expresso pela relação deste golpe com a respectiva penetração. Exemplo: 1/58. Quando a penetração for incompleta, o resultado da cravação do amostrador é expresso pelas relações entre o número de golpes e a penetração para cada 15 cm de penetração. EXEMPLO: 12/16 - 30/11; 14/15 - 21/15 - 15/7 e 10/0. 70 Quando a penetração do amostrador-padrão com poucos golpes exceder significativamente os 45 cm ou quando não puder haver distinção clara nas três penetrações parciais de 15 cm, o resultado da cravação do amostrador- padrão deve ser expresso pelas relações entre o número de golpes e a penetração correspondente. EXEMPLO: 0/65; 1/33 - 1/20 Quanto a paralização, o processo de perfuração por circulação de água, associado aos ensaios penetrométricos, deve ser utilizado até onde se obtiver, nesses ensaios, uma das seguintes condições: quando, em 3 m sucessivos,se obtiver 30 golpes para penetração dos 15 cm iniciais do amostrador-padrão; quando, em 4 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetração dos 30 cm iniciais do amostrador-padrão; e quando, em 5 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para a penetração dos 45 cm do amostrador-padrão. Durante a perfuração com o auxílio do trado helicoidal, o operador deve estar atento a qualquer aumento aparente da umidade do solo, indicativo da presença próxima do nível d’água, bem como um indício mais forte, tal como o solo se encontrar molhado em determinado trecho inferior do trado helicoidal, comprovando ter sido atravessado um nível d’água. Nesta oportunidade, interrompe-se a operação de perfuração e passa-se a observar a elevação do nível d’água no furo, efetuando-se leituras a cada 5 min, durante 15 min no mínimo. Sempre que ocorrer interrupção na execução da sondagem, é obrigatória, tanto no início quanto no final desta interrupção, a medida da posição do nível d’água, bem como da profundidade aberta do furo e da posição do tubo de revestimento. Outro ponto importante é a identificação das amostras e elaboração do perfil geológico-geotécnico da sondagem. As amostras devem ser examinadas procurando identificá-las no mínimo através das seguintes características: granulometria; plasticidade; cor; e origem, tais como: o solos residuais; o transportados (coluvionares, aluvionares, fluviais e marinhos); o aterros. Após sua ordenação pela profundidade, as amostras devem ser examinadas individualmente, devendo ser agrupadas as amostras consecutivas com características semelhantes. Os resultados da sondagem são expressos no relatório de campo e no relatório definitivo. Nas folhas de anotação de campo devem ser registrados: nome da empresa e do interessado; 71 número do trabalho; local do terreno; número da sondagem; data e hora de início e de término da sondagem: métodos de perfuração empregados (TC - trado-concha; TH - trado helicoidal; CA - circulação de água) e profundidades respectivas; avanços do tubo de revestimento; profundidades das mudanças das camadas de solo e do final da sondagem; numeração e profundidades das amostras coletadas no amostrador-padrão e/ou trado; anotação das amostras colhidas por circulação de água, quando da não recuperação pelo amostrador-padrão; descrição tátil-visual das amostras, na seqüência: o granulometria principal e secundária; o origem; o cor; número de golpes necessários à cravação de cada trecho nominal de 15 cm do amostrador em função da penetração correspondente; resultados dos ensaios de avanço de perfuração por circulação de água; anotação sobre a posição do nível d’água, com data, hora, profundidade aberta do furo e respectiva posição do revestimento, quando houver; nome do operador e vistos do fiscal; outras informações colhidas durante a execução da sondagem, se julgadas de interesse; e procedimentos especiais utilizados, previstos nesta Norma. Os relatórios de campo devem ser conservados à disposição dos interessados por um período mínimo de um ano, a contar da data da apresentação do relatório definitivo. Já o relatório definitivo deve apresentar os resultados das sondagens de simples reconhecimento em relatórios numerados, datados e assinados por responsável técnico pelo trabalho, perante o Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia - CREA. Devem constar no relatório definitivo: nome do interessado/contratante; local e natureza da obra; descrição sumária do método e dos equipamentos empregados na realização das sondagens; total perfurado, em metros; declaração de que foram obedecidas as normas brasileiras relativas ao assunto; outras observações e comentários, se julgados importantes; e referências aos desenhos constantes no relatório. Anexar ao relatório um desenho contendo: planta do local da obra, cotada e amarrada a referências facilmente encontráveis (logradouros públicos, acidentes geográficos, marcos 72 topográficos etc.), de forma a não deixar dúvidas quanto à sua localização; planta contendo a posição da referência de nível (RN) tomada para o nivelamento da(s) boca(s) do(s) furo(s) de sondagem(ens), bem como a descrição sumária do elemento físico tomado como RN; localização das sondagens, cotadas e amarradas a elementos fixos e bem definidos no terreno; Apresentar os resultados das sondagens em desenhos contendo o perfil individual de cada sondagem ou seções do subsolo, nos quais devem constar, obrigatoriamente: nome da firma executora das sondagens, o nome do interessado ou contratante, local da obra, indicação do número do trabalho e os vistos do desenhista, engenheiro civil ou geólogo, responsável pelo trabalho; diâmetro do tubo de revestimento e do amostrador empregados na execução das sondagens; número(s) da(s) sondagem(s); cota(s) da(s) boca(s) dos furo(s) de sondagem, com precisão centimétrica; linhas horizontais cotadas a cada 5 m em relação à referência de nível; posição das amostras colhidas, devendo ser indicadas as amostras não recuperadas e os detritos colhidos na circulação de água; as profundidades, em relação à boca do furo, das transições das camadas e do final da(s) sondagem(s); índice de resistência à penetração N ou relações do número de golpes pela penetração (expressa em centímetros) do amostrador; identificação dos solos amostrados e convenção gráfica; a posição do(s) nível(is) d’água encontrado(s) e a(s) respectiva(s) data(s) de observação(ões), indicando se houve pressão ou perda de água durante a perfuração; indicação da não ocorrência de nível de água, quando não encontrado; datas de início e término de cada sondagem; indicação dos processos de perfuração empregados (TH trado helicoidal, CA - circulação de água) e respectivos trechos, bem como as posições sucessivas do tubo de revestimento e uso de lama de estabilização quando utilizada; procedimentos especiais utilizados, previstos na Norma; e resultado dos ensaios de avanço de perfuração por circulação d’água Desenhar as sondagens na escala vertical de 1:100 A tabela abaixo mostra os estados de compacidade e consistência 73 51. (Cespe – Analista/TRE – 2012) Com relação a solos, fundações e estruturas de contenção dos solos, julgue os item a seguir: As sondagens a percussão e as rotativas devem ser apresentadas em relatórios distintos, para maior clareza de interpretação. Resolução: As sondagens mistas e rotativas são utilizadas no caso de dúvida quanto à natureza do material impenetrável a percussão, devem ser programadas sondagens mistas (percussão e rotativa). Ambas devem ser apresentadas no mesmo relatório para que seja feita uma análise comparativa entre os resultados para assegurar a consistência do mesmo. Gabarito: E 52. (Cespe – MP – 2012) Julgue o próximo item, relativos a sondagens geológicas e projetos de fundações e túneis. Os elementos a serem evidenciados no desenho das sondagens geológicas circunscrevem-se às camadas ou aos horizontes dos solos encontrados e à posição dos níveis de água. Resolução: Os elementos a serem evidenciados NÂO se limitam(ou circunscrevem- se) a mostrar camadas ou aos horizontes dos solos encontrados e à posição dos níveis de água. A NBR 6484/2001 traz uma série de requisitos de elementos que devem estar evidenciados no desenho de sondagem geológicas. 74 Gabarito: E Agora falaremos sobre condições básicas exigíveis para projeto de estruturas de concreto simples, armado e protendido. O concreto é o material mais utilizado na construção civil, composto por uma mistura de cimento, areia, pedra e água, além de outros materiais eventuais, os aditivos e as adições. Usualmente, o concreto, depois de seco em estufa, tem massa específicacompreendida entre 2000 kg/m³ e 2800 kg/m³. Se a massa específica real não for conhecida, para efeito de cálculo, pode-se adotar para o concreto simples o valor 2400 kg/m³ e para o concreto armado 2500 kg/m³. Como referência, lembre que 1 m³ de água tem 1000 kg. Sua resistência e durabilidade depende da proporção entre os materiais que o constituem. A mistura entre os materiais constituintes é chamada de dosagem ou traço. A água utilizada contribui para a reação química que transforma o cimento portland em uma pasta aglomerante. Se a quantidade de água for muito pequena, a reação não ocorrerá por completo e também a facilidade de se adaptar às formas ficará prejudicada, porém se a quantidade for superior a ideal, a resistência diminuirá em função dos poros que ocorrerão quando este excesso evaporar. A porosidade, por sua vez, tem influência na impermeabilidade e, consequentemente, na durabilidade das estruturas confeccionadas em concreto. A proporção entre a água e o cimento utilizados na mistura é chamada de fator água/cimento. As proporções entre areia e brita na mistura tem influência na facilidade de se adaptar às formas e na resistência. Materiais constituintes do concreto: Aglomerante — cimento portland; Agregado Miúdo — areia natural ou artificial (pó de pedra beneficiado), pó de pedra; Agregado Graúdo — pedra britada ou seixo natural; Água — pode ter parte ou totalidade substituída por gelo; Aditivo — plastificante, retardador de pega; Adições — metacaulim, cinza volante, pozolanas, cal, pó de pedra; O concreto armado é um material da construção civil que se tornou um dos mais importantes elementos da arquitetura do século XX. É usado nas estruturas dos edifícios. Diferencia-se do concreto devido ao fato de receber uma armadura metálica responsável por resistir aos esforços de tração, enquanto que o concreto em si resiste à compressão. Quanto ao aço da armadura passiva, os mais comuns são CA-25, CA-50 e CA-60. As estruturas de concreto devem atender aos requisitos mínimos de qualidade classificados abaixo, durante sua construção e serviço, e aos requisitos adicionais estabelecidos em conjunto entre o autor do projeto estrutural e o contratante. Qualidade; 75 o Capacidade resistente; o Desempenho em serviço; o Durabilidade; Capacidade resistente consiste basicamente na segurança à ruptura. Desempenho em serviço consiste na capacidade da estrutura manter-se em condições plenas de utilização, não devendo apresentar danos que comprometam em parte ou totalmente o uso para o qual foi projetada. Durabilidade consiste na capacidade da estrutura resistir às influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto estrutural e o contratante, no início dos trabalhos de elaboração do projeto. A solução estrutural adotada em projeto deve atender aos requisitos de qualidade estabelecidos nas normas técnicas, relativos à capacidade resistente, ao desempenho em serviço e à durabilidade da estrutura. A qualidade da solução adotada deve ainda considerar as condições arquitetônicas, funcionais, construtivas, estruturais, de integração com os demais projetos (elétrico, hidráulico, ar-condicionado e outros) explicitados pelos responsáveis técnicos de cada especialidade com a anuência do contratante. O produto final do projeto estrutural é constituído por desenhos, especificações e critérios de projeto. As especificações e os critérios de projeto podem constar dos próprios desenhos ou constituir documento separado. Esses documentos devem conter informações claras, corretas, consistentes entre si e com as exigências estabelecidas em Norma. O projeto estrutural deve proporcionar as informações necessárias para a execução da estrutura. Com o objetivo de garantir a qualidade da execução de uma obra, com base em um determinado projeto, medidas preventivas devem ser tomadas desde o início dos trabalhos. Essas medidas devem englobar a discussão e aprovação das decisões tomadas, a distribuição dessas e outras informações pelos elementos pertinentes da equipe multidisciplinar e a programação coerente das atividades, respeitando as regras lógicas de precedência. As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto conservem suas segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil. Mas como o concreto envelhece? Agora vamos falar destes mecanismos de envelhecimento e deterioração. 76 53. (FCC – DPE/SP – 2010) Sobre envelhecimento e deterioração do concreto, Julgue o item a seguir: O mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura aqueles que sofrem despassivação por carbonatação decorrente da ação do gás carbônico da atmosfera e por elevado teor de íon cloro. Resolução: Mecanismos preponderantes de deterioração relativos ao concreto • Lixiviação: por ação de águas puras, carbônicas agressivas ou ácidas que dissolvem e carreiam os compostos hidratados da pasta de cimento; • Expansão por ação de águas e solos que contenham ou estejam contaminados com sulfatos, dando origem a reações expansivas e deletérias com a pasta de cimento hidratado; • Expansão por ação das reações entre os álcalis do cimento e certos agregados reativos; • Reações deletérias superficiais de certos agregados decorrentes de transformações de produtos ferruginosos presentes na sua constituição mineralógica. Mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura • despassivação por carbonatação, ou seja, por ação do gás carbônico da atmosfera; • despassivação por elevado teor de íon cloro (cloreto). Mecanismos de deterioração da estrutura propriamente dita: São todos aqueles relacionados às ações mecânicas, movimentações de origem térmica, impactos, ações cíclicas, retração, fluência e relaxação. Gabarito: C Agora estudaremos a agressividade do meio ambiente. Este fenômeno está relacionada às ações físicas e químicas que atuam sobre as estruturas de concreto, independentemente das ações mecânicas, das variações volumétricas de origem térmica, da retração hidráulica e outras previstas no dimensionamento das estruturas de concreto. Nos projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental deve ser classificada de acordo com o apresentado na tabela abaixo e pode ser avaliada, simplificadamente, segundo as condições de exposição da estrutura ou de suas partes. O responsável pelo projeto estrutural, de posse de dados relativos ao ambiente em que será construída a estrutura, pode considerar classificação mais agressiva que a estabelecida na tabela, a favor da segurança! 77 Quanto à drenagem, deve ser evitada a presença ou acumulação de água proveniente de chuva ou decorrente de água de limpeza e lavagem, sobre as superfícies das estruturas de concreto. As superfícies expostas que necessitem ser horizontais tais como coberturas, pátios, garagens, estacionamentos e outras, devem ser convenientemente drenadas, com disposição de ralos e condutores. Todas as juntas de movimento ou de dilatação, em superfícies sujeitas à ação de água, devem ser convenientemente seladas, de forma a torná-las estanques à passagem (percolação) de água. Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e nível de agressividade previsto em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a serem atendidos. Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação água/cimento, a resistência à compressão do concreto e sua durabilidade, permite-se adotar os requisitos mínimos expressos na tabela abaixo. 78 Para atender aos requisitos estabelecidos na Norma, o cobrimento mínimo da armadura é o menor valor que deve ser respeitadoao longo de todo o elemento considerado e que se constitui num critério de aceitação. Para garantir o cobrimento mínimo o projeto e a execução devem considerar o cobrimento nominal, que é o cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução. Assim, as dimensões das armaduras e os espaçadores devem respeitar os cobrimentos nominais, estabelecidos na tabela abaixo, com uma tolerância de 10 mm. Quando houver um adequado controle de qualidade e rígidos limites de tolerância da variabilidade das medidas durante a execução pode ser adotado o valor 5 mm para a tolerância, mas a exigência de controle rigoroso deve ser explicitada nos desenhos de projeto. Permite-se, então, a redução dos cobrimentos nominais prescritos na tabela abaixo. Como isso cai? 54. (FCC – Infraero – 2011) Julgue o próximos item, acerca de procedimentos em engenharia civil. Para garantir a durabilidade das estruturas de concreto armado em ambiente classe III de agressividade, estabelece-se que o cobrimento nominal de concreto (para a tolerância de execução 10 mm) para vigas seja de 30mm. Resolução: Observando a tabela anterior, vemos que para uma viga de concreto armado em ambiente classe III de agressividade é necessário uma cobertura mínima de 40 mm. Para ajudar a “decorar” esses valores, perceba que a necessidade de cobertura aumenta com a importância da peça (vigas e pilares > lajes) e com a classe de agressividade do meio ambiente. 79 Gabarito: E Em relação ao concreto protendido, trata-se de um método de ultrapassar a fraca resistência à tração que o concreto possui. A sua aplicação permite a construção de pavimentos e pontes com vãos mais extensos do que aqueles obtidos com o uso do concreto armado, possibilitando ainda o desenho de elementos estruturais com seções transversais de menor dimensão. Ao pré-esforçar o aço dos varões cria-se uma carga de aperto que faz com que se crie uma força de compressão que compensa a tensão que o concreto exibiria face à carga. Concreto Protendido com pré-tração: o concreto é colocado sobre varões tensionados previamente (normalmente pré- fabricados / pista de protensão); Concreto Protendido com pós-tração / Cordoalha aderida: a tensão é aplicada só após o concreto ter atingido uma dada consolidação, através do uso de macacos hidráulicos que tracionam os varões (as cordoalhas) sendo estes depois fixados à extremidade da estrutura com detentores adequados (NICHOS DE ANCORAGEM); Concreto Protendido com pós-tração / Cordoalha Engraxada: cada cordoalha é acondicionada dentro de uma bainha metálica recebendo uma cobertura de graxa especial, sendo assim possível tensionar cada varão independentemente. Estudaremos agora as estruturas de concreto pré moldado. De modo geral, aplicam-se às estruturas de concreto pré-moldado as regras e processos de cálculo relativos às estruturas moldadas no local, com algumas peculiaridades: As estruturas devem ser verificadas em relação aos graus de liberdade adicionais, completos ou parciais, introduzidos pelos elementos pré-moldados. Consideração especial deve ser dada às incertezas que podem afetar as reações mútuas dos elementos e de suas ligações. Devem ser tomados cuidados especiais na organização geral da estrutura e nos detalhes construtivos, de forma a minimizar a possibilidade de colapso progressivo. 55. (Cesgranrio – Caixa – 2012) Com relação aos Sistemas, métodos e processos de construção civil. Julgue o item a seguir. Em um processo construtivo utilizando estruturas de concreto pré-moldadas, o engenheiro está precisando saber qual a diferença entre a medida nominal de dimensão de projeto reservada para a colocação de um determinado elemento e a medida nominal da dimensão correspondente do elemento. Sendo assim, o engenheiro quer saber então qual é o desvio. 80 Resolução: Interessante introduzir três conceitos correlacionados e sutis que podem ser cobrados: Desvio é a diferença entre a dimensão básica e a correspondente executada. Ajuste é diferença entre a medida nominal de dimensão de projeto reservado para a colocação de um elemento e a medida nominal da dimensão correspondente do elemento. O ajuste pode ser positivo ou negativo. Tolerância á o valor máximo aceito para o desvio, prescrito obrigatoriamente no projeto. Gabarito: E Na execução de elementos pré-fabricados os encarregados da produção e do controle de qualidade devem estar de posse de manuais técnicos, cuidadosamente preparados pela direção da empresa responsável pelos trabalhos, que apresentem de forma clara e precisa, pelo menos, as especificações e procedimentos seguintes: formas, montagem, desmontagem, limpeza e cuidados; armadura, diâmetro dos pinos para dobramento das barras, manuseio, transporte, armazenamento, estado superficial, limpeza e cuidados; concreto, dosagem, amassamento, consistência, descarga da betoneira, transporte, lançamento e adensamento; protensão, forças iniciais e finais, medidas das forças e alongamentos, manuseio, transporte, armazenamento, estado superficial, limpeza e cuidados com fios, barras ou cabos de protensão; liberação da armadura pré-tracionada, método de liberação da armadura de seus apoios independentes e de seccionamento da armadura exposta entre elementos dispostos em linha, no caso de pistas de protensão na produção de elementos de concreto pré- fabricados por pré-tração, cuidados e segurança contra acidentes; manuseio e armazenamento dos elementos, utilização de cabos, balancins ou outros meios para suspensão dos elementos, pontos de apoio, métodos de empilhamento, cuidados e segurança contra acidentes; tolerâncias, tolerâncias dimensionais e em relação a defeitos aparentes das formas e da armadura, tolerâncias quanto à variação da consistência e defeitos aparentes do concreto fresco, tolerâncias quanto à discrepância entre a medida do alongamento e da força aplicada à armadura protendida, tolerância em relação às resistências efetivas do concreto, tolerâncias de abertura de fissuras, tolerâncias dimensionais e em relação a defeitos aparentes dos elementos pré-fabricados acabados. 56. (Cesgranrio – Caixa – 2012) Com relação aos Sistemas, métodos e processos de construção civil. Julgue o item a seguir. 81 O contato do vibrador com a armadura deve ser realizado durante o adensamento, quando da utilização de vibradores de imersão para aumentar a eficácia do processo. Resolução: Durante ou imediatamente após o lançamento, o concreto deve ser adensado por vibração, centrifugação ou prensagem, permitindo-se a adoção de mais de um destes métodos, concomitantemente. O adensamento deve ser cuidadoso para que o concreto preencha todos os recantos da forma. Durante o adensamento devem ser tomadas as precauções necessárias para que não se formem ninhos ou haja segregação dos materiais; deve-se evitar, quando da utilização de vibradores de imersão, o contato do vibrador com a armadura para que não se formem, com a vibração desta, vazios a seu redor, com prejuízo da aderência. Gabarito: E O controle de qualidade e a inspeção de todas as etapas de produção, transporte e montagens dos elementos pré-moldados devem ser executados de forma a garantir o cumprimento das especificações do projeto. Os elementos produzidos em usina ou instalações analogamente adequadas aos recursos para produção e que disponham de pessoal, organização de laboratório e demais instalações permanentes para o controle de qualidade, devidamente inspecionada pela fiscalização do proprietário, recebem a classificação de pré-fabricados. Vamos estudar agora as coberturas, porque há uma boa chance de haver uma questão sobre esse tema na sua prova. Chama-se vulgarmente de telhado qualquer tipo de cobertura em uma edificação. Porém, o telhado, rigorosamente, é apenas uma categoriade cobertura, em geral caracterizado por possuir um ou mais planos inclinados em relação à linha horizontal (diferente, por exemplo, das lajes planas ou das cúpulas). A cada um destes planos inclinados, dá-se o nome de água. A função principal do telhado é a mesma que a de qualquer outra cobertura: proteger o espaço interno do edifício das intempéries do ambiente exterior (como a neve, a chuva, o vento, entre outros), também concedendo aos usuários aí localizados privacidade e conforto (através de proteção acústica, térmica, etc). Porém, diferente de outros sistemas de cobertura, o telhado também promove a captação e distribuição das águas pluviais. Os telhados existem em vários formatos, mas todos, de uma forma geral, são constituídos pela composição de planos inclinados. De todos, o mais simples é o telhado de duas águas (o qual pode ser verificado, por exemplo, nos templos gregos clássicos). Em geral, seu principal elemento construtivo é a telha (que, por sua vez, pode ser constituída de barro, metal ou outros materiais). Normalmente a inclinação das águas de um telhado corresponde às necessidades climáticas da região no qual é construído e da cultura do lugar: alguns telhados na Europa, por exemplo, principalmente nos Alpes, possuem a cumeeira bem elevada, de 82 forma a que os planos inclinem-se em ângulos superiores a 60º, a fim de suportar de maneira mais eficiente o peso extra da neve. Em um país tropical como o Brasil, por exemplo, tal telhado apenas se justificaria por razões estéticas. Os telhados produzidos por populações indígenas, por exemplo, constituídos de palha seca ou sapê, são inclinados em 20º a 30º correspondendo aproximadamente a uma inclinação de 50%, possibilitando um bom escoamento das águas e tornando-o quase inteiramente impermeável. A inclinação do telhado está diretamente ligada ao tipo de cobertura empregada e a atuação do vento na região. Atentando principalmente para o melhor escoamento das águas pluviais, impedindo a transmissão de umidade para o interior do imóvel. São partes do telhado: Água: superfície plana inclinada de um telhado; Beiral: projeção do telhado para fora do alinhamento da parede; Cumeeira: aresta horizontal delimitada pelo encontro entre duas águas que geralmente localizada na parte mais alta do telhado; Espigão: aresta inclinada delimitada pelo encontro entre duas águas que formam um ângulo saliente, isto é, o espigão é um divisor de água; Rincão: aresta inclinada delimitada pelo encontro entre duas águas que formam um ângulo reentrante, isto é, o rincão é um captador de águas (também conhecido como água furtada); Peça complementar: componente cerâmico ou de qualquer outro material que permite a solução de detalhes do telhado, podendo ser usado em cumeeiras, rincões, espigões e arremates em geral; pode ser também uma peça especial destinada a promove a ventilação e/ou iluminação do ático ou, na inesist6encia de forro, do próprio ambiente da edificação; Rufo: peça complementar de arremate entre o telhado e uma parede; Fiada: sequência de telhas na direção da sua largura. Vértice: ponto de encontro da linha de cumeeira com uma linha de espigão. 83 Observe a figura a seguir que esquematiza uma cobertura de telhado. Veja como identificar os rincões e cumeeiras Sobre garantia da estanqueidade de uma cobertura em edificações, julgue os itens a seguir: 57. (FCC – TRE/CE – 2012) Tal caracteristica pode ser conseguida, entre outras condições, por meio de disposição das tesouras e inclinação da laje de cobertura, distanciamento das terças e tamanho das telhas e apoio das tesouras e sobreposição do carregamento. Resolução: Tesouras e terças são elementos estruturais da cobertura, portanto por estarem abaixo da cobertura, não interferem no aspecto da estanqueidade da cobertura. 84 Gabarito: E 58. (FCC – TRE/CE – 2012) Tal caracteristica pode ser conseguida, entre outras condições, por meio continuidade da superfície vedante e nivelamento do teto. Resolução: O teto, assim como as tesouras e terças, fica abaixo da cobertura, portanto tal nivelamento em nada interfere na estanqueidade. Gabarito: E 59. (FCC – TER/CE – 2012) Tal caracteristica pode ser conseguida, entre outras condições, justaposição das telhas e inclinação da estrutura. Resolução: A justaposição deve ser feita para garantir que não vaze água(perda de estanqueidade) entre as telhas e deve ser ajustada de acordo com a velocidade da água que dependerá da inclinação do telhado e do tipo da telha, colonial, romana, etc. Gabarito: C 85 a) Concreto O concreto é o material mais utilizado na construção civil, composto por uma mistura de cimento, areia, pedra e água, além de outros materiais eventuais, os aditivos e as adições. Usualmente, o concreto, depois de seco em estufa, tem massa específica compreendida entre 2000 kg/m³ e 2800 kg/m³. Se a massa específica real não for conhecida, para efeito de cálculo, pode-se adotar para o concreto simples o valor 2400 kg/m³ e para o concreto armado 2500 kg/m³. Como referência, lembre que 1 m³ de água tem 1000 kg. Sua resistência e durabilidade dependem da proporção entre os materiais que o constituem. A mistura entre os materiais constituintes é chamada de dosagem ou traço. A água utilizada contribui para a reação química que transforma o cimento Portland em uma pasta aglomerante. Se a quantidade de água for muito pequena, a reação não ocorrerá por completo e também a facilidade de se adaptar às formas ficará prejudicada, porém se a quantidade for superior a ideal, a resistência diminuirá em função dos poros que ocorrerão quando este excesso evaporar. A porosidade, por sua vez, tem influência na impermeabilidade e, consequentemente, na durabilidade das estruturas confeccionadas em concreto. A proporção entre a água e o cimento utilizados na mistura é chamada de fator água/cimento. As proporções entre areia e brita na mistura tem influência na facilidade de se adaptar às formas e na resistência. Materiais constituintes do concreto: Aglomerante — cimento Portland; Agregado Miúdo — areia natural ou artificial (pó de pedra beneficiado), pó de pedra; Agregado Graúdo — pedra britada ou seixo natural; Água — pode ter parte ou totalidade substituída por gelo; Aditivo — plastificante retardador de pega; Adições — metacaulim, cinza volante, pozolanas, cal, pó de pedra; O concreto armado é um material da construção civil que se tornou um dos mais importantes elementos da arquitetura do século XX. É usado nas estruturas dos edifícios. Diferencia-se do concreto devido ao fato de receber uma armadura metálica responsável por resistir aos esforços de tração, enquanto que o concreto em si resiste à compressão. Quanto ao aço da armadura passiva, os mais comuns são CA-25, CA-50 e CA-60. As estruturas de concreto devem atender aos requisitos mínimos de qualidade classificados abaixo, durante sua construção e serviço, e aos requisitos adicionais estabelecidos em conjunto entre o autor do projeto estrutural e o contratante. Qualidade; o Capacidade resistente; o Desempenho em serviço; o Durabilidade; 86 Capacidade resistente consiste basicamente na segurança à ruptura. Já o Desempenho em serviço consiste na capacidade da estrutura manter-se em condições plenas de utilização, não devendo apresentar danos que comprometam em parte ou totalmente o uso para o qual foi projetada. Consiste como Durabilidade a capacidade da estrutura resistir às influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto estrutural e o contratante, no início dos trabalhos de elaboração do projeto. A solução estrutural adotada em projeto deve atender aos requisitos de qualidade estabelecidos nas normas técnicas, relativos à capacidade resistente,ao desempenho em serviço e à durabilidade da estrutura. A qualidade da solução adotada deve ainda considerar as condições arquitetônicas, funcionais, construtivas, estruturais, de integração com os demais projetos (elétrico, hidráulico, ar-condicionado e outros) explicitados pelos responsáveis técnicos de cada especialidade com a anuência do contratante. O produto final do projeto estrutural é constituído por desenhos, especificações e critérios de projeto. As especificações e os critérios de projeto podem constar dos próprios desenhos ou constituir documento separado. Esses documentos devem conter informações claras, corretas, consistentes entre si e com as exigências estabelecidas em Norma. O projeto estrutural deve proporcionar as informações necessárias para a execução da estrutura. Com o objetivo de garantir a qualidade da execução de uma obra, com base em um determinado projeto, medidas preventivas devem ser tomadas desde o início dos trabalhos. Essas medidas devem englobar a discussão e aprovação das decisões tomadas, a distribuição dessas e outras informações pelos elementos pertinentes da equipe multidisciplinar e a programação coerente das atividades, respeitando as regras lógicas de precedência. As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto conservem suas segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil. Mas como o concreto envelhece? Agora vamos falar destes mecanismos de envelhecimento e deterioração. 60. Os mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura aqueles que sofrem despassivação por carbonatação decorrente da ação do gás carbônico da atmosfera e por elevado teor de íon cloro. Resolução: Mecanismos preponderantes de deterioração relativos ao concreto • Lixiviação: por ação de águas puras, carbônicas agressivas ou ácidas que dissolvem e carreiam os compostos hidratados da pasta de cimento; 87 • Expansão por ação de águas e solos que contenham ou estejam contaminados com sulfatos, dando origem a reações expansivas e deletérias com a pasta de cimento hidratado; • Expansão por ação das reações entre os álcalis do cimento e certos agregados reativos; • Reações deletérias superficiais de certos agregados decorrentes de transformações de produtos ferruginosos presentes na sua constituição mineralógica. Mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura • despassivação por carbonatação, ou seja, por ação do gás carbônico da atmosfera; • despassivação por elevado teor de íon cloro (cloreto). Mecanismos de deterioração da estrutura propriamente dita: São todos aqueles relacionados às ações mecânicas, movimentações de origem térmica, impactos, ações cíclicas, retração, fluência e relaxação. Gabarito: C Agora estudaremos a agressividade do meio ambiente. Este fenômeno está relacionado às ações físicas e químicas que atuam sobre as estruturas de concreto, independentemente das ações mecânicas, das variações volumétricas de origem térmica, da retração hidráulica e outras previstas no dimensionamento das estruturas de concreto. Nos projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental deve ser classificada de acordo com o apresentado na tabela abaixo e pode ser avaliada, simplificadamente, segundo as condições de exposição da estrutura ou de suas partes. 88 O responsável pelo projeto estrutural, de posse de dados relativos ao ambiente em que será construída a estrutura, pode considerar classificação mais agressiva que a estabelecida na tabela, sempre em favor da segurança! Quanto à drenagem, deve ser evitada a presença ou acumulação de água proveniente de chuva ou decorrente de água de limpeza e lavagem, sobre as superfícies das estruturas de concreto. As superfícies expostas que necessitem ser horizontais tais como coberturas, pátios, garagens, estacionamentos e outras, devem ser convenientemente drenadas, com disposição de ralos e condutores. Todas as juntas de movimento ou de dilatação, em superfícies sujeitas à ação de água, devem ser convenientemente seladas, de forma a torná-las estanques à passagem (percolação) de água. Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e nível de agressividade previsto em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a serem atendidos. Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação água/cimento, a resistência à compressão do concreto e sua durabilidade, permite-se adotar os requisitos mínimos expressos na tabela abaixo. 89 Para atender aos requisitos estabelecidos na Norma, o cobrimento mínimo da armadura é o menor valor que deve ser respeitado ao longo de todo o elemento considerado e que se constitui num critério de aceitação. Para garantir o cobrimento mínimo o projeto e a execução devem considerar o cobrimento nominal, que é o cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução. Assim, as dimensões das armaduras e os espaçadores devem respeitar os cobrimentos nominais, estabelecidos na tabela abaixo, com uma tolerância de 10 mm. Quando houver um adequado controle de qualidade e rígidos limites de tolerância da variabilidade das medidas durante a execução pode ser adotado o valor 5 mm para a tolerância, mas a exigência de controle rigoroso deve ser explicitada nos desenhos de projeto. Permite-se, então, a redução dos cobrimentos nominais prescritos na tabela abaixo. Como isso cai? 61. Julgue o próximo item, acerca de procedimentos em engenharia civil. Para garantir a durabilidade das estruturas de concreto armado em ambiente classe III de agressividade, estabelece-se que o cobrimento nominal de concreto (para a tolerância de execução 10 mm) para vigas seja de 30 mm. Resolução: Observando a tabela anterior, vemos que para uma viga de concreto armado em ambiente classe III de agressividade é necessário uma cobertura mínima de 40 mm. Para ajudar a “decorar” esses valores, perceba que a necessidade de cobertura aumenta com a importância da peça (vigas e pilares > lajes) e com a classe de agressividade do meio ambiente. Gabarito: E Em relação ao concreto protendido, trata-se de um método de ultrapassar a fraca resistência à tração que o concreto possui. A sua aplicação permite a construção de pavimentos e pontes com vãos mais extensos do que aqueles obtidos com o uso do concreto armado, possibilitando ainda o desenho de elementos estruturais com seções transversais de menor dimensão. Ao pré-esforçar o aço dos varões cria-se uma carga de aperto que faz com que se crie uma força de compressão que compensa a tensão que o concreto exibiria face à carga. Concreto Protendido com pré-tração: o concreto é colocado sobre varões tensionados previamente (normalmente pré- fabricados / pista de protensão); 90 Concreto Protendido com pós-tração / Cordoalha aderida: a tensão é aplicada só após o concreto ter atingido uma dada consolidação, através do uso de macacos hidráulicos que tracionam os varões (as cordoalhas) sendo estes depois fixados à extremidade da estrutura com detentores adequados (nichos de ancoragem); Concreto Protendido com pós-tração / Cordoalha Engraxada: cada cordoalha é acondicionada dentro de uma bainha metálica recebendo uma cobertura de graxa especial, sendo assim possível tensionar cada varão independentemente. Estudaremos agora as estruturas de concreto pré-moldado. De modo geral, aplicam-se às estruturas de concreto pré-moldado as regras e processos de cálculo relativos às estruturas moldadas no local, com algumas peculiaridades: As estruturas devem ser verificadas em relação aos graus de liberdade adicionais, completos ou parciais, introduzidos peloselementos pré-moldados. Consideração especial deve ser dada às incertezas que podem afetar as reações mútuas dos elementos e de suas ligações. Devem ser tomados cuidados especiais na organização geral da estrutura e nos detalhes construtivos, de forma a minimizar a possibilidade de colapso progressivo. Vamos a mais uma questão para fixação: 62. Com relação aos sistemas, métodos e processos de construção civil. Julgue o item a seguir. Em um processo construtivo utilizando estruturas de concreto pré-moldadas, o engenheiro está precisando saber qual a diferença entre a medida nominal de dimensão de projeto reservada para a colocação de um determinado elemento e a medida nominal da dimensão correspondente do elemento. Sendo assim, o engenheiro quer saber então qual é o desvio. Resolução: Interessante introduzir três conceitos correlacionados e sutis que podem ser cobrados: Desvio é a diferença entre a dimensão básica e a correspondente executada. Ajuste é diferença entre a medida nominal de dimensão de projeto reservado para a colocação de um elemento e a medida nominal da dimensão correspondente do elemento. O ajuste pode ser positivo ou negativo. Tolerância á o valor máximo aceito para o desvio, prescrito obrigatoriamente no projeto. Gabarito: E 91 Na execução de elementos pré-fabricados os encarregados da produção e do controle de qualidade devem estar de posse de manuais técnicos, cuidadosamente preparados pela direção da empresa responsável pelos trabalhos, que apresentem de forma clara e precisa, pelo menos, as especificações e procedimentos seguintes: Formas, montagem, desmontagem, limpeza e cuidados; Armadura, diâmetro dos pinos para dobramento das barras, manuseio, transporte, armazenamento, estado superficial, limpeza e cuidados; Concreto, dosagem, amassamento, consistência, descarga da betoneira, transporte, lançamento e adensamento; Protensão, forças iniciais e finais, medidas das forças e alongamentos, manuseio, transporte, armazenamento, estado superficial, limpeza e cuidados com fios, barras ou cabos de protensão; Liberação da armadura pré-tracionada, método de liberação da armadura de seus apoios independentes e de seccionamento da armadura exposta entre elementos dispostos em linha, no caso de pistas de protensão na produção de elementos de concreto pré- fabricados por pré-tração, cuidados e segurança contra acidentes; Manuseio e armazenamento dos elementos, utilização de cabos, balancins ou outros meios para suspensão dos elementos, pontos de apoio, métodos de empilhamento, cuidados e segurança contra acidentes; Tolerâncias, tolerâncias dimensionais e em relação a defeitos aparentes das formas e da armadura, tolerâncias quanto à variação da consistência e defeitos aparentes do concreto fresco, tolerâncias quanto à discrepância entre a medida do alongamento e da força aplicada à armadura protendida, tolerância em relação às resistências efetivas do concreto, tolerâncias de abertura de fissuras, tolerâncias dimensionais e em relação a defeitos aparentes dos elementos pré-fabricados acabados. 63. O contato do vibrador com a armadura deve ser realizado durante o adensamento, quando da utilização de vibradores de imersão para aumentar a eficácia do processo. Resolução: Durante ou imediatamente após o lançamento, o concreto deve ser adensado por vibração, centrifugação ou prensagem, permitindo-se a adoção de mais de um destes métodos, concomitantemente. O adensamento deve ser cuidadoso para que o concreto preencha todos os recantos da forma. Durante o adensamento devem ser tomadas as precauções necessárias para que não se formem ninhos ou haja segregação dos materiais; deve-se evitar, quando da utilização de vibradores de imersão, o contato do vibrador com a armadura para que não se formem, com a vibração desta, vazios a seu redor, com prejuízo da aderência. 92 Gabarito: E O controle de qualidade e a inspeção de todas as etapas de produção, transporte e montagens dos elementos pré-moldados devem ser executados de forma a garantir o cumprimento das especificações do projeto. Os elementos produzidos em usina ou instalações analogamente adequadas aos recursos para produção e que disponham de pessoal, organização de laboratório e demais instalações permanentes para o controle de qualidade, devidamente inspecionada pela fiscalização do proprietário, recebem a classificação de pré-fabricados. Tecnologias de concreto: Execução de traços Tratando-se do preparo e execução do concreto, é oportuno abordar a questão da especificação do concreto. Especificar significa exatamente designar as qualidades que ser quer para qualquer material ou produto. No caso do concreto, de acordo com o projeto, são requeridas determinadas propriedades que devem ser transmitidas ao executante da obra - mais especificamente ao responsável pelo concreto - sendo essas propriedades indicadas sob a forma de uma especificação. A forma de especificar o concreto implica em responsabilidade de quem especifica e de quem executa o concreto. O concreto pode ser especificado usualmente de duas maneiras, segundo os objetivos que se pretende: Resistência; Consumo de cimento ou traço. O caso mais comum em que se usa a propriedade do concreto, cuja função é a mais importante é a Resistência. As normas, em geral, e em particular as brasileiras, estabelecem que se especifique a resistência característica. Além da resistência, é necessário, para definir o concreto, que se especifique o tamanho máximo do agregado e o abatimento. Resumindo, nestes casos, deve-se especificar: Resistência característica; Tamanho máximo do agregado; Abatimento do concreto. Naturalmente, subentende-se que outras propriedades do concreto, tais como coesão da mistura, proporção adequada dos componentes, etc, são de reponsabilidade de quem prepara o concreto. Especificação pelo Consumo No caso de consumo, deve-se especificar: Consumo de cimento (kg/m3); Tamanho máximo do agregado; Abatimento. Especificação pelo Traço 93 Neste caso o pedido contém as quantidades de cada um dos componentes do concreto, inclusive água e aditivos e, evidentemente, que prepara o concreto só responde pelas proporções da mistura e pelas propriedades inerentes, ou seja, homogeneidade e integridade. As demais propriedades do concreto fresco (abatimento) e endurecido (resistência, textura, etc) são de inteira responsabilidade de quem especifica. Especificações complementares Em qualquer dos casos anteriores, particularmente quando se especifica resistência, podem-se fazer especificações complementares, tendo em vista certas propriedades especiais que se requer para o concreto. Estas propriedades são citadas abaixo: Relação água/cimento: Quando o concreto deverá ficar exposto a meios agressivos, pode-se especificar um valor máximo para a relação água/cimento. Às vezes, a adoção desse máximo implica em resistência maior do que a necessária, prevalecendo então como valor a ser adotado o que foi exigido pela durabilidade. A especificação de resistência é então atendida, pois se obtém um valor maior do que o pretendido. Massa Especifica: Pode-se necessitar concretos leves (para isolação térmica, enchimento de pequeno peso, etc) ou pesados (para lastro pesado, retenção de raios X, ou outros), nesse caso, pode-se então especificar a massa específica desejada. Obtêm-se esses concretos com o uso de agregados leves ou pesados. No primeiro caso, temos a argila expandida, as vermiculitas, o poliestireno expandido, etc., e no segundo, temos a barita, óxidos de ferro, granalha de ferro, etc. Os concretos leves podem Ter massas específicas desde 700kg/m3 ou 800 kg/m3 e os pesados podem chegar até quase 4.000kg/m3.A resistência dos concretos leves, em geral, diminui com a massa específica,mas com argila expandida pode-se obter concretos estruturais com massas específicas entre 1.600 kg/m3 a 1.800kg/m3 e resistência compatíveis com funções estruturais.. Consumo de Cimento: Às vezes, devido a problemas de exposição a meios agressivos, é necessário fixar um consumo mínimo de cimento. Como no caso da relação água/cimento, pode ocorrer que o mínimo especificado para esse consumo resulte em resistência maior do que a pretendida, mas prevalece este critério para a fixação do traço. Tipos de Cimento: Por razões tais como exposição a meio agressivo, necessidade de pequeno desprendimento de calor (peças muito robustas), agregados potencialmente reativos, etc., se exija cimentos especiais, como de alto forno, pozolânico, alta ou moderada resistências aos sulfatos, teor limitado de álcalis,etc.. Textura: Em certos casos, para a obtenção de efeitos especiais, como é o caso do concreto aparente, pode-se necessitar de um concreto com 94 mais argamassa, com agregados especiais (concreto com agregado aparente), ou mesmo nos casos de concreto para bombeamento, pode-se especificar os requisitos pretendidos. Aditivos: Pode ser especificado um aditivo ou pela designação comercial ou pela função que se deseja, por exemplo, retardador de pega, incorporação de ar, impermeabilização, expansão, etc. Quando é indicado o aditivo e o teor, a responsabilidade é de quem especifica e quando indicada a função, a responsabilidade é de quem prepara o concreto. Outras especificações: Várias outras especificações podem se objeto de especificações complementares, por exemplo, permeabilidade, retração, fluência, teor de argamassa. Dosagem A dosagem consiste em determinar as quantidades de material dentro das proporções estabelecidas no laboratório. A dosagem pode ser feita por dois princípios gerais: volumétrico e gravimétrico. Para se proceder à dosagem é necessário exprimir o traço ou composição do concreto, o que pode ser feito de diversas maneiras, tendo em vista o método a ser usado para determinar as quantidades. Em geral, o laboratório determina o traço em massa, referido à unidade de massa de cimento. Quando o concreto é dosado volumétricamente, nas obras, por meio de caixotes, geralmente o traço se refere a um saco de cimento, cujo volume aparente é de 35 litros. Uma terceira maneira de designar o traço de um concreto é pela massa de cada componente por metro cúbico de concreto. Este método é usado quando os traços são determinados gravimetricamente, isto é, pelo peso ou massa dos componentes. Na dosagem volumétrica, conforme mencionado anteriormente, usa-se para os agregados volumes que são múltiplos de 35 litros (volume de um saco de cimento solto).Seriam necessárias duas medidas de caixas diferentes para a areia e para a pedra. Alterações na massa unitária dos agregados ou mesmo na umidade da areia vão exigir jogos de caixas diferentes. Traços diferentes, também, vão exigir outros jogos de caixas. O trabalho com essa multiplicidade de medidas só é possível quando a obra dispõe de engenheiro e de um pequeno laboratório, e mesmo assim se torna muito problemático. Para simplificar o problema, na prática, adotam-se traços com resistências maiores, mas cujos volumes relativos são múltiplos simples, como por exemplo, 1:2: 3 em lugar de 1:2, 15:3,6. Dessa forma, desperdiça-se cimento, mas em pequenos serviços esse fato não é importante. Outro ponto a ser considerado na dosagem manual, por meio de caixas, são as variações introduzidas devido às diferenças no enchimento (volume faltante ou em excesso) ou na compactação, que pode dar diferenças de até 1 95 kg a 1,5kg de material para mais ou para menos, ou seja, variações de 2 kg a 3kg em cada 35 litros. Essas variações são compensadas pelo fato de que a resistência média adotada é geralmente maior (devido ao arredondamento dos traços), mas no caso de se introduzirem erros sistemáticos para menos, o que geralmente ocorre nos casos de concretagens em ritmo acelerado, o resultado é uma redução no volume do concreto que tem, também, como consequência um acréscimo desnecessário de consumo de cimento. Essas diferenças decorrem do enchimento e rasamento mal feitos das caixas e podem chegar próximas de 6% a 9% do peso do material, o que representa até 6% do volume do concreto. Recomenda-se, portanto, muito cuidado no enchimento das caixas e, se possível, uma verificação periódica das massas unitárias, principalmente, em se tratando de obras grandes e de responsabilidade. Existe dosadores volumétricos contínuos cujo princípio de funcionamento é uma comporta regulável, que descarrega sobre uma esteira os agregados e o cimento a uma vazão constante. A vazão é determinada pelas dimensões da comporta e pela velocidade da esteira. A água é dosada por um dispositivo de vazão controlada. A massa unitária dos componentes do concreto, nas condições de trabalho do equipamento, tem influência no fluxo de material por unidade tempo. Uma aferição periódica permitirá uma regularidade satisfatória nas proporções da mistura. As aferições devem ser feitas, obrigatoriamente, quando houver qualquer alteração nas propriedades dos materiais, como, por exemplo, mudança de procedência, alteração da umidade da areia, etc. Na Dosagem em massa os componentes são dosados em massa, por meio de balanças. Este método é o mais seguro de todos, pois permite determinações suficientemente precisas das quantidades de cada componente. Além disso, as correções a serem feitas, devidas às variações da umidade da areia, tornam-se muito simples, pois deve-se somente multiplicar a massa da areia por um fator igual a (1+h) onde h é a umidade. A quantidade de água deverá ser diminuída da massa de areia multiplicada por h, pois este produto é igual à quantidade de água carreada pela areia. Os equipamentos mais difundidos, que operam por este princípio, consistem de balanças de agregados, algumas acumulando as massas dos agregados colocados em certa sequência e outras dispondo de uma balança para cada agregado. Os agregados são colocados na balança por descarga de silos, por meio de comportas operadas geralmente hidráulicas ou pneumaticamente. Em instalações provisórias ou temporárias os agregados podem ser colocados na balança por meio de carregadeiras. O cimento, às vezes, é dosado em sacos, principalmente em estágios iniciais de funcionamento de centrais ou em instalações provisórias ou temporárias, mas em geral, estocado a granel em silos e pesados em balança separada. A utilização de cimento em sacos limita a pesagem a frações mínimas de 25kg (meio saco), o que às vezes leva a um pequeno desperdício, pois as aproximações são, em geral, feitas para valores maiores. 96 Tecnologias de concreto: Controle tecnológico Em relação ao Controle da Resistência, para assegurar a obtenção de um concreto com as mesmas propriedades obtidas em laboratório é muito importante o controle da resistência. Embora nem sempre a resistência seja a mais importante ou a única propriedade requerida, geralmente é usada para se controlar a qualidade do concreto. É válida a suposição de que qualquer variação introduzida durante o preparo do concreto se refletirá na sua resistência. Essas variações podem ocorrer na qualidade dos materiais, na eficiência dos equipamentos ou nos procedimentos. O resultado obtido, se acusar desvio na qualidade, indicará a necessidade de identificação da causa e da providência corretiva a ser tomada. Além disso, o controle da resistência do concreto tem a finalidade de proporcionar informações sobre as propriedades do concreto realmente obtidas. A média permite avaliar a correção dos métodos de execução e o desvio padrão é um indicativo da variabilidade, ou seja, dos cuidados durante as operações de preparo do concreto. O controle pela resistência tem o inconveniente de serem osresultados obtidos depois do concreto lançado e endurecido. No caso de se concluir pela suficiência da qualidade do concreto, as providências são sempre problemáticas e às vezes dispendiosas. O uso de ensaios com endurecimento acelerado atenua estes inconvenientes, mas não os elimina completamente. Por isso, é consenso geral de que o melhor controle é o que se faz previamente, ou seja, o controle dos materiais, equipamentos e procedimentos, procurando minimizar os riscos de no controle final, pela resistência, se obterem resultados indesejáveis. 64. (Cespe – MS – 2013) Acerca do controle no preparo e na execução do concreto, julgue o item a seguir. No slump test, teste utilizado para medir a pega do concreto, a penetração de uma agulha aplicada com uma pressão específica padronizada define o tempo de início do endurecimento da massa. Resolução: A consistência do concreto está relacionada com suas próprias características, com a mobilidade da massa e a coesão entre seus componentes. Modificando a proporção de água adicionada ou empregando aditivos, sua plasticidade é alterada, variando a deformação do concreto perante esforços. A consistência é um dos principais fatores que influenciam na trabalhabilidade do concreto, sendo que esta última depende também de características da obra e dos métodos adotados para o transporte, lançamento e adensamento do concreto. A trabalhabilidade é uma propriedade do concreto recém-misturado que determina a facilidade e a homogeneidade com a qual o material pode ser utilizado. 97 O ensaio do abatimento do concreto, também conhecido como Slump Test, é realizado para verificar a trabalhabilidade do concreto em seu estado plástico, buscando medir sua consistência e avaliar se está adequado para o uso a que se destina. Procedimentos: Coletar a amostra de concreto; Colocar a fôrma tronco-cônica sobre uma placa metálica bem nivelada e apoiar os pés sobre as abas inferiores do cone; Preencher o cone com a primeira camada de concreto e aplicar 25 golpes com a haste de socamento, atingindo a parte inferior do cone; Preencher com mais duas camadas, cada uma golpeada 25 vezes e sem penetrar a camada inferior; Após a compactação da última camada, retirar o excesso de concreto, alisar a superfície com uma régua metálica e em seguida retirar o cone; Colocar a haste sobre o cone invertido e medir o abatimento (a distância entre o topo do molde e o ponto médio da altura do tronco de concreto moldado). A medida máxima e mínima do abatimento é definida pelo calculista, em função das propriedades desejadas de trabalhabilidade. Neste caso, podem ser realizados dois slump tests: um, para verificar as propriedades do concreto usinado entregue, e outro após a adição de um aditivo, para verificar a capacidade de auto-adensamento do concreto (obtenção de um círculo de concreto de 45 cm, de acordo com especificações do cálculo estrutural). Após o concreto ser aceito através do ensaio de abatimento, deve-se coletar amostras para realizar o ensaio de resistência, através de moldagem de corpos de prova. Gabarito: E 65. (Cespe – MS – 2013) Acerca do controle no preparo e na execução do concreto, julgue o item a seguir. A mistura manual de concreto permite controle tecnológico mais eficaz do que o preparo mecanizado, dado propiciar fácil visualização da massa e baixo gasto de energia durante o preparo. Resolução: Errado. O controle tecnológico não é através da visualização e sim de ensaios além do fato que a mistura mecanizada deixa o concreto mais uniforme e de melhor qualidade e consistência. Gabarito: E 98 66. (Cespe – MS – 2013) Acerca do controle no preparo e na execução do concreto, julgue o item a seguir. Durante o transporte horizontal do concreto, é benéfica a ocorrência de trepidação, que garante a trabalhabilidade da massa durante o lançamento do concreto. Resolução: Errado. O sistema de transporte deve ser tal que permita o lançamento direto nas fôrmas, evitando-se depósitos intermediários ou transferência de equipamentos. O tempo de duração do transporte deve ser o menor possível, para minimizar os efeitos relativos à redução da trabalhabilidade com o passar do tempo Gabarito: E 67. (Cespe – MS – 2013) Acerca do controle no preparo e na execução do concreto, julgue o item a seguir. Após o lançamento do concreto, é prejudicial a ocorrência excessiva de vibração mecânica, que deve ser interrompida quando as bolhas superficiais desaparecerem e a umidade da superfície uniformizar-se. Resolução: Correto. Esta atividade geralmente é realizada pelo próprio equipamento de transporte. Devido à maior probabilidade de segregação do concreto durante as operações de lançamento, a consistência deve ser escolhida em função do sistema a ser adotado. Os cuidados necessários durante o lançamento são: O concreto preparado na obra deve ser lançado logo após o amassamento, não sendo permitido intervalo superior a 1 hora após o preparo. No concreto bombeado, o tamanho máximo dos agregados não deve ser superior a 1/3 do diâmetro do tubo no caso de brita ou 2/5 no caso de seixo rolado. Em nenhuma hipótese o lançamento pode ocorrer após o início da pega. Nos pilares, a altura de queda livre do concreto não pode ser superior a 2,5 m, pois pode ocorrer a segregação dos componentes. Nas lajes e vigas, o concreto deve ser lançado encostado à porção colocada anteriormente, não devendo formar montes separados de concreto para distribuí-lo depois. Esse procedimento deve ser respeitado, pois possibilita a separação da argamassa que flui à frente do agregado graúdo. Nas lajes, se o transporte do concreto for realizado com jericas, é necessário o emprego de passarelas ou caminhos apoiados sobre o 99 assoalho da fôrma, para proteger a armadura e facilitar o transporte. Quando o lançamento é interrompido, formam-se juntas de concretagem, que devem ser tratadas, para garantir a ligação do concreto endurecido com o novo. Para isso, os locais da parada de concretagem devem ser estudados previamente, de modo que estejam localizadas em seções pouco solicitadas, para não influir no comportamento da estrutura. Em locais de maior solicitação, pode-se aplicar um adesivo estrutural na junta. O concreto bombeado exerce uma pressão maior sobre o escoramento lateral, se compararmos com o lançamento convencional. Assim, é importante que o travamento das fôrmas, bem como o escoramento, sejam reforçados. Já o adensamento é a Atividade que tem como função retirar os vazios do concreto, diminuindo a porosidade e, consequentemente, aumentando a resistência do elemento estrutural. Tem também a função de acomodar o concreto na fôrma, para tornar as superfícies aparentes com textura lisa, plana e estética. A energia e o tempo de adensamento dependem da trabalhabilidade do concreto, devendo crescer no sentido do emprego de concretos de consistências plásticas para secas. O adensamento pode ser realizado de forma manual ou mecânica. No adensamento manual, utilizam-se barras de aço ou de madeira, que atuam como soquetes estreitos, que expulsam as bolhas de ar do concreto. É um procedimento que exige experiência e tem baixa eficiência, de modo que deve ficar restrito a serviços de pequeno porte, utilizando-se neste caso concretos com abatimentos superiores a 8 cm, tendo as camadas de concreto uma espessura máxima de 20 cm. Geralmente, o adensamento é realizado mecanicamente e, neste caso, o equipamento mais utilizado é o vibrador de imersão. Quando utilizar esse equipamento, a espessura das camadas não deve ser superior a 3/4 do comprimento da agulha e a distância entre os pontos de aplicação do vibrador deve ser de 6 a 10 vezes o diâmetro da agulha. Para agulhas com diâmetros de 35 a 45 mm, as distâncias variam de 25 a 35 cm. No casode lajes, pode-se empregar também a régua vibratória, que tem a vantagem de nivelar e adensar simultaneamente. O manuseio desse equipamento exige certa habilidade por parte de quem opera, além de possuir limitações quanto às dimensões e espessura da laje. As principais precauções são: Durante o adensamento, deve-se evitar a vibração da armadura, para que não se formem vazios ao seu redor, prejudicando a aderência da armadura ao concreto. Deve-se também manter uma distância de aproximadamente 10 cm da fôrma, para não forçar excessivamente as paredes laterais. O tempo de vibração depende da frequência de vibração, abatimento, forma dos agregados e densidade da armadura. É melhor vibrar por períodos curtos em pontos próximos do que por muito tempo em pontos mais distantes. O excesso de vibração produz segregação, de modo que o adensamento deve ser cessado quando a superfície se 100 tornar lisa e brilhante e quando não aparecer mais bolhas de ar na superfície. Gabarito: C 68. (Cespe – Petrobras - 2008) Com relação ao controle tecnológico do concreto, julgue o item a seguir. A análise dos componentes do concreto que chega à obra é feita na primeira remessa do fornecedor e os resultados dessa análise são utilizados durante toda a execução da obra. Resolução: Errado. Devem ser realizados ensaios de consistência pelo abatimento do tronco de cone, conforme a NBR 7223, ou pelo espalhamento do tronco de cone, conforme a NBR 9606. Para o concreto preparado pelo executante da obra, devem ser realizados ensaios de consistência sempre que ocorrerem alterações na umidade dos agregados e nas seguintes situações: a) Na primeira amassada do dia; b) Ao reiniciar o preparo após uma interrupção da jornada de concretagem de pelo menos 2 h; c) Na troca dos operadores; d) Cada vez que forem moldados corpos-de-prova. Para o concreto preparado por empresa de serviços de concretagem devem ser realizados ensaios de consistência a cada betonada. Gabarito: E 69. (Cespe – Petrobras -2008) Com relação ao controle tecnológico do concreto, julgue o item a seguir. A verificação da posição das armaduras não é função integrante do controle tecnológico do concreto. Resolução: Errado. A NBR 12654 (Controle Tecnológico dos Materiais Componentes do Concreto) dispõe sobre os ensaios que devem ser efetuados nestes materiais. Como sabemos que é praticamente impossível encontrar materiais totalmente isentos de substâncias nocivas, as normas desempenham um papel de fundamental importância, pois nos apresentam os limites de tolerância destes elementos. Já entre as determinações da NBR 12655 (Concreto – preparo, controle e recebimento) existe a obrigatoriedade de uma dosagem experimental para concretos com resistência igual ou superior a 15 MPa. A verificação das armaduras é sim função integrante do controle tecnológico do concreto. 101 Gabarito: E 70. (Cespe – Petrobras -2008) Com relação ao controle tecnológico do concreto, julgue o item a seguir. Logo após a mistura do concreto e antes da colocação nas formas, é feito o teste para verificação da consistência do concreto, podendo ser empregado o abatimento do tronco de cone. Resolução: Perfeito. Conforme preconizado na NBR 12654. Gabarito: C 71. (Cespe – Petrobras -2008) Com relação ao controle tecnológico do concreto, julgue o item a seguir. Os corpos de prova para a execução do ensaio de resistência do concreto à compressão devem ser prismáticos e com todas as faces opostas paralelas para a execução do ensaio de flexão. Resolução: Errado. Pode ser cilíndrico que não tem faces paralelas. Gabarito: E 72. (Cespe – Petrobras -2008) Com relação ao controle tecnológico do concreto, julgue o item a seguir. A resistência característica de um concreto é considerada como o menor valor encontrado nos ensaios com os corpos de prova moldados na obra. Resolução: Errado. As amostras devem ser coletadas aleatoriamente durante a operação de concretagem, conforme a NBR 5750. Cada exemplar é constituído por dois corpos-de-prova da mesma amassada, conforme a NBR 5738, para cada idade de rompimento, moldados no mesmo ato. Toma-se como resistência do exemplar o maior dos dois valores obtidos no ensaio do exemplar Gabarito: E 73. (Cespe – MPU - 2013) Com relação ao controle tecnológico do concreto, julgue o item a seguir. 102 No lançamento de concreto em pilares de grande altura, recomenda-se a abertura de janelas nas formas a cada 2,5 m para evitar a segregação de materiais. Resolução: Certo. Nos pilares, a altura de queda livre do concreto não pode ser superior a 2,5 m, pois pode ocorrer a segregação dos componentes. Gabarito: C 74. (Cespe – MPU - 2013) Com relação ao controle tecnológico do concreto, julgue o item a seguir. A cura úmida tem a função de facilitar a evaporação da água utilizada na mistura do concreto, favorecendo a secagem do cimento. Resolução: Errado. Exatamente ao contrário. O objetivo é evitar a evaporação rápida e perda de resistência do concreto. Gabarito: E 75. (Cespe – MPU - 2013) Com relação ao controle tecnológico do concreto, julgue o item a seguir. A medida da consistência é um dos principais fatores que influenciam na trabalhabilidade do concreto e pode ser obtida pelo teste de abatimento (Slump Test). Resolução: Exato. Já falamos do slump test anteriormente, a medida de consistência pode sim influenciar na trabalhabilidade do concreto. Gabarito: C 76. (Cespe – MPU - 2013) Com relação ao controle tecnológico do concreto, julgue o item a seguir. Na fase de mistura do concreto, a relação água/cimento deve ser a mais alta possível para minimizar o processo de exsudação. Resolução: Errado. A cura do concreto se dá pela lenta (preferencialmente) saída da água existente em sua composição. A esse processo de saída da água do concreto durante a cura dá-se o nome de exsudação. Se a relação água/cimento for muito alta vai facilitar o processo em questão. Gabarito: E 103 77. (Cespe – MPU - 2013) Com relação ao controle tecnológico do concreto, julgue o item a seguir. Segundo a NBR 6.118/2003, para a construção de pilares de concreto armado, o fck mínimo é de 20 Mpa, e, para obras de fundações, pode-se utilizar concreto com resistência menor. Resolução: Perfeito. Conforme preconizado na NBR citada na questão. Gabarito: C 78. (Cespe – TRE/ES - 2010) Em relação aos ensaios realizados em concreto armado, julgue o item que se segue. No ensaio de auscultação mecânica, quanto menor a velocidade do som medida, melhor será a condição do concreto. Resolução: Para avaliação da qualidade do concreto pela velocidade de propagação do ultrassom, será adotada a tabela a seguir, endossada pela ABCP, usando o aparelho PUNDIT. VELOCIDADE (m/s) CONDIÇÕES DO CONCRETO acima de 4.500 excelente 3.500 a 4.500 bom 3.000 a 3.500 regular (duvidoso) 2.000 a 3.000 geralmente ruim abaixo de 2.000 ruim Gabarito: E 79. (Cespe – TRE/ES - 2010) Em relação aos ensaios realizados em concreto armado, julgue o item que se segue. Ensaios de tração, torção e compressão longitudinal são utilizados para o controle tecnológico do aço que compõe o concreto armado. Resolução: A função do aço no concreto armado não está ligada aos esforços de compressão suportados pelo concreto e sim a tração. Gabarito: E 80. (Cespe – TRE/ES - 2010) Em relação aos ensaios realizados em concreto armado, julgue o item que se segue. 104 O controle de concreto endurecido é efetuado por meio de ensaios não destrutivos, com o emprego de esclerômetro. Resolução: Esclerômetro de reflexão é um aparelho usado em ensaio não destrutivo para determinação da dureza superficial do concreto endurecido. Esclerômetro de impacto, para determinação“in loco” e de forma não destrutiva do valor aproximado da resistência à compressão superficial do concreto. Ideal para uso em peças pré-fabricadas, determinações rápidas de estruturas novas, estruturas submetidas a fogo, congelamento, etc Gabarito: C 81. (Cespe – TRE/ES - 2010) Em relação aos ensaios realizados em concreto armado, julgue o item que se segue. Caso haja alterações na dosagem dos componentes do concreto, devem ser retirados os corpos de prova, que serão rompidos a 3, 7 e 28 dias. Resolução: Correto, está conforme preconiza a norma. Gabarito: C 82. (Cespe – FUB – 2013) A respeito das especificações de materiais, julgue os itens a seguir. As amostras para controle tecnológico do concreto, quando este for dosado em unidade central, deverão ser, no mínimo, de trinta litros, coletadas no segundo terço do caminhão betoneira. Resolução: Correto, está conforme preconiza a norma. Gabarito: C 105 b) Instalações Instalações Elétricas As instalações elétricas devem privilegiar a adoção de soluções, caso a caso, que minimizem o consumo de energia, entre elas a utilização de luminação e ventilação natural e de sistemas de aquecimento baseados em energia alternativa. Tais recomendações devem também ser aplicadas aos aparelhos e equipamentos utilizados durante a execução da obra e no uso do imóvel (guinchos, serras, gruas, aparelhos de iluminação, eletrodomésticos, elevadores, sistemas de refrigeração etc.). Estudaremos agora o diagrama unifilar, que é um desenho que utilizando simbologia específica, representa graficamente uma instalação elétrica, indicando, sobre a planta arquitetônica: • os pontos de luz e as tomadas; • a posição dos eletrodutos; • a localização dos quadros de distribuição; • a divisão dos circuitos; • o número e a caracterização dos condutores dentro dos eletrodutos. Tanto aspectos do circuito elétrico como do caminhamento físico da instalação são contemplados no diagrama unifilar. O traçado dos eletrodutos deve ser estudado de forma a minimizar as quantidades de materiais a serem utilizados, e evitando interferências com as outras instalações prediais (água, esgoto, gás, etc) e elementos estruturais da construção. Deve-se também atentar para os problemas de execução e manutenção futuros, por exemplo, evitando-se o excesso de eletrodutos e de condutores em caixas de derivação, reduzindo-se os cruzamentos de eletrodutos no interior das paredes e lajes, posicionando as caixas em lugares de fácil acesso, etc. As caixas de passagem próximas dos quadros de distribuição tendem, normalmente, a receber um grande número de condutores. Isso deve ser evitado com a instalação de um maior número de eletrodutos saindo do quadro de distribuição, podendo-se desse modo aliviar os eletrodutos, dividindo-se os condutores entre eles. Quanto ao circuito elétrico, o diagrama unifilar deve indicar para cada carga (ponto de luz, tomada, ou aparelho específico), os correspondentes elementos básicos: • fonte (ponto de suprimento ou quadro de distribuição); • circuito parcial a que pertence; • pontos de comando (interruptores e chaves associados); • condutores associados. Para ilustrar esse conceitos, considera-se uma fonte (fase e neutro) e uma lâmpada, que deve ser comandada por um interruptor, conforme mostrado na figura abaixo: 106 Nota-se que, embora a primeira vista o interruptor (1-2) poderia inserir- se no trecho do circuito Fase/Lâmpada (entre os pontos F e 3) ou no circuito Neutro/Lâmpada (entre os pontos N e 4), é obrigatório, por norma, inseri-lo no trecho que contém a fase (F). Isto ocorre para que se garanta maior segurança na manutenção da luminária, mantendo-a com o potencial do neutro, quando o interruptor estiver aberto. Caso se interrompesse o neutro, o potencial da lâmpada seria sempre igual ao da fase, o que não é conveniente. Há uma nomenclatura própria para os três condutores que constituem os três trechos do circuito: • O condutor do trecho F/1, é designado por condutor FASE ou simplesmente FASE e está sempre no potencial da fase (110V, 115V, 127V ou 220V); • O condutor do trecho N/4, é designado por condutor NEUTRO ou simplesmente NEUTRO, e está no potencial do neutro quando a lâmpada está desligada e muito próximo dele quando a lâmpada esta energizada. • O condutor do trecho 2/3, é designado por retorno e ora está no potencial do neutro quando a lâmpada esta desligada, ora está no potencial da fase quando a lâmpada estiver acesa. Nota-se que podem ocorrer situações particulares em que circuitos são alimentados por duas fases, ao invés de uma fase e um neutro. Neste caso, esses dois trechos são designados por fase, e necessariamente há a interrupção de uma fase pelo interruptor. Todos os elementos que compõem o diagrama unifilar de uma instalação elétrica são representados por simbologias específicas, determinadas pelas Normas Brasileiras. Além dessa simbologia existem outras que, embora não sejam padronizadas por norma, têm uso corrente. A figuras abaixo apresentam as principais simbologias utilizadas. Condutores Fase Neutro Retorno Terra Tomadas 107 Baixa (20 cm) Média (120 cm) Alta (200 cm) Interruptores Uma seção Duas seções Três seções Paralelo ou three-way Intermediário ou four-way Em uma instalação elétrica predial há vários tipos de comandos que controlam os pontos de luz, destacando-se: • comando simples; • comando de vários pontos de luz de um só ponto; • comando de um ponto (ou mais pontos) de luz por 2 pontos; • comando de um (ou mais pontos) de luz por mais de 2 pontos, os quais passam a ser descritos a seguir, supondo-se que a fonte é constituída por uma fase e neutro: O comando simples É o comando mais utilizado, sendo composto por um interruptor simples que comanda um ponto de luz. O circuito e o diagrama unifilar correspondente são apresentados na figura abaixo. Em comando de vários pontos de luz por um só ponto empregam- se chaves interruptoras duplas ou triplas, inseridas em circuitos análogos aos do item anterior. A figura abaixo apresenta, a título ilustrativo, 3 pontos de luz de um salão comandados por apenas um ponto. 108 O comando de um ponto de luz a partir de dois pontos utiliza os interruptores “paralelos”, conforme ilustrado no circuito elétrico da figura abaixo: Note que o circuito da figura abaixo, apesar de funcionar, não deve ser utilizado, uma vez que não respeita a norma, pois em certos estados dos interruptores, a lâmpada permanece desligada submetida à tensão de fase. Além disso, a diferença de potencial nos terminais do interruptor, em determinadas situações, é igual à d.d.p. fase/neutro, transgredindo as suas especificações. A utilização conjugada de interruptores four-ways e paralelos permite o comando de um ponto de luz por 3 ou mais pontos, conforme mostra a figura abaixo. Note que a medida que se insere mais um interruptor four-ways nos circuitos dos retornos, obtém-se mais um ponto de comando. 109 83. (Cespe – MPU – 2010) Julgue o próximo item, acerca de procedimentos em engenharia civil. Considere que, em uma ligação de dois interruptores para controlar uma lâmpada (ligação de interruptor em paralelo ou threeway), sejam utilizados dois interruptores apropriados com 3 polos — o polo do meio fecha o circuito com os polos extremos. Considere, ainda, que um interruptor tenha polos A, B e C (sendo B o polo do meio) e o outro tenha polos D, E e F (sendo E o do meio) e que a lâmpada tenha polos G e H, sendo, ainda, N o neutro e P a fase. Nessa situação, para a ligação em paralelo funcionar adequadamente, seria correto ligar H a N; G a B; A a D; C a F; e E a P. Resolução: Inicialmente vamos ilustrar a correta instalação de dois disjuntores ThreeWay: 110 O importante é que um interruptor esteja ligado pelo polo do meio na fase e outro pólo na lampada. O exemplo da questão está invertido a ordem dos disjuntores mas funcionaria do mesmo jeito. Gabarito: C 84. (Cesgranrio – Caixa – 2012) Considere os dados e o croqui a seguir, o qual representa parte de uma instalação elétrica monofásica com tensão de 127 V. Os interruptores indicados destinam-se exclusivamente ao acionamento do ponto externo I. Os pontos de iluminação internos são acionados por outros interruptores que não estão representados no croqui. Analisando-se exclusivamente os condutores para o acionamento do ponto I, Julgue o item a seguir. 111 Não considerando o terra (proteção) e sabendo que a fase desce no ponto IV, passam pelo trecho II-III 3 retornos. Resolução: Veja que temos conjugados dois interruptores paralelos ( ) e um intermediário ( ). Então entre II e III temos 3 retornos, como mostra o diagrama unifilar abaixo. (mudei as cores dos retornos para facilitar a visualização) Gabarito: C 85. (FCC – Infraero – 2011) Considere a planta de instalações elétricas prediais de baixa tensão, apresentada na figura a seguir e julgue o item a seguir: Na planta de instalações elétricas da sala de estar, os interruptores são do tipo intermediário. Resolução: 112 Vimos que é o símbolo para interruptores paralelos, ou three-way. Relembrando: Interruptores Uma seção Duas seções Três seções Paralelo ou three-way Intermediário ou four-way Gabarito: E Outro ponto importante é a locação dos pontos de consumo, que consiste na marcação em plantas, em escalas adequadas, dos quadros de distribuição, pontos de iluminação, tomadas de uso geral, tomadas para aparelhos específicos e interruptores. Os pontos de luz devem ser locados com base no projeto luminotécnico do ambiente. No caso de instalações simples, onde o número de luminárias é reduzido, o projeto de luminotécnica pode ser dispensado, valendo-se apenas da experiência do projetista e do arquiteto. Entretanto para a determinação das cargas de iluminação em unidades residenciais pode ser adotado o seguinte critério: • em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA; • em cômodos ou dependências com área superior a 6m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4m² inteiros. As tomadas denominadas específicas são aquelas destinadas ao suprimento de aparelhos determinados, geralmente não portáteis, tais como: chuveiros, geladeiras, condicionadores de ar, etc. As demais tomadas, destinadas a ligação dos demais aparelhos, são denominadas de uso geral. As tomadas devem ser previstas nas seguintes quantidades mínimas, conforme o local, nas instalações residenciais: Nas unidades residenciais e acomodações de hotéis, motéis e similares, o número de tomadas de corrente para uso não específico (tomadas de uso geral) deve ser fixado de acordo com o critério seguinte: • em banheiros, pelo menos uma tomada junto ao lavatório; • em cozinhas, copas e copas-cozinhas, no mínimo uma tomada para cada 3,5 m, ou fração de perímetro, sendo que acima de cada bancada com largura igual ou superior a 0,30 m deve ser prevista pelo menos uma tomada; • em subsolos, varandas, garagens e sótãos, pelo menos uma tomada; • nos demais cômodos e dependências, se a área for igual ou inferior a 6m², pelo menos uma tomada; se a área for superior a 6m², pelo menos uma tomada para cada 5m, ou fração, de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível. As tomadas de uso específico devem ser instaladas no máximo a 1,5 m do local previsto para o equipamento a ser alimentado. Às tomadas de corrente devem ser atribuídas as seguintes potências: 113 • para as tomadas de uso específico, a potência nominal do equipamento a ser alimentado; • para as tomadas de uso geral em banheiros, cozinhas, copas, copa- cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 VA por tomada, até 3 tomadas e 100 VA por tomada, para as excedentes; • para as tomadas de uso geral nos demais cômodos ou dependências, o mínimo 100 VA por tomada. A locação dos interruptores deve levar em conta a posição das portas, a circulação das pessoas e deve ser analisada previamente com o cliente. 86. (Cespe – INSS – 2009) As instalações elétricas compõem importantes elementos das edificações e devem ser dimensionadas e especificadas seguindo critérios adequados à necessidade do ambiente e de acordo com as recomendações das normas técnicas vigentes. A respeito desse tema, julgue: A instalação elétrica deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários, devendo cada circuito ser projetado de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida através de outro circuito. Resolução: Uma vez determinadas as cargas a serem alimentadas em uma instalação elétrica, podemos planejar a distribuição destas cargas pelos diversos circuitos. Vejamos a seguir as regras da ABNT NBR 5410:2004 sobre o assunto. Pontos de iluminação e tomadas Em 4.2.5.1, temos: “A instalação deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários, devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida através de outro circuito”. E, em 4.2.5.5, “Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para pontos de iluminação e para pontos de tomada”. Juntas, estas duas prescrições obrigam a separação de iluminação e tomadas nas instalações em geral. No caso particular de locais de habitação, em 9.5.3.3 admite-se que, em algumas situações, pontos de iluminação e tomadas possam ser alimentados por circuito comum, desde que respeitadas algumas condições: a) A corrente de projeto do circuito comum (iluminação + tomadas) não deve ser superior a 16 A; 114 b) Os pontos de iluminação não devem ser alimentados, em sua totalidade, por um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação + tomadas); e c) Os pontos de tomadas, já excluídos os indicados em 9.5.3.2, não podem ser alimentados, em sua totalidade, por um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação + tomadas). Assim, é importante ressaltar que a regra geral para a divisão de circuitos é sempre a separação das cargas de iluminação e tomadas, ficando a exceção com alguns casos na área residencial. E mesmo nessa área, a junção de iluminação e tomadas no mesmo circuito é opcional. Adicionalmente, nos casos em que iluminação e tomadas são separadas, um circuito de iluminação deve ter seção mínima de 1,5 mm2 e um circuito de tomada deve ter seção mínima de 2,5 mm2, sendo evidente que, quando associarmos estas cargas no mesmo circuito, este deve ter seção mínima de 2,5 mm2. Gabarito: C Instalações Hidro-sanitárias Os edifícios construídos em zonas servidas por sistema de abastecimento público deverão ligar-se obrigatoriamente a este sistema. Na ausência de redes públicas são admitidas soluções individuais de abastecimento de água, mas a instalação hidráulica predial ligada à rede pública não poderá ser também alimentada por outras fontes. A instalação predial de água fria, abastecida pelo sistema público de águas, é em grande parte dos casos um subsistema de um sistema maior, composto também pelas instalações prediais de água quente e de combate a incêndio. As instalações prediais de água fria devem ser projetadas de modo que, durante a vida útil do edifício que as contém, atendam aos seguintes requisitos: preservar a potabilidade da água; garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidadeadequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização e demais componentes; promover economia de água e de energia; possibilitar manutenção fácil e econômica; evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente; proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente localizadas, de fácil operação, com vazões satisfatórias e atendendo as demais exigências do usuário. A corrosão dos materiais metálicos e a degradação dos materiais plásticos são fenômenos particularmente importantes a serem considerados, 115 desde a fase de escolha de componentes até a fase de utilização da instalação predial de água fria. São fenômenos complexos para os quais contribuem fatores de diversa natureza. Assim, as instalações prediais de água fria devem ser projetadas, executadas e usadas de modo a evitar ou minimizar problemas de corrosão ou degradação. Os serviços devem ser executados por profissionais habilitados e com ferramentas apropriadas. Não se deve concretar tubulações dentro de colunas, pilares, vigas ou outros elementos estruturais, entretanto é permitido somente passagens. As tubulações aparentes deverão ser convenientemente fixadas por braçadeiras ou tirantes, para evitar deslocamentos que possam comprometer a sua integridade. A colocação de tubos de ponta e bolsa será feito de jusante para montante, com as bolsas voltadas para o ponto mais alto. Esse procedimento é realizado para minimizar os vazamentos. A norma exige um cobrimento mínimo para tubulações enterradas no solo: 0,30m em local sem tráfego de veículo 0,50m em local com tráfego leve 0,70m em local com tráfego pesado Abaixo uma instalação típica de água fria com seus principais componentes. 116 O ramal predial é a tubulação compreendida entre a rede pública de abastecimento de água e a extremidade a montante do alimentador predial ou de rede predial de distribuição. O ponto onde termina o ramal predial deve ser definido pela concessionária. Deve ser executado pela concessionária até uma distância máxima de 15 metros. A aquisição e montagem do padrão de ligação de água são feitas pelo usuário. Os custos da extensão adicional relativos às distâncias maiores poderão ser cobrados do usuário. Os prazos de ligação são de quatro dias para a vistoria e de seis para a ligação. O alimentador predial é a tubulação que liga a fonte de abastecimento a um reservatório de água de uso doméstico. Os reservatórios são unidades hidráulicas de acumulação e passagem de água com a finalidade de armazenar água e de regular a pressão. Nenhum edifício será abastecido diretamente pela rede pública. Para edifícios cujo reservatório superior estiver a mais de 7 metros acima do nível da rua é necessária a construção de um reservatório inferior, que será alimentado diretamente pela rede pública. A água será recalcada para os reservatórios superiores, de onde será feita a distribuição. São condições para o reservatório inferior: Não é permitido enterrar o reservatório Paredes lisas e tampa removíveis e cantos abaulados Ter fundo inclinado para a tubulação de limpeza Capacidade maior que 60% do total Localizado em posição de fácil acesso Existência de áreas destinadas ao conjunto bomba-motor Facilidade de constatação de fugas e vazamentos Já para o reservatório superior, são exigidos: Não possa servir de ponto de drenagem de águas residuais ou estagnadas em sua volta Tampa de cobertura deve ser impermeabilizada Entrada deve possuir bóia e registro de gaveta 117 Descarga livre e controle de nível por automático Não se permitirá a utilização do forro como fundo do reservatório Fundo do reservatório ao forro = 60 cm O barrilete é a tubulação que se origina no reservatório e da qual derivam as colunas de distribuição, quando o tipo de abastecimento é indireto. No caso de tipo de abastecimento direto, pode ser considerado como a tubulação diretamente ligada ao ramal predial ou diretamente ligada à fonte de abastecimento particular. A coluna de distribuição é a tubulação derivada do barrilete e destinada a alimentar ramais. O ramal é a tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a alimentar os sub-ramais. O sub-ramal é a tubulação que liga o ramal ao ponto de utilização. Outros componentes importantes das instalações prediais são os registros, que podem ser de fechamento e de utilização. Todos os registros serão colocados a uma altura de 1,80 m do piso O registro de fechamento é o componente instalado na tubulação e destinado a interromper a passagem da água. Deve ser usado totalmente fechado ou totalmente aberto. Geralmente, empregam-se registros de gaveta ou registros de esfera. Em ambos os casos, o registro deve apresentar seção de passagem da água com área igual à da seção interna da tubulação onde está instalado. O registro de utilização é componente instalado na tubulação e destinado a controlar a vazão da água utilizada. Geralmente empregam-se registros de pressão ou válvula-globo em sub-ramais. Antes de utilizar as instalações hidráulicas, mostra-se necessário proceder um teste de prova de pressão. As canalizações de água serão submetidas à prova de pressão hidrostática antes do revestimento emboço e reboco. Na prática usa-se encher a tubulação, fechando todas as torneiras com "bujão" por dois dias a fim de verificar a existência ou não de vazamento. Neste procedimento, aplica-se uma pressão de 1,5 vezes a pressão no projeto. 118 A limpeza consiste na remoção de materiais e substâncias eventualmente remanescentes nas diversas partes da instalação predial de água fria e na subsequente lavagem através do escoamento de água potável pela instalação. Deve ser realizada, após a conclusão da execução, inclusive inspeção, ensaios e eventuais reparos. 87. (Cesgranrio – Caixa – 2012) Em instalações prediais de água fria, julgue o item a seguir. O registro de gaveta tem a mesma função que o registro de pressão. Resolução: Vimos que o registro de gaveta é um registro de fechamento, ou seja, destinado a interromper a passagem da água. O registro de utilização é componente instalado na tubulação e destinado a controlar a vazão da água utilizada. Geralmente empregam-se registros de pressão ou válvula-globo em sub-ramais. Gabarito: E Rotina para dimensionamento das tubulações Preparar o esquema isométrico da rede e numerar sequencialmente cada nó ou ponto de utilização desde o reservatório ou desde a entrada do cavalete Introduzir a identificação de cada trecho da rede na planilha Determinar a soma dos pesos relativos de cada trecho Calcular para cada trecho a vazão estimada, em l/s Partindo da origem de montante da rede, selecionar o diâmetro interno da tubulação de cada trecho, considerando que a velocidade da água não deva ser superior a 3 m/s. Registrar o valor da velocidade e o valor da perda de carga unitária de cada trecho. Determinar a diferença de cotas entre a entrada e a saída de cada trecho, considerando positiva quando a entrada tem cota superior à da saída e negativa em caso contrário. Determinar a pressão disponível na saída de cada trecho, somando ou subtraindo à pressão residual na sua entrada o valor do produto da diferença de cota pelo peso específico da água (10 kN/m³). Medir o comprimento real do tubo que compõe cada trecho considerado Determinar o comprimento equivalente de cada trecho somando ao comprimento real os comprimentos equivalentes das conexões Determinar a perda de carga de cada trecho Determinar a perda de carga provocada por registros e outras singularidades dos Trechos Obter a perda de carga total de cada trecho Determinar a pressão disponível residual na saída de cada trecho, subtraindo a perdade carga total da pressão disponível. 119 Se a pressão residual for menor que a pressão requerida no ponto de utilização, ou se a pressão for negativa, repetir os passos, selecionando um diâmetro interno maior para a tubulação de cada trecho. 88. (FCC – DPSP – 2013) O dimensionamento das tubulações de água fria deve garantir que a vazão de projeto estabelecida esteja disponível nos pontos de utilização. A NBR 5626 estabelece, para o dimensionamento, que a velocidade da água, em m/s, em qualquer trecho da tubulação de água fria NÃO atinja valores superiores a 5 m/s. Resolução: Como vimos no dimensionamento das tubulações, a velocidade da água não deva ser superior a 3 m/s. Gabarito: E 89. (Cespe – MPU – 2010) As instalações hidráulicas sob pressão são constituídas por tubulações, acessórios de natureza 120 diversa (válvulas, curvas ou conexões em geral), além de, eventualmente, uma máquina hidráulica. Esses acessórios provocam, localizadamente, a alteração do módulo ou direção da velocidade média do fluxo e da pressão. A esse respeito, julgue o próximo item. Nos projetos de redes de distribuição de água, com tubulações de diâmetros e comprimentos relativamente grandes, as perdas de carga por atrito costumam ser desprezadas em relação às perdas localizadas Resolução: PERDAS DE CARGA: Denomina-se perda de carga de um sistema, o atrito causado pela resistência da parede interna do tubo quando da passagem do fluido pela mesma. As perdas de carga classificam-se em: CONTÍNUAS: Causadas pelo movimento da água ao longo da tubulação. É uniforme em qualquer trecho da tubulação (desde que de mesmo diâmetro), independente da posição do mesmo. LOCALIZADAS: Causadas pelo movimento da água nas paredes internas e emendas das conexões e acessórios da instalação, sendo maiores quando localizadas nos pontos de mudança de direção do fluxo. Estas perdas não são uniformes, mesmo que as conexões e acessórios possuam o mesmo diâmetro A perda por carga de atrito para comprimento relativamentes grandes NÃO é desprezível em relação ‘as perdas localizadas. Gabarito: E 90. (Cespe – TRE – 2012) Acerca das instalações, equipamentos, dispositivos e componentes das edificações, julgue os item que se segue. De acordo com as normas vigentes, até um certo limite de potência demandada, as tomadas e a iluminação de uma edificação podem ser dimensionadas em um mesmo circuito, mas os chuveiros podem ser dimensionados em circuitos individuais. Resolução: De acordo com a NBR 5410/97 devem ser previstos circuitos independentes para iluminação e tomadas de corrente. Adicionalmente, conforme a mesma norma, deverá haver circuitos independentes para correntes acima de 10 A para residências, hotéis, motéis e/ou similares. Gabarito: E 121 91. (Cespe – TRE – 2012) Acerca das instalações, equipamentos, dispositivos e componentes das edificações, julgue os item que se segue. Os elevadores são equipamentos de saída de emergência das edificações. Resolução: Pessoal, em todo o lugar tem o aviso; NÂO usar os elevadores em caso de emergência. Obviamente não constitui como equipamento de emergência. Gabarito: E 92. (Cespe – TRE – 2012) Acerca das instalações, equipamentos, dispositivos e componentes das edificações, julgue os item que se segue. O símbolo gráfico ilustrado na figura abaixo, utilizado em projetos de instalações, representa saída para telefone interno na parede: Resolução: Abaixo a tabela da NBR5444 que versa sobre o assunto: Gabarito: C 122 Agora vamos estudar os sistemas prediais de esgoto sanitário. O sistema de esgoto sanitário tem por funções básicas coletar e conduzir os despejos provenientes do uso adequado dos aparelhos sanitários a um destino apropriado. Por uso adequado dos aparelhos sanitários pressupõe-se a sua não utilização como destino para resíduos outros que não o esgoto. O sistema predial de esgoto sanitário deve ser projetado de modo a: evitar a contaminação da água, de forma a garantir a sua qualidade de consumo, tanto no interior dos sistemas de suprimento e de equipamentos sanitários, como nos ambientes receptores; permitir o rápido escoamento da água utilizada e dos despejos introduzidos, evitando a ocorrência de vazamentos e a formação de depósitos no interior das tubulações; impedir que os gases provenientes do interior do sistema predial de esgoto sanitário atinjam áreas de utilização; impossibilitar o acesso de corpos estranhos ao interior do sistema; permitir que os seus componentes sejam facilmente inspecionáveis; impossibilitar o acesso de esgoto ao subsistema de ventilação; permitir a fixação dos aparelhos sanitários somente por dispositivos que facilitem a sua remoção para eventuais manutenções. A disposição final do efluente (estudaremos com mais detalhe na Aula 6) do coletor predial de um sistema de esgoto sanitário deve ser feita: em rede pública de coleta de esgoto sanitário, quando ela existir; em sistema particular de tratamento, quando não houver rede pública de coleta de esgoto sanitário. Acima, vemos esquematizados os principais componentes de um sistema de esgoto sanitário. Aparelho sanitário é o componente destinado ao uso da água ou ao recebimento de dejetos líquidos e sólidos. Incluem-se nessa definição 123 aparelhos como bacias sanitárias, lavatórios, pias e outros, e, também, lavadoras de roupa, lavadoras de prato, banheiras de hidromassagem, etc. O sifão é o componente separador destinado a impedir a passagem dos gases do interior das tubulações para o ambiente sanitário. O ramal de descarga é a tubulação que recebe diretamente os efluentes de aparelhos sanitários. Todos os trechos horizontais previstos no sistema de coleta e transporte de esgoto sanitário devem possibilitar o escoamento dos efluentes por gravidade, devendo, para isso, apresentar uma declividade constante. Recomendam-se as seguintes declividades mínimas: 2% para tubulações com diâmetro nominal igual ou inferior a 75; 1% para tubulações com diâmetro nominal igual ou superior a 100. As mudanças de direção nos trechos horizontais devem ser feitas com peças com ângulo central igual ou inferior a 45°. As mudanças de direção (horizontal para vertical e vice-versa) podem ser executadas com peças com ângulo central igual ou inferior a 90°. O tubo de queda é a tubulação vertical que recebe efluentes de subcoletores, ramais de esgoto e ramais de descarga. Os tubos de queda devem, sempre que possível, ser instalados em um único alinhamento. Quando necessários, os desvios devem ser feitos com peças formando ângulo central igual ou inferior a 90°, de preferência com curvas de raio longo ou duas curvas de 45°. 124 A coluna de ventilação é o tubo ventilador vertical que se prolonga através de um ou mais andares e cuja extremidade superior é aberta à atmosfera, ou ligada a tubo ventilador primário ou a barrilete de ventilação. O coletor predial é o trecho de tubulação compreendido entre a última inserção de subcoletor, ramal de esgoto ou de descarga, ou caixa de inspeção geral e o coletor público ou sistema particular. O coletor predial e os subcoletores devem ser de preferência retilíneos. Quando necessário, os desvios devem ser feitos com peças com ângulo central igual ou inferior a 45°, acompanhados de elementos que permitam a inspeção. Todos os trechos horizontais devem possibilitar o escoamento dos efluentes por gravidade, devendo, para isso, apresentar uma declividade constante. A declividade máxima a ser considerada é de 5%. Os subcoletores e coletor predial são dimensionados pela somatória das UHC conforme os valores da tabela abaixo. A unidade de Hunter de contribuição (UHC) é o fator numérico que representa a contribuição considerada em funçãoda utilização habitual de cada tipo de aparelho sanitário. A tubulação de ventilação primária é o prolongamento do tubo de queda acima do ramal mais alto a ele ligado e com extremidade superior aberta à atmosfera situada acima da cobertura do prédio. A tubulação de ventilação secundária é conjunto de tubos e conexões com a finalidade de promover a ventilação secundária do sistema predial de esgoto sanitário. O ramal de ventilação é o tubo ventilador que interliga o desconector, ou ramal de descarga, ou ramal de esgoto de um ou mais aparelhos sanitários a uma coluna de ventilação ou a um tubo ventilador primário. 125 93. (FCC – TRERN – 2011) Em relação aos projetos e na execução de sistemas prediais de esgoto sanitário, Julgue o item a seguir. Todos os trechos horizontais do sistema de coleta e transporte de esgoto sanitário devem possibilitar o escoamento dos efluentes por gravidade, para tanto, devem apresentar uma declividade constante. Resolução: A declividade mínima para tubulações de esgoto sanitário é de 2% para tubulações com diâmetro nominal igual ou inferior a 75 e de 1% para tubulações com diâmetro nominal igual ou superior a 100. A declividade máxima para tubulações de esgoto sanitário é de 5%. O coletor predial deve ter diâmetro nominal mínimo DN 100. O coletor predial e os subcoletores devem ser de preferência retilíneos. Quando necessário, os desvios devem ser feitos com peças com ângulo central igual ou inferior a 45°, acompanhados de elementos que permitam a inspeção. Todos os trechos horizontais do sistema de coleta e transporte de esgoto sanitário devem possibilitar o escoamento dos efluentes por gravidade, para tanto, devem apresentar uma declividade constante. Gabarito: C Há ainda os dispositivos complementares: as caixas de gordura, poços de visita e caixas de inspeção, que devem ser perfeitamente impermeabilizados, providos de dispositivos adequados para inspeção, possuir tampa de fecho hermético, ser devidamente ventilados e constituídos de materiais não atacáveis pelo esgoto. É recomendado o uso de caixas de gordura quando os efluentes contiverem resíduos gordurosos. Quando o uso de caixa de gordura não for exigido pela autoridade pública competente, a sua adoção fica a critério do projetista. As caixas de gordura devem ser instaladas em locais de fácil acesso e com boas condições de ventilação. 126 Para fechar a parte de instalações sanitárias de esgoto, veremos a simbologia prevista em norma. 94. (FCC – DPSP – 2013) Segundo a NBR 8160, as caixas sifonadas podem ser utilizadas para a coleta de despejos de aparelhos sanitários. Julgue o item a seguir. A simbologia utilizada para a representação gráfica de uma caixa sifonada corresponde a Resolução: Observando a simbologia apresentada previamente, vemos que a alternativa se refere a caixa de inspeção e não apresenta o símbolo da caixa sinfonada Gabarito: E 95. (Cespe – TRE – 2012) Acerca das instalações, equipamentos, dispositivos e componentes das edificações, julgue os item que se segue. As unidades Hunter de contribuição são unidades de medida 127 utilizadas no dimensionamento das tubulações hidráulicas dos edifícios. Resolução: É utilizada no dimensionamento da Tubulação de Ventilação A ventilação em uma instalação de esgoto é extremamente importante, uma vez que impede o rompimento dos fechos hídricos dos desconectores, além de impedir a saída dos gases do esgoto para a atmosfera. Precisamos conhecer um conceito importante: a Unidade Hunter de Contribuição (UHC) UHC é um número que representa a contribuição de esgoto dos aparelhos sanitários em função da sua utilização habitual. Cada aparelho sanitário possui um valor de UHC específico, conforme pode ser visto na tabela EG03, fornecida pela norma NBR 8160. Por exemplo, Lavatório: 1 UHC Chuveiro: 2 UHC Banheira: 2 UHC Vaso sanitário: 6 UHC Gabarito: E Chegou a hora de estudar Prevenção de incêndios. A proteção contra incêndios deve ser entendida como o conjunto de medidas para a detecção e controle do crescimento do incêndio e sua consequente contenção ou extinção. Os objetivos da prevenção são: A garantia da segurança à vida das pessoas que se encontrarem no interior de um A prevenção da conflagração e propagação do incêndio, envolvendo todo o edifício, quando da ocorrência de um incêndio; A proteção do conteúdo e a estrutura do edifício; e Minimizar os danos materiais de um incêndio. Os meios de combate à incêndio podem ser por extintores, hidrantes, magotinhos, chuveiros automáticos (sprinklers) ou brigadas de incêndio. O extintor portátil é um aparelho manual, constituído de recipiente e acessório, contendo o agente extintor, destinado a combater princípios de incêndio. O extintor sobre rodas (carreta) também é constituído em um único recipiente com agente extintor para extinção do fogo, porém com capacidade de agente extintor em maior quantidade. 128 As previsões destes equipamentos nas edificações decorrem da necessidade de se efetuar o combate ao incêndio imediato, após a sua detecção, em sua origem, enquanto são pequenos focos. Além disso, os preparativos necessários para o seu manuseio não consomem um tempo significativo, e consequentemente, não inviabilizam sua eficácia em função do crescimento do incêndio. Os extintores portáteis e sobre rodas podem ser divididos em cinco tipos, de acordo com o agente extintor que utilizam: Água; Espuma mecânica; Pó químico seco; Bióxido de carbono; e Halon. Esses agentes extintores se destinam a extinção de incêndios de diferentes naturezas. A quantidade e o tipo de extintores portáteis e sobre rodas devem ser dimensionados para cada ocupação em função: Da área a ser protegida; Das distâncias a serem percorridas para alcançar o extintor; e Dos riscos a proteger (decorrente de variável “natureza da atividade desenvolvida ou equipamento a proteger”). Sistema de hidrantes é uma proteção ativa, destinada a conduzir e distribuir tomadas de água, com determinada pressão e vazão em uma edificação, assegurando seu funcionamento por determinado tempo. Sua finalidade é proporcionar aos ocupantes de uma edificação, um meio de combate para os princípios de incêndio no qual os extintores manuais se tornam insuficientes. Os mangotinhos apresentam a grande vantagem de poder ser operado de maneira rápida por uma única pessoa. Devido a vazões baixas de consumo, seu operador pode contar com grande autonomia do sistema. 129 Por estes motivos os mangotinhos são recomendados pelos bombeiros, principalmente nos locais onde o manuseio do sistema é executado por pessoas não habilitadas (Ex.: uma dona de casa em um edifício residencial). O sistema de chuveiros automáticos é composto por um suprimento d’água em uma rede hidráulica sob pressão, onde são instalados em diversos pontos estratégicos, dispositivos de aspersão d’água (chuveiros automáticos), que podem ser abertos ou conter um elemento termo-sensível, que se rompe por ação do calor proveniente do foco de incêndio, permitindo a descarga d’água sobre os materiais em chamas. O sistema de chuveiros automáticos para extinção a incêndios possui grande confiabilidade, e se destina a proteger diversos tipos de edifícios. O dimensionamento da Brigada de Incêndio deve atender às especificações contidas nas normas técnicas adotadas pelo Corpo de Bombeiros, por meio de Norma Técnica. A população do edifício deve estar preparada para enfrentar uma situação de incêndio, quer seja adotando as primeiras providências no sentido de controlar o incêndio e abandonar o edifício de maneira rápida e ordenada. Para isto ser possível é necessário como primeiro passo, a elaboração de planospara enfrentar a situação de emergência que estabeleçam em função dos fatores determinantes de risco de incêndio, as ações a serem adotadas e os recursos materiais e humanos necessários. A formação de uma equipe com este fim específico é um aspecto importante deste plano, pois permitirá a execução adequada do plano de emergência. Essas equipes podem ser divididas em duas categorias, decorrente da função a exercer: Equipes destinadas a propiciar o abandono seguro do edifício em caso de incêndio; e Equipe destinada a propiciar o combate aos princípios de incêndio na edificação. As classes de incêndio são a classificação didática na qual se definem fogos de diferentes naturezas. Adotada no Brasil em quatro: fogo classe A, fogo classe B, fogo classe C e fogo classe D. 130 classe A: Fogo em materiais combustíveis sólidos, que queimam em superfície e profundidade, deixando resíduos. classe B: Fogo em líquidos e gases inflamáveis ou combustíveis sólidos, que se liquefazem por ação do calor e queima somente em superfície. classe C: Fogo em equipamentos de instalações elétricas energizadas. classe D: Fogo em metais pirofóricos. 96. (Cespe – TRE – 2012) Com relação a proteção e combate a incêndios e explosões, julgue o item subsequente. De acordo com a norma, que trata de proteção contra incêndios, os locais de trabalho deverão dispor de saídas em número suficiente e dispostas de modo que aqueles que se encontrem nesses locais possam abandonar o recinto com rapidez e segurança em caso de emergência. As saídas devem ser dispostas de tal forma que, entre elas e qualquer local de trabalho, não se percorra distância maior que quinze metros em situações de risco grande e trinta metros em situações de risco médio ou pequeno. Resolução: A NR-23 é uma das normas regulamentadoras da CLT, sobre saídas de emergência, seguem os requisitos: Os locais de trabalho deverão dispor de saídas, em número suficiente e dispostas, de modo que aqueles que se encontrem nesses locais possam abandoná-los com rapidez e segurança, em caso de emergência. A largura mínima das aberturas de saída deverá ser de 1,20m (um metro e vinte centímetros). O sentido de abertura da porta não poderá ser para o interior do local de trabalho. Onde não for possível o acesso imediato às saídas, deverão existir, em caráter permanente e completamente desobstruídos, circulações internas ou corredores de acesso contínuos e seguros, com largura mínima de 1,20m (um metro e vinte centímetros). Quando não for possível atingir, diretamente, as portas de saída, deverão existir, em caráter permanente, vias de passagem ou corredores, com largura mínima de 1,20m (um metro e vinte centímetros) sempre rigorosamente desobstruídos. As aberturas, saídas e vias de passagem devem ser claramente assinaladas por meio de placas ou sinais luminosos, indicando a direção da saída. As saídas devem ser dispostas de tal forma que, entre elas e qualquer local de trabalho, não se tenha de percorrer distância maior que 15m (quinze metros) nos de risco grande e 30m (trinta metros) de risco médio ou pequeno. Estas distâncias poderão ser modificadas, para mais ou menos, a critério da autoridade competente em segurança do trabalho, se houver 131 instalações de chuveiros sprinklers, automáticos, e segundo a natureza do risco. As saídas e as vias de circulação não devem comportar escadas nem degraus; as passagens serão bem iluminadas. Os pisos, de níveis diferentes, deverão ter rampas que os contornem suavemente e, neste caso, deverá ser colocado um "aviso" no início da rampa, no sentido do da descida. Escadas em espiral, de mãos ou externas de madeira, não serão consideradas partes de uma saída. Gabarito: C 97. (Cespe – PF – 2004) No que se refere a sistemas de prevenção e combate a incêndios, julgue o item seguinte Em uma área de 250 m2 , com risco médio de incêndio e classe de ocupação B, segundo o Instituto de Resseguros do Brasil (IRB), a ser protegida por uma unidade extintora, a distância máxima recomendada para o alcance do extintor pelo operador é de 16 m. Resolução: A NBR que trata sobre extintores é a 12693, dispõe que nesse caso a distância mínima é de 20 metros. 132 Gabarito: E 98. (Cespe – TRE – 2012) Com relação a proteção e combate a incêndios e explosões, julgue o item subsequente. O processo conhecido por convecção é aquele em que o calor é transmitido através de uma massa de ar aquecida, que se desloca do local em chamas, levando para outros locais quantidade de calor suficiente para que os materiais combustíveis aí existentes atinjam seu ponto de combustão, originando outro foco de fogo. Resolução: Condução, convecção e irradiação são diferentes processos de propagação do calor. A definição de calor é energia térmica em trânsito, ou seja, está em constante movimentação e transferência entre os corpos do universo. No entanto, para que ocorra transferência de calor entre dois corpos é necessário que ambos possuam diferentes temperaturas, pois dessa forma, o calor irá fluir sempre do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. A condução térmica Tipo de propagação do calor que consiste na transferência de energia térmica entre as partículas que compõe o sistema. Por exemplo: coloca-se uma das extremidades de uma barra metálica na chama de fogo. Após alguns instantes, percebe-se que a outra extremidade também esquenta, mesmo estando fora da chama de fogo. Esse fato ocorre porque as partículas que formam o material receberam energia e, dessa forma, passaram a se agitar com maior intensidade. Essa agitação se transfere de partícula por partícula e se propaga em toda a barra até alcançar a outra extremidade. Esse tipo de transferência ocorre com maior ou menor facilidade dependendo da constituição atômica do material, a qual faz com que ele seja classificado condutor ou isolante de calor. Nas substâncias condutoras esse processo de transferência acontece mais rápido como, por exemplo, nos metais. Já nas substâncias isolantes, como na borracha e na lã, esse processo é muito lento. A convecção térmica É o tipo de propagação do calor que ocorre nos fluidos em geral em decorrência da diferença de densidade entre as partes que formam o sistema. Por exemplo: na geladeira os alimentos são resfriados dessa forma. Como sabemos, o ar quente é menos denso que o ar frio e é por esse motivo que o congelador fica na parte de cima da geladeira. Dessa maneira, formam- se as correntes de convecção: o ar quente dos alimentos sobe para ser resfriado e o ar frio desce refrigerando os alimentos, mantendo-os sempre bem 133 conservados. Essa também é a explicação do porquê o ar condicionador ser colocado na parte de cima de um ambiente. A irradiação térmica A condução e a convecção são formas de propagação de calor que para ocorrer é necessário que haja meio material, contudo, existe uma forma de propagação de calor que não necessita de um meio material (vácuo) para se propagar, esta é a irradiação térmica. Esse tipo de propagação do calor ocorre através dos raios infravermelhos que são chamadas ondas eletromagnéticas. É dessa forma que o Sol aquece a Terra todos os dias, como também é o meio que a garrafa térmica mantém, por longo tempo, o café quentinho em seu interior. Gabarito: C 99. (Cespe – TRE – 2012) Com relação a proteção e combate a incêndios e explosões, julgue o item subsequente. Os incêndios são classificados de acordo com as características dos seus combustíveis. Somente com o conhecimento da natureza do material que está queimando, pode-se definir o melhor método para uma extinção rápida e segura. Desse modo, não é recomendável a utilização de um extintor de espuma para incêndio de classe C, porque a espuma possui águana sua composição. Resolução: Gabarito: C 100. (Cesgranrio – Caixa – 2012) Analisando um certo projeto de prevenção contra incêndio, o engenheiro, observando um dos circuitos de detecção, percebeu que o projeto não apresenta fiação de retorno à central, de forma que uma eventual interrupção desse circuito implica paralisação parcial ou total de seu funcionamento. Julgue o item a seguir: Esse tipo de circuito de detecção é classificado como Classe A. Resolução: Circuito de Detecção ou “Laço” é o circuito no qual estão instalados os detectores automáticos, acionadores manuais ou quaisquer outros tipos de sensores pertencentes ao sistema, e podem ser das classes A e B. O Circuito de Detecção ou “Laço” Classe A é todo circuito no qual existe a fiação de retorno à central (laço de ida e volta – circuito redundante). Recomenda-se que o circuito de retorno à central tenha trajeto distinto daquele da central proveniente. 134 O Circuito de Detecção ou “Laço” Classe B é todo circuito no qual não existe a fiação de retorno à central (fios saem da central para os dispositivos e não voltam para fechar um laço). Gabarito: E Em qualquer edificação, os pavimentos sem saída em nível para o espaço livre exterior devem ser dotados de escadas, enclausuradas ou não, as quais devem: Quando enclausuradas, ser constituídas com material incombustível; Quando não enclausuradas, além da incombustibilidade, oferecer nos elementos estruturais resistência ao fogo de, no mínimo, 2 h; Ter os pisos dos degraus e patamares revestidos com materiais resistentes à propagação superficial de chama, isto é, com índice "A" da NBR 9442; Ser dotados de guardas em seus lados abertos; Ser dotadas de corrimãos; Atender a todos os pavimentos, acima e abaixo da descarga, mas terminando obrigatoriamente no piso desta, não podendo ter comunicação direta com outro lanço na mesma prumada; Ter os pisos com condições antiderrapantes, e que permaneçam antiderrapantes com o uso; 101. (FCC – Infraero – 2011) Em relação às precauções nos projetos de proteção contra incêndios em edificações, Julgue o item a seguir: as escadas enclausuradas devem ter suas caixas enclausuradas por paredes resistentes a 2 horas de fogo e ter ingresso por antecâmaras ventiladas, as quais devem ter a abertura de entrada de ar do duto respectivo, situada junto ao piso, com área mínima de 0,54 m2. Resolução: As escadas de emergência são integrantes de uma rota de saída, podendo ser uma escada enclausurada à prova de fumaça, escada enclausurada protegida ou escada não enclausurada. As escadas enclausuradas protegidas devem: ter suas caixas isoladas por paredes resistentes a 2 h de fogo, no mínimo; ter as portas de acesso a esta caixa de escada resistentes ao fogo por 30 min (PRF), e, preferencialmente, dotadas de vidros aramados transparentes com 0,50 m² de área, no máximo; ser dotadas, em todos os pavimentos (exceto no da descarga, onde isto é facultativo), de janelas abrindo para o espaço livre exterior; ser dotadas de alçapão de alívio de fumaça (alçapão de tiragem) que permita a ventilação em seu término superior, com área mínima de 1,00 m²; 135 Gabarito: E 102. (Cespe – TRE – 2012) Acerca das instalações, equipamentos, dispositivos e componentes das edificações, julgue os item que se segue. Toda tubulação de gás aparente de uma edificação deve ser pintada na cor amarela. Resolução: NBR 13933 - Requisitos Gerais A tubulação da rede interna não pode passar no interior de: a-Dutos de lixo, ar-condicionado e águas pluviais b-Reservatórios de água; c-Dutos para incineradores de lixo d-Poços de elevadores; e-Compartimentos de equipamentos elétricos; f-Compartimentos destinados a dormitórios; g-Poços de ventilação capazes de confinar o gás proveniente de eventual vazamento h-Qualquer vazio ou parede contígua a qualquer vão formado pela estrutura ou alvenaria ou por estas e o solo, sem a devida ventilação.Ressalvados os vazios construídos e preparados especificamente para este fim (shafts),os quais devem conter apenas as tubulações de gás,líquidos não inflamáveis e demais acessórios,com ventilação permanente nas extremidades,sendo que estes vazios devem ser sempre visitáveis e previstos em área de ventilação permanente e garantida. i-qualquer tipo de forro falso ou compartimento não ventilado,exceto quando utilizado tubo-luva Proteção As válvulas e os reguladores de pressão devem ser instalados de modo a permanecer protegidos contra danos físicos e a permitir fácil acesso,conservação e substituição a qualquer tempo. Localização As tubulações aparentes devem: a-Ter as distâncias mínimas entre a tubulação de gás e condutores eletricidade de 0,30m, se o condutor for protegido por conduíte,e 0,50m, nos casos contrários; b-Ter um afastamento no mínimo de 2m de pára raio e seus respectivos pontos de aterramento ou conforme a NBR 5419. Revestimento 136 Toda tubulação de gás aparente deve ser pintada na cor amarela conforme padrão 5Y8/12 do Sistema Munsell da NBR 12694. Abrigo para medidores de consumo e reguladores de pressão. a) O local para leitura do consumo de gás deve ser construído em áreas de servidão comum.É permitida a leitura à distância ou remota. b) O abrigo deve permanecer limpo e não pode ser utilizado como depósito ou outro fim que não aquele a que se destina. c) É vedada a localização do abrigo do medidor ou regulador na antecâmara e/ou nas escadas de emergência. Gabarito: C 137 c) Sistemas Estruturais Toda construção necessita de uma estrutura suporte, que por sua vez necessita de projeto, planejamento e execução própria. A Estrutura em uma construção possui função prioritária de garantir a forma espacial idealizada, com segurança, por um determinado período de tempo. Estruturas ou sistemas estruturais podem ser entendidas como disposições racionais e adequadas de diversos elementos estruturais. Já os Elementos estruturais são corpos sólidos deformáveis com capacidade de receber e de transmitir solicitações em geral. Podem ser: Linear: duas dimensões da mesma ordem de grandeza e bem menores que a terceira (Barras); Superfície: duas dimensões da mesma ordem de grandeza e bem maiores que a terceira; 138 Volume: três dimensões da mesma ordem de grandeza. As estruturas lineares são Formadas por uma ou mais barras (vigas, pilares, arcos, pórticos, grelhas, etc.). As vigas são estruturas lineares, dispostas horizontalmente ou inclinadas, com um ou mais apoios. As treliças são estruturas lineares constituídas por barras retas, dispostas de modo a formar painéis triangulares, e solicitadas predominantemente por tração ou compressão. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 139 Painel: trecho de uma estrutura linear compreendido entre dois alinhamentos consecutivos de montantes; Nó: junção das extremidades das barras de uma estrutura linear; Viga treliçada: treliça de banzos paralelos; Tesoura: treliça de banzos não paralelos, destinada ao suporte de uma cobertura. Pilares são barras onde predominam forças normais de compressão. Com seção circular, recebem a denominação de colunas. Pórticos são estruturas lineares planas, não sendo constituídas de barra única de eixo teoricamente retilíneo. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 140 Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 141 As grelhas são constituídas por estruturas lineares (vigas), situadas em um mesmo plano, formando uma malha que recebem solicitações não coplanares. As estruturas pênseis são estruturaslineares cujos elementos principais são constituídos por cabos. Fio: barras que só podem resistir a solicitações de tração segundo seu eixo; Cabo: conjunto de fios; Rede: estrutura linear não plana, cujas barras se dispõem de modo que seus eixos se situam em uma superfície homeoforma do plano. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 142 Os arcos são barras curvas, em que os esforços solicitantes predominantes são forças normais de compressão, agindo simultaneamente ou não, com momentos fletores. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 143 Estruturas de superfície são definidas a partir de sua superfície média e lei de variação da sua espessura. Destacam-se as placas, chapas e cascas. Chapa: folha plana sujeita a esforços apenas no seu plano médio; Viga-parede: chapa disposta verticalmente sobre apoios isolados; Placa: folha plana sujeita principalmente a esforços fora do seu plano médio. Casca: folha curva sujeita a esforços no seu plano médio; Abóboda: casca cilíndrica sujeita principalmente a esforços normais de compressão. Abóboda: casca cilíndrica sujeita principalmente a esforços normais de compressão. Cúpula: casca de dupla curvatura sujeita principalmente a esforços de compressão; Folha prismática: folha poliédrica de arestas paralelas. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 144 Estruturas de bloco são elementos estruturais comumente empregados nas fundações das construções ou também em grandes obras, como barragens. 103. (Cespe – TCU – 2007) No dimensionamento das treliças metálicas, considera-se o fato de que as barras funcionam com esforços de tração ou compressão. Resolução: As treliças são estruturas lineares constituídas por barras retas, dispostas de modo a formar painéis triangulares, e solicitadas predominantemente por tração ou compressão. Gabarito: C Equilíbrio em um corpo rígido As condições de equilíbrio garantem o equilíbrio estático de qualquer porção isolada da estrutura ou da estrutura como um todo. Elas estão baseadas nas três leis de Newton: 1ª Lei de Newton (Princípio da Inércia): “Todo corpo permanece em seu estado de repouso ou de movimentos retilíneo uniforme até que uma ação externa, não equilibrada, atue sobre ele”. 2ª Lei de Newton: “A partir do momento em que o corpo ficar submetido à ação de uma força resultante F, o corpo irá adquirir uma aceleração a, de tal forma F = ma, sendo m a massa do corpo”. 3ª Lei de Newton: “A toda ação corresponde uma reação de mesma intensidade e de sentido contrário”. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 145 Estruturas civis estão sempre em estado de repouso (velocidade e aceleração nulas). Portanto, “a força resultante em uma estrutura deve ser nula”. Lembre-se que uma força é uma grandeza vetorial, com intensidade, direção e sentido. Para o caso de quadros planos, a imposição de resultante de força nula fornece duas condições para o equilíbrio global da estrutura. Somatório de forças na direção horizontal deve ser nulo: ∑ Somatório de forças na direção vertical deve ser nulo: ∑ Uma estrutura tem dimensões grandes e tem comportamento diferente de uma partícula sem dimensão. Além disso, as cargas atuam em uma estrutura em vários pontos de aplicação. Nesse caso, a ação à distância de uma força deve ser considerada. O efeito de uma força F atuando à distância h é chamado de momento: M = F x h. Assim, a 2ª lei de Newton, para estruturas em repouso, pode ser estendida para momentos: “o momento resultante em uma estrutura deve ser nulo”. No caso de quadros planos, isso resulta em mais uma condição para o equilíbrio global da estrutura: ∑ Essa condição de equilíbrio garante que o corpo não vai girar. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 146 Estruturas civis se deformam quando submetidas a solicitações (cargas, etc.). Mas as deformações e os deslocamentos de estruturas são muito pequenos, a ponto de serem desprezados quando são impostas condições de equilíbrio. Isto é, as condições de equilíbrio são impostas para a geometria original (indeformada) da estrutura. Esta hipótese é chamada de hipótese de pequenos deslocamentos. Tipos de apoio Em um modelo estrutural, as ligações com o meio externo têm que ser especificadas. Isso é feito através de restrições de apoios, também denominadas vínculos externos. Em um quadro plano, um apoio pode restringir o deslocamento horizontal x, o deslocamento vertical y, ou a rotação z no ponto da estrutura onde está posicionada. Além disso, um apoio pode impedir cada componente de deslocamento ou rotação em separado, aos pares, ou todos juntos. Os tipos mais comuns de apoios estão indicados abaixo, onde também estão indicadas as suas representações no modelo estrutural. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 147 1° gênero: impede movimento linear em 1 direção; 2° gênero: impede movimento linear nas 2 direções; 3° gênero: impede movimento linear nas 2 direções + a rotação em torno do próprio ponto. Cada restrição de apoio está associada a uma reação de apoio, que é a força ou momento que o vínculo externo exerce sobre a estrutura. O impedimento a um deslocamento está associado ao aparecimento de uma reação força. O impedimento de uma rotação está associado ao aparecimento de uma reação momento. Dessa forma, um apoio do 1º gênero está associado a uma reação força vertical. Um apoio do 2º gênero está associado está associado a uma reação força horizontal e uma reação força vertical. Um engaste está associado a três reações de apoio: uma reação força horizontal, uma reação força vertical e uma reação momento. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 148 Esforços solicitantes Os quatro principais esforços internos de uma estrutura são a normal (N), a cortante (C), o momento fletor (M) e o Momento Torçor (T). Podemos definir esforço normal em uma seção de corte como sendo a soma algébrica das componentes de todas as forças externas na direção perpendicular à referida seção (seção transversal), ou seja, todas as forças de um dos lados isolado pelo corte na direção do eixo x. O esforço normal será considerado positivo quando alonga a fibra longitudinal (tração) e negativo no caso de encurtamento (compressão). Podemos definir esforço cortante em uma seção de referência como a soma vetorial das componentes do sistema de forças de um dos lados do corte (referência), sobre o plano da seção considerada. O efeito do esforço cortante é o de provocar o deslizamento no sentido do esforço de uma seção sobre a outra infinitamente próxima acarretando o corte ou cisalhamento da estrutura. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 149 Seja ( ) a carga distribuída na estrutura, define-se o esforço cortante como: ( ) ∫ ( ) O momento fletor em uma seção de referência como a soma vetorial dos momentos provocados pelas forças externas de um dos lados da referência em relação aos eixos contidos pela seção de referência (eixos y e z). O efeito do momento fletor é provocar o giro a seção tranversal em torno de um eixo contido pela própria seção. As fibras de uma extremidade são tracionadas enquanto que na outra são comprimidas. O momento fletor Mz é considerado positivo quando traciona as fibras de baixo da estrutura (caso mais comum) e My é positivo quando traciona as fibras internas (no caso da esquerda)da estrutura. O momento é calculado pela integral da cortante na estrutura. ( ) ∫ ( ) Se denomina momento torsor ao componente paralelo ao eixo longitudinal do momento de força resultante de uma distribuição de tensões sobre uma seção transversal de prisma mecânico. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 150 O momento torsor representa a soma algébrica dos momentos gerados por cargas contidas ou que possuam componentes a um plano coincidente com a seção, perpendicular a um determinado eixo. Em outras palavras, o momento torsor é a soma algébrica dos momentos, em relação a um eixo perpendicular ao plano da secção e passando pelo seu centro de gravidade, das forças exteriores situadas de um mesmo lado desta secção, e o seu efeito é o de torcer a secção em torno da normal. O momento torsor pode ainda ser definido em uma seção de referência como a soma algébrica das componentes dos momentos das forças externas de um dos lados da referência em relação ao eixo longitudinal da peça (considerada, por convenção, seu eixo x). 104. (Cespe – TRE/RJ – 2012) O sistema estrutural na forma de grelha não está sujeito a esforços de torção, uma vez que a direção das cargas que atuam sobre eles é transversal ao seu plano. Resolução: O sistema estrutural na forma de grelha está sujeito a três esforços: esforço cortante, momento fletor e momento torsor. As cargas atuam perpendicular ao plano da estrutura. Gabarito: E Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 151 Quadro resumo *Q é o esforço cortante Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 152 Com base nas figuras 1 e 2 acima, que representam a estrutura isostática de uma viga biapoiada com carregamento concentrado e uniformemente distribuído, respectivamente, julgue os próximos itens. 105. (Cespe – Inmetro – 2009) Para o caso da viga biapoiada com carregamento concentrado, se a carga for deslocada em direção ao ponto B (para a direita) a uma distância equivalente a 10% do tamanho total da viga, a reação no ponto B aumentará em 20%. Resolução: Vamos calcular a reação em B em ambos os casos. Inicialmente: Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 153 Das equações de equilíbrio, sabemos que o somatório do momento no eixo z no ponto A é igual a zero. ∑ Agora calcularemos no segundo caso: ∑ De fato observamos que aumentou 20%. Gabarito: C 106. (Cespe – Inmetro – 2009) Os diagramas de momento fletor e as reações nos apoios A e B são iguais para os dois casos. Resolução: Vamos desenhar os diagramas em ambos os casos. Na viga 1: Das equações de equilíbrio, sabemos que o somatório do momento no eixo z no ponto A é igual a zero. ∑ ∑ Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 154 Calculando o momento da esquerda para a direita, partindo de A. 1º trecho: entre A e o meio da viga ( ) ( ) ∫ ( ) ( ) ∫ ( ) ( ) ( ) ∫ ( ) ( ) ∫ ( ) ( ) Da simetria sabemos que a outra metade é espelhada, então: Agora calcularemos para a segunda viga. Da simetria, vemos que metade da carga vai para cada apoio, assim: Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 155 Calculando o momento da esquerda para a direita, partindo de A. ( ) ( ) ∫ ( ) ( ) ∫ ( ) ( ) ( ) ∫ ( ) ( ) ∫ ( ) Logo os diagramas não são iguais. Gabarito: E Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 156 Estaticidade A análise do tipo de uma estrutura extrapola o simples contar do número de incógnitas com o número de equações, visto que no caso de estruturas hiperestáticas essa análise é mais complexa. Lembre-se que temos sempre as três equações de equilíbrio: ∑ ∑ ∑ As estruturas podem ser classificadas em isostáticas, hipostáticas e hiperestáticas. Toda estrutura é dita isostática quanto esta possui vínculos suficientes para garantir a sua total imobilidade. Neste exemplo temos três equações (de equilíbrio) e três incógnitas. Toda estrutura é dita hipostática quanto esta não possui vínculos suficientes para garantir a sua total imobilidade. Veja agora que o apoio A permite deslocamentos horizontais, assim temos duas reações e , e a estrutura não possui equilíbrio. A estrutura é dita hiperestática quanto possui vínculos em abundância para garantir a sua total imobilidade. Quando não é possível a determinação de todos os esforços externos e internos apenas com a aplicação das equações das equações de equilíbrio da Mecânica Geral recorre-se a equações de compatibilidade das deformações. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 157 Incógnitas hiperestáticas (ou redundantes): são os esforços externos ou internos que existem a mais do que aqueles que podem ser determinados com as equações de equilíbrio. Hiperestaticidade externa: é o número de reações de apoio superior a três. Hiperestaticidade interna: é o número de incógnitas hiperestáticas supondo conhecidas todas as reações. Ocorre em geral quando um conjunto de barras não todas articuladas entre si, formam uma poligonal fechada. Hiperestaticidade total: é a soma da externa mais a interna. Veja que no exemplo abaixo (com quatro reações) o apoio B é “desnecessário” ao equilíbrio da estrutura. Mostra-se relevante lembrar o conceito de rótula em estruturas. A rótula são descontinuidades criadas para anular os momentos fletores em determinados pontos. Essas estruturas são as chamadas vigas Gerber e sua maior aplicação é em pontes. A viga Vierendeel é um sistema estrutural formado por barras que se encontram em pontos denominados nós, assim como as treliças. É como se dentro de um quadro rígido (com todas as articulações enrijecidas), formado por uma viga superior e uma inferior, fossem colocados montantes, e a influência de uma barra em outra provoca a diminuição nas suas deformações e, em consequência, nos esforços atuantes, permitindo que o conjunto possa receber um carregamento maior ou vencer um vão maior. As barras horizontais da viga Vierendeel são chamadas de membruras e as verticais, montantes. A membrura superior e os montantes estão sujeitos a esforços de compressão simples, a momento fletor e a força cortante. Já a membrura inferior a tração simples, a momento fletor e a força cortante. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 158 Por sua exigência por nós rígidos, é interessante a utilização de materiais que facilitam a execução de vínculos rígidos. O aço, com seção tubular retangular, é o mais indicado, assim como, quando utilizado concreto armado, as seções retangulares são recomendadas pela maior facilidade da execução, porém não deixa de ser um trabalho de fôrma extremamente difícil. São muito utilizadas quando se exige grandes vazios na alma, para passagem de tubulações ou de ventilação e iluminação, ou ainda para tornar vigas de grande porte visualmente mais leves, podendo sustentar ao mesmo tempo coberturas (na membrura superior) e pisos (na membrura inferior. Uma estrutura é classificada segundo seu grau de estaticidade (g), que relacionará as reaçõesde apoio, rótulas e as forças empregadas sobre a estrutura. O grau de estaticidade pode ser interno e/ou externo. No mais, para determiná-lo vamos tomar por base a seguinte fórmula: ∑ ∑ r é o número de reações de apoio; i é o número de esforços internos na seção do elemento; m é o número de membros ou de elementos da estrutura; e é o número de equações de equilíbrio da estática aplicáveis a cada nó na estrutura; n é o número de nós da estrutura; nr é o número de equações adicionais, devidas às seções rotuladas. A análise dos resultados obtidos para g são a questão fundamental para o tipo de estrutura que se quer construir: Se g < 0 Estrutura hipostática Se g = 0 Estrutura isostática Se g > 0 Estrutura hiperestática Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 159 107. (Cespe – MPU – 2010) A viga vierendeel é um sistema estrutural composto de barras resistentes na forma de quadros, cujos nós são articulados. Resolução: Vigas Vierendeel são as vigas-quadro, portanto possuem ligações rígidas. São mais deformáveis que as vigas treliças planas e resistem a esforços de normais, cortantes e flexão. Gabarito: E 108. (Cespe – MP – 2012) As vigas-quadro são mais deformáveis que as vigas treliçadas planas e são recomendadas quando são necessários grandes vazios na alma para passagem de tubulações. Resolução: As vigas-quadro são muito utilizadas quando se exige grandes vazios na alma, para passagem de tubulações ou de ventilação e iluminação, ou ainda para tornar vigas de grande porte visualmente mais leves, podendo sustentar ao mesmo tempo coberturas (na membrura superior) e pisos (na membrura inferior. Gabarito: C Uma estrutura composta de barras e nós (os vínculos podem ser representados por barras) é uma treliça. Chamando de b o número de barras e n o número de nós (apoio móvel substituído por uma barra e o fixo por duas) tem-se: b < 2n treliça indeterminada ou móvel b = 2n treliça isostática b > 2n treliça hiperestática A expressão b = 2n é necessária, mas não suficiente para a determinação geométrica de uma treliça. Existem “casos excepcionais” em que as treliças apresentam mobilidade apesar de verificada a expressão b = 2n. Os casos mais simples de excepcionalidade podem ser reconhecidos intuitivamente e os mais complexos, através do determinante dos coeficientes do sistema de equações de equilíbrio ∆ = 0 (bastante trabalhoso). Observe que são necessárias 3 vinculações de apoio, portanto, internamente → bint = 2n - 3 Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 160 109. (Cespe – MPU – 2010) Quanto à estaticidade, uma treliça pode ser hipostática, isostática ou hiperestática. Sendo R o número de reações de apoio a determinar, B o número de barras (igual ao número de esforços normais a determinar) e N o número total de nós em uma treliça plana, na situação em que R + B > 2 × N, não é possível concluir que a treliça seja hiperestática. Resolução: A afirmação está correta! Veja que temos: Como o menor valor possível para r é três, não é possível concluir que a treliça seja hiperestática. Gabarito: C Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 161 4) Meio Ambiente a) Licenciamento Ambiental Planejamento é uma ferramenta de gestão. É um processo de organização de tarefas para se chegar a um fim, com fases características e sequenciais que, em geral, estão na seguinte ordem: Identificar o objeto do planejamento; Criar uma visão sobre o assunto; Definir o objetivo do planejamento; Determinar uma missão ou compromisso para se atingir o objetivo do planejamento; Definir políticas e critérios de trabalho; Estabelecer metas; Desenvolver um plano de ações necessárias para se atingir as metas e cumprir a missão e objetivos; Estabelecer um sistema de monitoramento, controle e análise das ações planejadas; Definir um sistema de avaliação sobre os dados controlados e, finalmente, Prever a tomada de medidas para prevenção e correção quanto aos desvios que poderão ocorrer em relação ao plano. Assim, Planejamento ambiental é a organização do trabalho de uma equipe para consecução de objetivos comuns, de forma que os impactos resultantes, que afetam negativamente o ambiente em que vivemos, sejam minimizados e que, os impactos positivos, sejam maximizados. Então, o primeiro passo para um bom planejamento ambiental é o seu correto licenciamento ambiental, sendo esse instrumento fundamental na busca do desenvolvimento sustentável. Sua contribuição é direta e visa a encontrar o convívio equilibrado entre a ação econômica do homem e o meio ambiente onde se insere. Busca-se a compatibilidade do desenvolvimento econômico e da livre iniciativa com o meio ambiente, dentro de sua capacidade de regeneração e permanência. A qualidade do licenciamento ambiental depende, em grande parte, da disponibilidade e da produção de informação básica acerca dos recursos naturais (solos, minerais, fauna, flora, ecossistemas, dentre outros) de uma determinada região configurando ainda o licenciamento um relevante instrumento da Política Nacional de Meio Ambiente (PNMA), regida pela lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, destacaremos a seguir os artigos mais prováveis de serem contemplados no certame: Art. 2º. A Política Nacional do Meio Ambiente tem por objetivo a preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental propícia à vida, visando assegurar, no País, condições ao desenvolvimento socioeconômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana, atendidos os seguintes princípios: Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 162 I. Ação governamental na manutenção do equilíbrio ecológico, considerando o meio ambiente como um patrimônio público a ser necessariamente assegurado e protegido, tendo em vista o uso coletivo; II. Racionalização do uso do solo, do subsolo, da água e do ar; III. Planejamento e fiscalização do uso dos recursos ambientais; IV. Proteção dos ecossistemas, com a preservação de áreas representativas; V. Controle e zoneamento das atividades potencial ou efetivamente poluidoras; VI. Incentivos ao estudo e à pesquisa de tecnologias orientadas para o uso racional e a proteção dos recursos ambientais; VII. Acompanhamento do estado da qualidade ambiental; VIII. Recuperação de áreas degradadas; IX. Proteção de áreas ameaçadas de degradação; X. Educação ambiental a todos os níveis do ensino, inclusive a educação da comunidade, objetivando capacitá-la para participação ativa na defesa do meio ambiente. Do Conselho Nacional do Meio Ambiente Art. 8º Compete ao CONAMA: I. Estabelecer, mediante proposta do IBAMA, normas e critérios para o licenciamento de atividades efetiva ou potencialmente poluidoras, a ser concedido pelos Estados e supervisionado pelo IBAMA; II. Determinar, quando julgar necessário, a realização de estudos das alternativas e das possíveis consequências ambientais de projetos públicos ou privados, requisitando aos órgãos federais, estaduais e municipais, bem assim a entidades privadas, as informações indispensáveis para apreciação dos estudos de impacto ambiental, e respectivos relatórios, no caso de obras ou atividades de significativa degradação ambiental, especialmente nas áreas consideradas patrimônio nacional; III. (REVOGADO); IV. (VETADO); V. Determinar, mediante representação do IBAMA, a perda ou restrição de benefícios fiscais concedidos pelo Poder Público, em caráter geral ou condicional, e a perda ou suspensão de participação em linhas de financiamento em estabelecimentos oficiais de crédito;VI. Estabelecer, privativamente, normas e padrões nacionais de controle da poluição por veículos automotores, aeronaves e embarcações, mediante audiência dos Ministérios competentes; VII. Estabelecer normas, critérios e padrões relativos ao controle e à manutenção da qualidade do meio ambiente com vistas ao Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 163 uso racional dos recursos ambientais, principalmente os hídricos. Parágrafo único. O Secretário do Meio Ambiente é, sem prejuízo de suas funções, o Presidente do Conama. Como isso cai? 110. (Cespe – IBAMA – 2009) Acerca de licenciamento ambiental e avaliação de impacto ambiental, julgue o item que se segue. A avaliação de impactos ambientais no Brasil é instrumento previsto na Lei da Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA) e não se encontra regulada por normas específicas sobre formas de identificação, análise e previsão de impactos, ao contrário do instrumento de licenciamento de atividades efetiva ou potencialmente poluidoras, que possui definição legal e diversas normas técnicas estabelecidas pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução: Está correto, veja o que diz a Lei 6.938/81 em seu artigo 9º: Art. 9º - São Instrumentos da Política Nacional do Meio Ambiente: I. O estabelecimento de padrões de qualidade ambiental; II. O zoneamento ambiental; III. A avaliação de impactos ambientais; IV. O licenciamento e a revisão de atividades efetiva ou potencialmente poluidoras; V. Os incentivos à produção e instalação de equipamentos e a criação ou absorção de tecnologia, voltados para a melhoria da qualidade ambiental; VI. A criação de espaços territoriais especialmente protegidos pelo Poder Público federal, estadual e municipal, tais como áreas de proteção ambiental, de relevante interesse ecológico e reservas extrativistas; VII. O sistema nacional de informações sobre o meio ambiente; VIII. O Cadastro Técnico Federal de Atividades e Instrumento de Defesa Ambiental; IX. As penalidades disciplinares ou compensatórias ao não cumprimento das medidas necessárias à preservação ou correção da degradação ambiental. X. A instituição do Relatório de Qualidade do Meio Ambiente, a ser divulgado anualmente pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis - IBAMA; XI. A garantia da prestação de informações relativas ao Meio Ambiente, obrigando-se o Poder Público a produzi-las, quando inexistentes; Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 164 XII. O Cadastro Técnico Federal de atividades potencialmente poluidoras e/ou utilizadoras dos recursos ambientais. XIII. Instrumentos econômicos, como concessão florestal, servidão ambiental, seguro ambiental e outros. Lembrando o já visto na aula de hoje no Art. 8º, inciso I da mesma lei, que compete ao CONAMA: Estabelecer, mediante proposta do IBAMA, normas e critérios para o licenciamento de atividades efetiva ou potencialmente poluidoras, a ser concedido pelos Estados e supervisionado pelo IBAMA; Gabarito: C Avaliação dos Riscos Ambientais A NBR ISO 14.001 recomenda que as avaliações ambientais em organizações tenham a seguinte abrangência: a) Requisitos legais e regulamentares; b) Identificação dos aspectos ambientais significativos; c) Exame de todas as práticas e procedimentos de gestão ambiental existentes; d) Avaliação das informações provenientes de investigações de incidentes anteriores. É recomendado que, em todos os casos, sejam levadas em consideração as operações normais e anormais da organização, bem como as potenciais condições de emergência. Uma abordagem apropriada da avaliação ambiental inicial pode incluir listas de verificação, entrevistas, inspeções e medições diretas, resultados de auditorias anteriores ou outras análises, dependendo da natureza das atividades. É recomendado ainda que o processo para a identificação dos aspectos ambientais significativos associados às atividades das unidades operacionais considere, quando pertinente, a) Emissões atmosféricas; b) Lançamentos em corpos d’água; c) Gerenciamento de resíduos; d) Contaminação do solo; e) Uso de matérias-pRIMAs e recursos naturais; f) Outras questões locais relativas ao meio ambiente e à comunidade. É recomendado ainda que o processo considere as condições normais de operação e as de parada e partida, bem como o potencial de impactos significativos associados a situações razoavelmente previsíveis ou de emergência. A Constituição Federal previu, em seu art. 225, que “todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 165 presentes e futuras gerações.” Com isso, o meio ambiente tornou-se direito fundamental do cidadão, cabendo tanto ao governo quanto a cada indivíduo o dever de resguardá-lo. A defesa do meio ambiente apresenta-se também como princípio norteador e inseparável da atividade econômica na Constituição Federal. Desse modo, não são admissíveis atividades da iniciativa privada e pública que violem a proteção do meio ambiente. A previsão do licenciamento na legislação ordinária surgiu com a edição da Lei 6.938/81, que em seu art. 10 estabelece: A construção, instalação, ampliação e funcionamento de estabelecimentos e atividades utilizadoras de recursos ambientais, considerados efetiva ou potencialmente poluidores, bem como os capazes, sob qualquer forma, de causar degradação ambiental, dependerão de prévio licenciamento por órgão estadual competente, integrante do Sistema Nacional do Meio Ambiente - SISNAMA, e do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis - Ibama, em caráter supletivo, sem prejuízo de outras licenças exigíveis. A Resolução Conama 237/97 traz o seguinte conceito de licenciamento ambiental: Procedimento administrativo pelo qual o órgão ambiental competente licencia a localização, instalação, ampliação e a operação de empreendimentos e atividades utilizadoras de recursos ambientais, consideradas efetiva ou potencialmente poluidoras; ou aquelas que, sob qualquer forma, possam causar degradação ambiental, considerando as disposições legais e regulamentares e as normas técnicas aplicáveis ao caso. Por procedimento entende-se um encadeamento de atos que visam a um fim: a concessão da licença ambiental. Esse procedimento é conduzido no âmbito do Poder Executivo, na figura de seus órgãos ambientais nas várias esferas, e advém do regular exercício de seu poder de polícia administrativa. A licença ambiental é, portanto, uma autorização emitida pelo órgão público competente. Ela é concedida ao empreendedor para que exerça seu direito à livre iniciativa, desde que atendidas as precauções requeridas, a fim de resguardar o direito coletivo ao meio ambiente ecologicamente equilibrado. Importante notar que, devido à natureza autorizativa da licença ambiental, essa possui caráter precário. Exemplo disso é a possibilidade legal de a licença ser cassada caso as condições estabelecidas pelo órgão ambiental não sejam cumpridas. Competências A Lei Complementar nº 140, de 8 de dezembro de 2011, fixou normas para a cooperação entre a União, os Estados, o Distrito Federal e os Municípios nas ações administrativas decorrentes do exercício da competência comum Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 166 relativas à proteção das paisagens naturais notáveis, à proteção do meio ambiente, ao combate à poluição em qualquer de suas formas e à preservação das florestas, da fauna e da flora .Constituiação administrativa da União, de acordo com o estabelecido no inciso XIV do art. 7° da Lei Complementar nº 140/11, promover o licenciamento ambiental de empreendimentos e atividades: a) Localizados ou desenvolvidos conjuntamente no Brasil e em país limítrofe; b) Localizados ou desenvolvidos no mar territorial, na plataforma continental ou na zona econômica exclusiva; c) Localizados ou desenvolvidos em terras indígenas; d) Localizados ou desenvolvidos em unidades de conservação instituídas pela União, exceto em Áreas de Proteção Ambiental (APAs); e) Localizados ou desenvolvidos em 2 (dois) ou mais Estados; f) De caráter militar, excetuando-se do licenciamento ambiental, nos termos de ato do Poder Executivo, aqueles previstos no preparo e emprego das Forças Armadas, conforme disposto na Lei Complementar nº 97, de 9 de junho de 1999; g) Destinados a pesquisar, lavrar, produzir, beneficiar, transportar, armazenar e dispor material radioativo, em qualquer estágio, ou que utilizem energia nuclear em qualquer de suas formas e aplicações, mediante parecer da Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen); ou h) Que atendam tipologia estabelecida por ato do Poder Executivo, a partir de proposição da Comissão Tripartite Nacional, assegurada a participação de um membro do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), e considerados os critérios de porte, potencial poluidor e natureza da atividade ou empreendimento. Constitui ação administrativa dos Estados, de acordo com o estabelecido no inciso XIV do art. 8º da Lei Complementar nº 140/11, promover o licenciamento ambiental de atividades ou empreendimentos utilizadores de recursos ambientais, efetiva ou potencialmente poluidores ou capazes, sob qualquer forma, de causar degradação ambiental, ressalvado o disposto nos Arts. 7º e 9º, que definem as ações de competência da União e dos Municípios, respectivamente. Constitui também ação administrativa dos Estados promoverem o licenciamento ambiental de atividades ou empreendimentos localizados ou desenvolvidos em unidades de conservação instituídas pelo Estado, exceto em Áreas de Proteção Ambiental (APAs). Constitui ação administrativa dos Municípios, de acordo com o estabelecido no inciso XIV do art. 9º da Lei Complementar nº 140/11, promover o licenciamento ambiental das atividades ou empreendimentos: a) Que causem ou possam causar impacto ambiental de âmbito local, conforme tipologia definida pelos respectivos Conselhos Estaduais de Meio Ambiente, considerados os critérios de porte, potencial poluidor e natureza da atividade; ou b) Localizados em unidades de conservação instituídas pelo Município, exceto em Áreas de Proteção Ambiental (APAs); Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 167 A inexistência de órgão ambiental capacitado ou de conselho municipal de meio ambiente ativo dará ensejo à instauração da competência supletiva do Estado para o desempenho das ações administrativas municipais até a sua criação e pleno funcionamento. Tipos de Licenças Ambientais O licenciamento é composto por três tipos de licença: prévia, de instalação e de operação. Cada uma refere-se a uma fase distinta do empreendimento e segue uma sequência lógica de encadeamento. Essas licenças, no entanto, não eximem o empreendedor da obtenção de outras autorizações ambientais específicas junto aos órgãos competentes, a depender da natureza do empreendimento e dos recursos ambientais envolvidos. Atividades que se utilizam de recursos hídricos, por exemplo, também necessitarão da outorga de direito de uso desses, conforme os preceitos constantes da Lei 9.433/97, que institui a Política Nacional de Recursos Hídricos. Outros exemplos de autorizações e licenças específicas são apresentados a seguir: Concessão de licença de instalação para atividades que incluam desmatamento depende também de autorização específica do órgão ambiental Autorização para supressão de área de preservação permanente para a execução de obras, planos, atividades ou projetos de utilidade pública ou interesse social. Licença para transportar e comercializar produtos florestais. Licença para construção e autorização para operação de instalações nucleares e transferência da propriedade ou da posse de instalações nucleares e comércio de materiais nucleares; Autorização para queimada controlada em práticas agropastoris e florestais; Concessões das agências reguladoras, como por exemplo, autorização para exploração de centrais hidrelétricas até 30MW e autorização para implantação, ampliação ou repotenciação de centrais geradoras termelétricas, eólicas e de outras fontes alternativas de energia. As licenças não são exigidas para todo e qualquer empreendimento. A Lei 6.938/81 determina a necessidade de licenciamento para as atividades utilizadoras de recursos ambientais, consideradas efetiva e potencialmente poluidoras, bem como as capazes, sob qualquer forma, de causar degradação ambiental. A Resolução Conama 237/97 traz, em seu Anexo I, um rol de atividades sujeitas ao licenciamento ambiental. Para as atividades lá listadas, o licenciamento é essencial. No entanto, essa relação é exemplificativa e não pretende esgotar todas as possibilidades, o que seria impossível, mas funciona como norteador para os empreendedores. Atividades comparáveis ou com impactos de magnitude semelhante têm grande probabilidade de também Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 168 necessitarem de licenciamento. Novamente, a consulta ao órgão ambiental elucidará essa dúvida. Muitas vezes, o empreendedor acaba também procurando o órgão ambiental por exigência de outros órgãos da administração pública responsáveis por autorizações de atividades em geral, tais como: Prefeituras, para loteamentos urbanos e construção civil em geral; INCRA, para atividades rurais; DNER e DER, para construção de rodovias; DNPM, para atividade de lavra e/ou beneficiamento mineral; IBAMA ou órgão ambiental estadual, para desmatamento. 111. (Cespe – IBAMA – 2009) Acerca de licenciamento ambiental e avaliação de impacto ambiental, julgue o item que se segue. Alguns empreendimentos, como aqueles relacionados à indústria de papel e celulose, são dispensados de licenciamento ambiental pelo CONAMA. Resolução: Errado, indústria de papel e celulose estão inclusas no item XII do art. 2 da resolução Nº 001, de 23 de janeiro de 1986, observe: Artigo 2º - Dependerá de elaboração de estudo de impacto ambiental e respectivo relatório de impacto ambiental - RIMA, a serem submetidos à aprovação do órgão estadual competente, e do IBAMA e em caráter supletivo, o licenciamento de atividades modificadoras do meio ambiente, tais como: I. Estradas de rodagem com duas ou mais faixas de rolamento; II. Ferrovias; III. Portos e terminais de minério, petróleo e produtos químicos; IV. Aeroportos, conforme definidos pelo inciso 1, artigo 48, do Decreto- Lei nº 32, de 18.11.66; V. Oleodutos, gasodutos, minerodutos, troncos coletores e emissários de esgotos sanitários; VI. Linhas de transmissão de energia elétrica, acima de 230KV; VII. Obras hidráulicas para exploração de recursos hídricos, tais como: barragem para fins hidrelétricos, acima de 10MW, de saneamento ou de irrigação, abertura de canais para navegação, drenagem e irrigação, retificação de cursos d'água, abertura de barras e embocaduras, transposição de bacias, diques; VIII. Extração de combustível fóssil (petróleo, xisto, carvão); IX. Extração de minério, inclusive os da classe II, definidas no Código de Mineração; X. Aterros sanitários, processamento e destino final de resíduos tóxicos ou perigosos; XI. Usinas de geração de eletricidade, qualquer que seja a fonte de energia primária, acima de 10MW;Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 169 XII. Complexo e unidades industriais e agroindustriais (petroquímicos, siderúrgicos, cloroquímicos, destilarias de álcool, hulha, extração e cultivo de recursos hídricos); XIII. Distritos industriais e zonas estritamente industriais - ZEI; XIV. Exploração econômica de madeira ou de lenha, em áreas acima de 100 hectares ou menores, quando atingir áreas significativas em termos percentuais ou de importância do ponto de vista ambiental; XV. Projetos urbanísticos, acima de 100 ha ou em áreas consideradas de relevante interesse ambiental a critério da SEMA e dos órgãos municipais e estaduais competentes; XVI. Qualquer atividade que utilize carvão vegetal, em quantidade superior a dez toneladas por dia. Preste bem atenção nas quantidades mínimas que destaquei em negrito em alguns itens, a CESPE gosta de explorar esse tipo de informação em suas questões. Gabarito: E Estudo de Impacto Ambiental (EIA) O estudo de impacto ambiental (EIA) é o exame necessário para o licenciamento de empreendimentos com significativo impacto ambiental. Apesar de a Resolução Conama 01/86, em seu art. 2º, listar, a título exemplificativo, os casos de empreendimentos ou atividades sujeitas ao EIA e ao RIMA, caberá ao órgão ambiental competente identificar as atividades e os empreendimentos causadores de “impactos significativos”. Cabe salientar que o termo “significativo” é alvo de grande subjetividade. Contudo, seria impossível o estabelecimento de um critério objetivo único que pudesse vigorar em todo o território nacional. O que é significativo, importante, relevante, em um grande centro, poderá não ter a mesma significação na zona rural. Há empreendimentos perfeitamente suportáveis, do ponto de vista do controle ambiental, em certos lugares, mas absolutamente inadmissíveis em outros. O EIA deve ser elaborado por profissionais legalmente habilitados e deve: i. Contemplar todas as alternativas tecnológicas e de localização de projeto, confrontando-as com a hipótese de não execução do projeto; ii. Identificar e avaliar sistematicamente os impactos ambientais gerados nas fases de implantação e operação da atividade; iii. Definir os limites da área geográfica a ser direta ou indiretamente afetados pelos impactos, denominados área de influência do projeto, considerando, em todos os casos, a bacia hidrográfica na qual se localiza; Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 170 iv. Considerar os planos e programas governamentais propostos e em implantação na área de influência do projeto e sua compatibilidade. 112. (Cespe – IBAMA – 2009) Acerca de licenciamento ambiental e avaliação de impacto ambiental, julgue o item que se segue. Para a finalidade de licenciamento ambiental, a Resolução CONAMA n.º 1/1986 estabelece que o estudo de impacto ambiental (EIA) deverá conter o diagnóstico ambiental da área de influência do projeto avaliado, completa descrição e análise dos recursos ambientais e suas interações, de modo a caracterizar a situação ambiental da área antes da implantação do projeto. Resolução: Caro aluno, veja o que diz a RESOLUÇÃO CONAMA Nº 001, de 23 de janeiro de 1986 em seu Artigo 6º - O estudo de impacto ambiental desenvolverá, no mínimo, as seguintes atividades técnicas: I. Diagnóstico ambiental da área de influência do projeto completa descrição e análise dos recursos ambientais e suas interações, tal como existem, de modo a caracterizar a situação ambiental da área, antes da implantação do projeto, considerando: a) o meio físico - o subsolo, as águas, o ar e o clima, destacando os recursos minerais, a topografia, os tipos e aptidões do solo, os corpos d'água, o regime hidrológico, as correntes marinhas, as correntes atmosféricas; b) o meio biológico e os ecossistemas naturais - a fauna e a flora, destacando as espécies indicadoras da qualidade ambiental, de valor científico e econômico, raras e ameaçadas de extinção e as áreas de preservação permanente; c) o meio sócio-econômico - o uso e ocupação do solo, os usos da água e a sócio-economia, destacando os sítios e monumentos arqueológicos, históricos e culturais da comunidade, as relações de dependência entre a sociedade local, os recursos ambientais e a potencial utilização futura desses recursos. II. Análise dos impactos ambientais do projeto e de suas alternativas, através de identificação, previsão da magnitude e interpretação da importância dos prováveis impactos relevantes, discriminando: os impactos positivos e negativos (benéficos e adversos), diretos e indiretos, imediatos e a médio e longo prazos, temporários e permanentes; seu grau de reversibilidade; suas propriedades cumulativas e sinérgicas; a distribuição dos ônus e benefícios sociais. III. Definição das medidas mitigadoras dos impactos negativos, entre elas os equipamentos de controle e sistemas de tratamento de despejos, avaliando a eficiência de cada uma delas. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 171 IV. Elaboração do programa de acompanhamento e monitoramento (os impactos positivos e negativos, indicando os fatores e parâmetros a serem considerados). Parágrafo Único - Ao determinar a execução do estudo de impacto Ambiental o órgão estadual competente; ou o IBAMA ou quando couber, o Município fornecerá as instruções adicionais que se fizerem necessárias, pelas peculiaridades do projeto e características ambientais da área Gabarito: C Relatório De Impacto Ambiental – RIMA O RIMA é exigido nos mesmos casos em que se exige o EIA. Diferentemente do que vem ocorrendo em muitos casos, o RIMA não é, e nem deve ser, um resumo do EIA. O EIA e o RIMA são dois documentos distintos com focos diferenciados. O EIA tem como objeto o diagnóstico das potencialidades naturais e socioeconômicas, os impactos do empreendimento e as medidas destinadas a mitigação, compensação e controle desses impactos. Já o RIMA oferece informações essenciais para que a população tenha conhecimento das vantagens e desvantagens do projeto e as consequências ambientais de sua implementação. Em termos gerais, pode-se dizer que o EIA é um documento técnico e que o RIMA é um relatório gerencial. O RIMA deve conter, de acordo com os incisos I a VIII do art. 9º da Resolução Conama 01/86: I. Os objetivos e as justificativas do projeto, sua relação e sua compatibilidade com as políticas setoriais, planos e programas governamentais; II. A descrição do projeto e suas alternativas tecnológicas e locacionais, especificando para cada um deles, nas fases de construção e operação, a área de influência, as matérias pRIMAs e mão-de-obra, as fontes de energia, os processos e técnica operacionais, os prováveis efluentes, emissões, resíduos de energia e os empregos diretos e indiretos a serem gerados; III. A síntese dos resultados dos estudos de diagnóstico ambiental da área de influência do projeto; IV. A descrição dos prováveis impactos ambientais da implantação e da operação da atividade, considerando o projeto, suas alternativas, os horizontes de tempo de incidência dos impactos e indicando métodos, técnicas e critérios adotados para sua identificação, quantificação e interpretação; V. A caracterização da qualidade ambiental futura da área de influência, comparando as diferentes situações da adoção do projeto e suas alternativas e a hipótese de sua não-realização; VI. A descrição do efeito esperado das medidas mitigadoras previstas em relação aos impactos negativos, mencionando aqueles que não puderam ser evitados, e o grau de alteração esperado; Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 172 VII. O programa de acompanhamento e monitoramentodos impactos; VIII. A recomendação quanto à alternativa mais favorável (conclusões e comentários de ordem geral). 113. (Cespe – AGU – 2007) O estudo de impacto ambiental (EIA) e o seu relatório (RIMA) são documentos técnicos de caráter sigiloso, de forma a impedir danos às empresas concorrentes da obra pública em estudo. Resolução: Errado. Tanto o EIA como o RIMA tem caráter Público. Os estudos ambientais em nada afetam a competitividade da obra pública em estudo, visto que as informações que são repassadas a todos são de cunho ambiental. Gabarito: E 114. (Cespe – JF - 2007) A exigência, ou não, de EIA decorre sempre da discricionariedade do administrador, que deve verificar, em cada caso, o grau de ofensividade ambiental do empreendimento proposto e determinar, se necessária, a formação do EIA e do RIMA. Resolução: Está Errado. Em algumas atividades independente do porte exigem EIA e RIMA independentemente da discricionariedade do administrador. Gabarito: E 115. (Cespe – JF - 2007) A licença prévia é um instrumento pelo qual a administração atesta a viabilidade da obra ou da atividade, mas a sua expedição independe de EIA e de RIMA, visto que, por ela, ainda não se acha autorizada a operação do empreendimento. Resolução: Errado. Para as atividades consideradas efetivamente ou potencialmente causadoras de significativa degradação ambiental, a concessão da licença prévia dependerá de aprovação de estudo prévio de impacto ambiental e respectivo relatório de impacto sobre o meio ambiente (EIA/RIMA). Gabarito: E 116. (Cespe – IBAMA – 2009) Acerca de licenciamento ambiental e avaliação de impacto ambiental, julgue o item que se segue. O processo de licenciamento ambiental é composto por um grupo de três licenças: licença prévia, licença de instalação e licença de operação. Essas licenças são complementares e interdependentes. Resolução: Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 173 Correto. Para cada etapa do processo de licenciamento ambiental, é necessária a licença adequada: no planejamento de um empreendimento ou de uma atividade, a licença prévia (LP); na construção da obra, a licença de instalação (LI) e na operação ou funcionamento, a licença de operação (LO). LICENÇA PRÉVIA – LP A LP deve ser solicitada na fase preliminar do planejamento da atividade. É ela que atestará a viabilidade ambiental do empreendimento, aprovará sua localização e concepção e definirá as medidas mitigadoras e compensatórias dos impactos negativos do projeto. Sua finalidade é definir as condições com as quais o projeto torna-se compatível com a preservação do meio ambiente que afetará. É também um compromisso assumido pelo empreendedor de que seguirá o projeto de acordo com os requisitos determinados pelo órgão ambiental. Para as atividades consideradas efetiva ou potencialmente causadoras de significativa degradação ambiental, a concessão da licença prévia dependerá de aprovação de estudo prévio de impacto ambiental e respectivo relatório de impacto sobre o meio ambiente (EIA/RIMA). Esses instrumentos também são essenciais para solicitação de financiamentos e obtenção de incentivos fiscais. Durante o processo de obtenção da licença prévia, são analisados diversos fatores que definirão a viabilidade ou não do empreendimento que se pleiteia. É nessa fase que: São levantados os impactos ambientais e sociais prováveis do empreendimento; São avaliadas a magnitude e a abrangência de tais impactos; São formuladas medidas que, uma vez implementadas, serão capazes de eliminar ou atenuar os impactos; São ouvidos os órgãos ambientais das esferas competentes; São ouvidos órgãos e entidades setoriais, em cuja área de atuação se situa o empreendimento; São discutidos com a comunidade, caso haja audiência pública, os impactos ambientais e respectivas medidas mitigadoras e compensatórias; e É tomada a decisão a respeito da viabilidade ambiental do empreendimento, levando-se em conta sua localização e seus prováveis impactos, em confronto com as medidas mitigadoras dos impactos ambientais e sociais. O prazo de validade da Licença Prévia deverá ser, no mínimo, igual ao estabelecido pelo cronograma de elaboração dos planos, programas e projetos relativos ao empreendimento ou atividade, ou seja, ao tempo necessário para a realização do planejamento, não podendo ser superior a cinco anos. LICENÇA DE INSTALAÇÃO – LI Após a obtenção da licença prévia, inicia-se então o detalhamento do projeto de construção do empreendimento, incluindo nesse as medidas de Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 174 controle ambiental determinadas. Antes do início das obras, deverá ser solicitada a licença de instalação junto ao órgão ambiental, que verificará se o projeto é compatível com o meio ambiente afetado. Essa licença dá validade à estratégia proposta para o trato das questões ambientais durante a fase de construção. Ao conceder a licença de instalação, o órgão gestor de meio ambiente terá: Autorizado o empreendedor a iniciar as obras; Concordado com as especificações constantes dos planos, programas e projetos ambientais, seus detalhamentos e respectivos cronogramas de implementação; Verificado o atendimento das condicionantes determinadas na licença prévia; Estabelecido medidas de controle ambiental, com vistas a garantir que a fase de implantação do empreendimento obedecerá aos padrões de qualidade ambiental estabelecidos em lei ou regulamentos; Fixado as condicionantes da licença de instalação (medidas mitigadoras e/ou compensatórias). O órgão ambiental realizará o monitoramento das condicionantes determinadas na concessão da licença. O acompanhamento é feito ao longo do processo de instalação e será determinado conforme cada empreendimento. O prazo de validade da licença de instalação será, no mínimo, igual ao estabelecido pelo cronograma de instalação do empreendimento ou atividade, não podendo ser superior a seis anos. LICENÇA DE OPERAÇÃO – LO A licença de operação autoriza o interessado a iniciar suas atividades. Tem por finalidade aprovar a forma proposta de convívio do empreendimento com o meio ambiente e estabelecer condicionantes para a continuidade da operação. Sua concessão é por tempo finito. A licença não tem caráter definitivo e, portanto, sujeita o empreendedor à renovação, com condicionantes supervenientes. O prazo de validade da licença de operação deverá considerar os planos de controle ambiental e será, em regra, de, no mínimo, quatro anos e, no máximo, dez anos. Cada ente da federação determinará, dentro desse limite, seus prazos. O ideal é que esse prazo termine quando terminarem os programas de controle ambiental, o que possibilitará uma melhor avaliação dos resultados bem como a consideração desses resultados no mérito da renovação da licença. No entanto, o órgão ambiental poderá estabelecer prazos de validade específicos para a licença de operação de empreendimentos que, por sua natureza e peculiaridades, estejam sujeitos a encerramento ou modificação em prazos inferiores. A renovação da LO deverá ser requerida pelo empreendedor com antecedência mínima de 120 dias do prazo de sua expiração. O pedido de Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 175 renovação deverá ser publicado no jornal oficial do estado e em um periódico regional ou local de grande circulação. Caso o órgão ambiental não conclua a análise nesse prazo, a licença ficará automaticamente renovada até sua manifestação definitiva. Na renovação da licença de operação, é facultado ao órgão ambiental, mediante justificativa, aumentar ou reduzir seu prazo de validade, mantendo os limites mínimo e máximo dequatro e dez anos. A decisão será tomada com base na avaliação do desempenho ambiental da atividade no período anterior. A licença de operação possui três características básicas: É concedida após a verificação, pelo órgão ambiental, do efetivo cumprimento das condicionantes estabelecidas nas licenças anteriores (prévia e de instalação); Contém as medidas de controle ambiental (padrões ambientais) que servirão de limite para o funcionamento do empreendimento ou atividade; e Especifica as condicionantes determinadas para a operação do empreendimento, cujo cumprimento é obrigatório, sob pena de suspensão ou cancelamento da operação. Gabarito: C 117. (Cespe – JF - 2007) O licenciamento ambiental é um procedimento por meio do qual o Estado desenvolve seu poder de polícia no âmbito preventivo, exercendo o controle prévio sobre atividades potencialmente causadoras de dano ao meio ambiente. Resolução: Certo. A licença prévia possui extrema importância no atendimento ao princípio da prevenção. Esse princípio se desenha quando, diante da ineficácia ou pouca valia em se reparar um dano e da impossibilidade de se recompor uma situação anterior idêntica, a ação preventiva é a melhor solução. Nesse conceito se encaixam os danos ambientais, cujo impacto negativo muitas vezes é irreversível e irreparável. Gabarito: C Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 176 118. (Cespe – IBAMA – 2009) Acerca dos procedimentos de licenciamento ambiental e das normas que regem o estudo de impacto ambiental e o respectivo relatório de impacto ambiental (EIA/RIMA), julgue o item seguinte. Considere que o órgão ambiental licenciador, pautado no interesse público e por decisão motivada, decida promover a alteração de condicionante de licença ambiental, expedida a fim de ampliar medidas mitigadoras de impactos negativos omitidos pela equipe multidisciplinar que elaborou o EIA/RIMA. Nesse caso, o empreendedor titular da licença ambiental deve sujeitar-se ao novo regime imposto. Resolução: Corretíssimo. O licenciamento é um compromisso, assumido pelo empreendedor junto ao órgão ambiental, de atuar conforme o projeto aprovado. Portanto, modificações posteriores, como, por exemplo, redesenho de seu processo produtivo ou ampliação da área de influência, deverão ser levadas novamente ao crivo do órgão ambiental. Além disso, o órgão ambiental monitorará, ao longo do tempo, o trato das questões ambientais e das condicionantes determinadas ao empreendimento, e ainda por ser de caráter autorizativo, pode ser cassada a qualquer momento caso não atenda ao novo regime imposto. Gabarito: C 119. (Cespe – IBAMA – 2009) Acerca dos procedimentos de licenciamento ambiental e das normas que regem o estudo de impacto ambiental e o respectivo relatório de impacto ambiental (EIA/RIMA), julgue o item seguinte. Se o procedimento de licenciamento for baseado em EIA/RIMA, o órgão ambiental licenciador obriga-se a realizar audiência pública em todos os municípios diretamente afetados pelo empreendimento. Resolução: Errado. De fato realizam-se audiências públicas nos casos em que são exigidos EIA/RIMA e as audiências públicas estão previstas como condicionantes para discussão e aprovação dos Relatórios de Impacto Ambiental (RIMA) vinculados aos Estudos de Impacto Ambiental (EIA). Porém as audiências públicas são realizadas na área onde haverá interferência, caso o empreendimento seja implantado, sendo prioritário o município onde os impactos forem mais significativos. Em função das peculiaridades do empreendimento, pode haver mais de uma audiência pública sobre o mesmo RIMA, em municípios da área de influência do empreendimento. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 177 Gabarito: E Valoração do Dano Ambiental A necessidade de atribuir o valor de determinado recurso natural, de estimar por meio de uma medida monetária o valor de um dano ecológico é fundamental, na medida em que se pretenda compatibilizar o artigo 170 com o artigo 225 da Constituição Federal de 1988, disciplinando a apropriação dos recursos naturais trabalhando com os princípios do poluidor-pagador, da responsabilidade por danos e do desenvolvimento sustentável. Uma gestão responsável e eficiente dos recursos naturais, a busca de uma poupança ou preservação desses recursos para as gerações futuras só poderá ser alcançada quando forem mais amplamente conhecidos os limites de sua utilização e os custos do consumo de tais recursos. Outra razão para valorar os recursos naturais está fundada no fato da legislação ambiental básica estar centrada no princípio da responsabilidade que impõem a reparação do equivalente após a ocorrência do dano. O próprio princípio do poluidor-pagador obriga ao conhecimento dos custos, dos valores que o poluidor potencial pagará para desenvolver a atividade. Assim diversos autores chegam a equação: Valor econômico total = valor de uso + valor de opção + valor de existência No que respeita ao valor de uso pode ser dividido em valor de uso produto e valor de uso consumo. O valor de uso é o atribuído ao ambiente pelas próprias pessoas que usam de fato ou ocasionalmente os insumos naturais, pagando ou não. É a idéia, corretíssima, de que todas as pessoas, independente do nível da renda, usufruem algum recurso natural. O oxigênio, por exemplo, todo o ser vivo inspira oxigênio que está na atmosfera em equilíbrio e devolve CO2. Ninguém paga nada por este precioso recurso, no entanto, ninguém duvida do seu valor de uso. Já o valor de uso produto é o dos recursos negociados no mercado, os que se compram e vendem e quanto a estes não há dificuldade maior em atribuir lhes valor econômico. O valor de uso consumo é dos bens consumidos sem passar pelo mercado, por exemplo, o extrativismo, a pesca de subsistência, esses bens tem valor de uso e podem ser contabilizados. O valor de opção é um valor indireto atribuído ao ambiente com base no risco de perda. A sociedade valoriza as atividades conservacionistas, então, o valor de opção significa o quanto consentimos em pagar hoje para ter direito de exploração desse recurso no futuro. O exemplo é o da planta que ainda não conhecemos, não-classificada, mas que pode conter o princípio ativo do remédio para uma doença grave, ou para a eterna-juventude. O valor de existência, o valor em si, é a dimensão ética e a parcela mais difícil de ser conceituada. Representa o valor atribuído ao meio ambiente em si, é o valor intrínseco. Critérios e metodologias para valoração dos recursos naturais Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 178 No tocante aos critérios e metodologias, podemos elencar os seguintes critérios ou técnicas de mensuração, a saber: I. Técnicas baseadas em preços de mercado; II. Diferencial da produtividade; III. Perda de ganhos. Preços de mercado Essas técnicas baseiam-se em preços de mercado e avaliam os efeitos das mudanças na qualidade e quantidade de produtos que circulam no mercado. Diferencial de produtividade O desenvolvimento de um projeto, uma construção, um acidente ecológico podem influenciar a produtividade positiva ou negativamente. Os efeitos provocados pelo desmatamento como possível de avaliação pelo método, anotando que em um primeiro momento, a produtividade agrícola cresce e no momento seguinte há a diminuição da fertilidade do solo pela erosão e a produção agrícola cai, sendo também prejudicada pelo assoreamento dos rios e aumento das cheias. Perda de ganhos É a abordagem recomendada quando as mudanças ambientais refletem na saúde humana. Ocorre que cada vez mais somos obrigados a reconhecer que pagamos um altíssimo preço em razão do descaso com o meioambiente. Colocar preço na vida humana é controverso, todavia, sabe-se que cada obra de engenharia usou indiretamente essa valoração da vida na ocasião em que escolheu o nível de segurança que teria a obra. Pode-se, perfeitamente, mensurar a produção perdida com a morte ou doença de um trabalhador. As indústrias realizam esta quantificação à perfeição. A indústria turística e hoteleira poderá imediatamente avaliar a perda de negócios em razão de acidentes com o comprometimento de praias e locais turísticos. Esse é um assunto que não cai muito, mas vamos fazer algumas questões de concursos passados por desencargo de consciência: 120. (Cespe – OAB - 2007) Com relação à responsabilidade por danos ambientais, julgue o item a seguir: A natureza objetiva da responsabilidade civil por danos ambientais inspira-se em um postulado de equidade, pois aquele que obtém lucros com uma atividade, deve responder por eventuais prejuízos dela resultantes, independentemente de culpa, sendo igualmente irrelevante saber se a atividade danosa é lícita ou ilícita. Resolução: Certo. Pelo Princípio da Responsabilidade o poluidor, pessoa física ou jurídica, responde por suas ações ou omissões em prejuízo do meio ambiente, Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 179 ficando sujeito a sanções cíveis, penais ou administrativas. Logo, a responsabilidade por danos ambientais é objetiva, conforme prevê o § 3º do Art. 225 CF/88. Gabarito: C 121. (Cespe – OAB - 2007) Com relação à responsabilidade por danos ambientais, julgue o item a seguir: Consoante o princípio do POLUIDOR PAGADOR, a definição dos custos de produção de determinada empresa poluidora não pode levar em consideração os custos sociais externos decorrentes de sua atividade poluente, sob pena de cometimento de infração administrativa ambiental. Resolução: Errado. O Princípio do Poluidor Pagador obriga quem poluiu a pagar pela poluição causada ou que pode ser causada, assim a empresa irá incorrer em custos que refletirão no seu custo de produção. Gabarito: E Sistema Nacional de Unidades de Conservação O Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC) é o conjunto de unidades de conservação (UC) federais, estaduais e municipais. É composto por 12 categorias de UC, cujos objetivos específicos se diferenciam quanto à forma de proteção e usos permitidos: aquelas que precisam de maiores cuidados, pela sua fragilidade e particularidades, e aquelas que podem ser utilizadas de forma sustentável e conservadas ao mesmo tempo. O SNUC foi concebido de forma a potencializar o papel das UC, de modo que sejam planejadas e administradas de forma integrada com as demais UC, assegurando que amostras significativas e ecologicamente viáveis das diferentes populações, habitats e ecossistemas estejam adequadamente representadas no território nacional e nas águas jurisdicionais. Para isso, o SNUC é gerido pelas três esferas de governo (federal, estadual e municipal). Além disso, a visão estratégica que o SNUC oferece aos tomadores de decisão possibilita que as UC, além de conservar os ecossistemas e a biodiversidade, gerem renda, emprego, desenvolvimento e propiciem uma efetiva melhora na qualidade de vida das populações locais e do Brasil como um todo. O SNUC tem os seguintes objetivos: I. Contribuir para a conservação das variedades de espécies biológicas e dos recursos genéticos no território nacional e nas águas jurisdicionais; II. Proteger as espécies ameaçadas de extinção; III. Contribuir para a preservação e a restauração da diversidade de ecossistemas naturais; Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 180 IV. Promover o desenvolvimento sustentável a partir dos recursos naturais; V. Promover a utilização dos princípios e práticas de conservação da natureza no processo de desenvolvimento; VI. Proteger paisagens naturais e pouco alteradas de notável beleza cênica; VII. Proteger as características relevantes de natureza geológica, morfológica, geomorfológica, espeleológica, arqueológica, paleontológica e cultural; VIII. Recuperar ou restaurar ecossistemas degradados; IX. Proporcionar meio e incentivos para atividades de pesquisa científica, estudos e monitoramento ambiental; X. Valorizar econômica e socialmente a diversidade biológica; XI. Favorecer condições e promover a educação e a interpretação ambiental e a recreação em contato com a natureza; e XII. Proteger os recursos naturais necessários à subsistência de populações tradicionais, respeitando e valorizando seu conhecimento e sua cultura e promovendo-as social e economicamente. 122. (Cespe – MP/AP -2006) Quanto às unidades de conservação, julgue o item a seguir. As unidades de conservação integrantes do Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC) dividem-se em dois grupos, com características específicas: as unidades de uso sustentável — cujo objetivo é compatibilizar a conservação da natureza com o uso sustentável da totalidade de seus recursos naturais — e as unidades de proteção integral — que objetivam a preservação da natureza, sendo admitido apenas o uso indireto dos seus recursos naturais, excetuando-se os casos previstos em lei. Resolução: Correto. O SNUC prevê 12 (doze) categorias complementares de unidades de conservação, organizando-as de acordo com seus objetivos de manejo e tipos de uso em dois grandes grupos: As Unidades de Proteção Integral tem como objetivo básico a preservação da natureza, sendo admitido o uso indireto dos seus recursos naturais, com exceção dos casos previstos na Lei do SNUC; As Unidades de Uso Sustentável visam compatibilizar a conservação da natureza com o uso direto de parcela dos seus recursos naturais, ou seja, é aquele que permite a exploração do ambiente, porém mantendo a biodiversidade do local e os seus recursos renováveis. Assim está perfeita a divisão em dois grandes grupos: de uso sustentável e de proteção integral. Gabarito: C Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 181 123. (Cespe – MP/AP -2006) Quanto às unidades de conservação, julgue o item a seguir. A unidade de proteção integral denominada refúgio de vida silvestre tem como objetivo proteger ambientes naturais onde sejam asseguradas condições para a existência ou a reprodução de espécies ou comunidades da flora local e da fauna residente ou migratória. Resolução: Correto. Veja a Descrição das 12 categorias: Grupo Categoria SNUC Descrição Proteção integral Estação ecológica De posse e domínio público, servem à preservação da natureza e à realização de pesquisas científicas. A visitação pública é proibida, exceto com objetivo educacional. Pesquisas científicas dependem de autorização prévia do órgão responsável. Reserva biológica Visam a preservação integral da biota e demais atributos naturais existentes em seus limites, sem interferência humana direta ou modificações ambientais, excetuando-se as medidas de recuperação de seus ecossistemas alterados e as ações de manejo necessárias para recuperar e preservar o equilíbrio natural, a diversidade biológica e os processos ecológicos. Parque nacional Tem como objetivo básico a preservação de ecossistemas naturais de grande relevância ecológica e beleza cênica, possibilitando a realização de pesquisas científicas e o desenvolvimento de atividades de educação e interpretação ambiental, de recreação em contato com a natureza e de turismo ecológico. Monumento natural Objetivam a preservação de sítios naturais raros, singulares ou de grande beleza cênica. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 182 Refúgio de vida silvestre Sua finalidade é a proteção de ambientesnaturais que asseguram condições para a existência ou reprodução de espécies ou comunidades da flora local e da fauna residente ou migratória. Uso sustentável Área de relevante interesse ecológico Geralmente de pequena extensão, são áreas com pouca ou nenhuma ocupação humana, exibindo características naturais extraordinárias ou que abrigam exemplares raros da biota regional, tendo como objetivo manter os ecossistemas naturais de importância regional ou local e regular o uso admissível dessas áreas, de modo a compatibilizá-lo com os objetivos de conservação da natureza. Reserva particular do patrimônio natural De posse privada, gravada com perpetuidade, objetivando conservar a diversidade biológica. Área de proteção ambiental São áreas geralmente extensas, com um certo grau de ocupação humana, dotadas de atributos abióticos, bióticos, estéticos ou culturais especialmente importantes para a qualidade de vida e o bem-estar das populações humanas, e tem como objetivos básicos proteger a diversidade biológica, disciplinar o processo de ocupação e assegurar a sustentabilidade do uso dos recursos naturais. Floresta nacional É uma área com cobertura florestal de espécies predominantemente nativas e tem como objetivo básico o uso múltiplo sustentável dos recursos florestais e a pesquisa científica, com ênfase em métodos para exploração sustentável de florestas nativas. Reserva de desenvolvimento sustentável São áreas naturais que abrigam populações tradicionais, cuja existência baseia-se em sistemas sustentáveis de exploração dos recursos naturais, desenvolvidos ao longo de gerações, adaptados às condições ecológicas locais, que desempenham um papel fundamental na proteção da natureza e na manutenção da diversidade biológica. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 183 Reserva de fauna É uma área natural com populações animais de espécies nativas, terrestres ou aquáticas, residentes ou migratórias, adequadas para estudos técnico-científicos sobre o manejo econômico sustentável de recursos faunísticos. Reserva extrativista Utilizadas por populações locais, cuja subsistência baseia-se no extrativismo e, complementarmente, na agricultura de subsistência e na criação de animais de pequeno porte, áreas dessa categoria tem como objetivos básicos proteger os meios de vida e a cultura dessas populações, e assegurar o uso sustentável dos recursos naturais da unidade. Gabarito: C 124. (Cespe – MP/AP -2006) Quanto às unidades de conservação, julgue o item a seguir. A reserva extrativista é uma área utilizada por populações extrativistas tradicionais de subsistência baseada exclusivamente no extrativismo, sendo vetadas a prática da agricultura — mesmo que apenas de subsistência — e a criação de animais. Resolução: Errado. Complementarmente pode basear-se sim em agricultura de subsistência e criação de animais de pequeno porte. Gabarito: E Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 184 b) Abastecimento de Água Um sistema de abastecimento de água deve fornecer e garantir à população água de boa qualidade do ponto de vista físico, químico, biológico e bacteriológico, sem impurezas prejudiciais à saúde. Esses sistemas compreendem cinco etapas: Captação: a água bruta é captada em mananciais superficiais (barragens, lagos, etc) ou subterrâneos (poços); Adução: a água captada nos mananciais é bombeada até as ETAs (Estações de Tratamento de Água) para que possa ter tratamento adequado; Tratamento: através de uma série de processos químicos e físicos, a água bruta é tornada potável para que possa ser distribuída à população; Transporte e reserva: depois de tratada, a água é bombeada até reservatórios para que fique à disposição da rede distribuidora; Distribuição: a parte final do sistema, onde a água é efetivamente entregue ao consumidor, pronta para ser consumida. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 185 Como esses sistemas são concebidos? Para que o estudo de concepção possa ser feito é necessário: definição do objetivo do estudo; definição do grau de detalhamento e de precisão do estudo de concepção em geral e das partes constituintes do sistema, que exigem diferentes graus de detalhamento e de precisão; aspectos e condições econômicas e financeiras, condicionantes do estudo; definição de condições e parâmetros que, pela Norma, são de iniciativa do contratante. 125. (Cespe – MPU – 2010) Compõem um sistema convencional de abastecimento público de água as seguintes unidades: manancial, captação, adução, tratamento, reservação, distribuição e recalque. Resolução: São as seguintes as unidades de um sistema convencional de abastecimento público: Captação, Adução, Tratamento, Reservação e Distribuição. Veja que a questão acrescentou como “unidades” o manancial e o recalque. Ambos estão implícitos na análise convencional da literatura técnica. Na minha visão isso dá margem à anulação, mas não é hora de nos preocuparmos com isso. O recalque é a atividade de elevar a água, com o objetivo de aumentar a pressão de serviço. Gabarito: C A implantação ou a melhoria de um sistema de abastecimento de água vai repercutir imediatamente sobre a saúde da população, assim porque: ocorre a erradicação de doenças de veiculação ou de origem hídrica; ocorre a diminuição dos índices de mortalidade geral e em especial da mortalidade infantil; Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 186 as melhores condições de higiene pessoal e do ambiente que proporciona vai implicar diminuição de uma série de doenças não relacionadas diretamente à água. (Efeito Mills-Reincke). A importância econômica é também relevante. A implantação do abastecimento público de água se traduz num aumento de vida média útil da população e na redução de número de horas perdidas com diversas doenças, refletindo num aumento sensível de número de horas trabalhadas dos membros da comunidade beneficiada e com isto, aumento de produção. O homem é um ser que trabalha, sendo portanto um fator de produção. A água constitui matéria-prima de muitas indústrias ou auxiliar de processos em atividades industriais, como água para caldeira e outras. O estudo de concepção de uma rede de abastecimento de água deve abordar, dependendo de sua aplicação e definição do contratante, os seguintes aspectos: os problemas relacionados com a configuração topográfica e características geológicas da região de localização dos elementos constituintes do sistema; os consumidores a serem atendidos até o alcance do plano e sua distribuição na área a ser abastecida pelo sistema; a quantidade de água exigida por diferentes classes de consumidores e as vazões de dimensionamento; no caso de existir sistema de distribuição, a integração das partes deste ao novo sistema; a pesquisa e a definição dos mananciais abastecedores; a demonstração de que o sistema proposto apresenta total compatibilidade entre suas partes; o método de operação do sistema; a definição das etapas de implantação do sistema; a comparação técnico-econômica das concepções; o estudo de viabilidade econômico-financeira da concepção básica. Os elementos cartográficos utilizados para elaboração de estudos de concepção podem ser constituídos de mapas, fotografias aéreas, levantamentos aerofotogramétricos, topográficos planimétricos ou planialtimétricos ou levantamentos expeditos. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 187 Devem pelo menos cobrir a região em que se encontra a área urbana a ser abastecida(incluindo as áreas de expansão previstas) e de possível localização das partes isoladas do sistema; devem também cobrir as regiões em que se encontram os presumíveis mananciais abastecedores e as faixas de terreno nas quais podem se localizar os condutos de interligação dos mananciais e partes do sistema, isoladas ou não. A escala dos elementos cartográficos utilizados deve: ser suficiente para permitir a análise e comparação das soluções possíveis (a figura acima claramente não atende, por exemplo); possibilitar a apresentação dos estudos de forma que resultem perfeitamente caracterizados todos os elementos definidores de cada uma das soluções. Exemplos: Escalas de 1:250 000 a 1:50 000 indicação de mananciais disponíveis; evidenciação de núcleos populacionais e localização de outros agentes poluidores com vistas a problemas de poluição de mananciais. Escala de 1:25 000 estudo da localização de mananciais; indicação de posição aproximada da rede e dos demais elementos constitutivos do sistema de distribuição em textos explicativos ou em folhas-índices; Localização aproximada e forma de escoamento, baseadas em inspeção e cotas significativas levantadas com altímetro. Pesquisa da região para localização da ETA, considerando vias de acesso e posição relativa ao sistema. Escala de 1:10 000 Definição das áreas a serem atendidas pelas diferentes redes; Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 188 Definição do local e posição do fundo com relação ao terreno, baseadas em inspeção local ou em levantamento expedito. Escala de 1:5 000 a 1:2 000 Definição da área servida pela rede com delimitação de perímetro das zonas de pressão; Escolha do local para implantação de reservatórios; Escala 1:2 000 a 1:1 000 Escolha da área destinada à implantação da ETA; Avaliação da área e desapropriação. Veja que quanto maior a escala (menor denominador), maior o nível possível de detalhamento. Podem ser utilizadas fotografias aéreas para as mesmas finalidades indicadas, para os levantamentos nas escalas de 1:250 000 até 1:25 000. Ampliações gráficas de elementos cartográficos podem ser feitas unicamente com a finalidade de facilitar a apresentação do sistema estudado, permanecendo para grau de precisão, no máximo, aquele do documento que deu origem à ampliação. Podem ser utilizados levantamentos expeditos para comparação de soluções, desde que o erro cometido na avaliação das grandezas relacionadas com as concepções comparadas não prejudique a conclusão do estudo. Os levantamentos expeditos podem ser feitos mediante o uso de altímetro, bússola, goniômetro, trena ou odômetro, bem como mediante qualquer artifício que permita estabelecer as posições relativas das diferentes partes que devem constituir o sistema de abastecimento. Os levantamentos que não dispuserem de elementos comprobatórios de sua precisão ou de elementos que tornem possível a verificação dessa precisão só podem ser utilizados em estudos de concepção como se fossem levantamentos expeditos. Nenhuma concepção pode deixar de ser examinada, por falta ou inadequação, de elementos cartográficos. Os consumidores a serem considerados compreendem os estabelecimentos residenciais, industriais e públicos. A População abastecível deve ser constituída, no alcance do plano, de: pelo menos 80% da população residente, quando esse percentual não é fixado pelo contratante; parcelas das populações flutuante e temporária, cujos abastecimentos apresentem interesse econômico ou social, a juízo do contratante. Devem ser abastecidos os estabelecimentos comerciais e públicos que: se situem no interior da área abastecível; se situem fora da área abastecível, mas que, a juízo do contratante, sejam considerados consumidores especiais. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 189 Podem ser abastecidos os estabelecimentos industriais que: se situem no interior da área abastecível e não utilizem água do sistema público em seus processamentos; se situem fora da área abastecível, mas que, a juízo do contratante, sejam considerados consumidores especiais, quer utilizem ou não água nos seus processamentos. A população residente deve ser avaliada de acordo com um dos seguintes critérios: Mediante a extrapolação de tendências de crescimento, definidas por dados estatísticos suficientes para constituir uma série histórica, observando- se: a aplicação de modelos matemáticos (mínimos quadrados) aos dados censitários do IBGE. Deve ser escolhida como curva representativa de crescimento futuro, aquela que melhor se ajustar aos dados censitários; o emprego de métodos que considerem os índices de natalidade, mortalidade, crescimento vegetativo e correntes migratórias. Em ambos os casos, devem ser considerados fatores que venham a alterar a tendência de evolução sócio-econômica da comunidade em estudo e da região; todas as discrepâncias apresentadas nos dados estatísticos, utilizados para definir a tendência de crescimento, devem ser devidamente estudadas e explicadas; a utilização de dados estatísticos não provenientes do IBGE exige a comprovação de confiabilidade. Mediante a aplicação à última população conhecida da comunidade em estudo das mesmas tendências verificadas em comunidades com características análogas às da comunidade em estudo, quando inexistirem dados característicos suficientes para constituir uma série histórica. Pode ser aceito o estudo de crescimento de população, realizado com outra finalidade, desde que satisfaça aos critérios acima. As populações flutuante e temporária devem ser avaliadas mediante critérios particulares, estabelecidos de comum acordo com o contratante. Na falta de dados estatísticos ou informações de outras fontes e a critério do contratante, pode ser admitido que o número de estabelecimentos comerciais e públicos deve manter o mesmo fator de proporcionalidade com a população residente. Os estabelecimentos industriais, que utilizam ou não água em seus processamentos, devem ser definidos por ocasião da elaboração do estudo de concepção, a partir de levantamento dos estabelecimentos existentes, com seus planos de expansão e dos que tiveram sua instalação já autorizada. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 190 A população que condiciona o dimensionamento do sistema de abastecimento deve ser a população prevista até o alcance do plano, estudada segundo os critérios estabelecidos anteriormente. Na determinação da demanda de água devem ser considerados o consumo das ligações medidas e não medidas e o volume de perdas no sistema. Os volumes faturados não servem de base para o cálculo da demanda de água. Os valores das demandas de água, adotados para dimensionamento do sistema de abastecimento, devem ser baseados em condições locais, ressalvados os casos previstos em norma. No caso de comunidade que contam com sistema público de abastecimento de água, as demandas devem ser determinadas através de dados de operação do próprio sistema, a menos que ocorram condições que tornem esses dados não confiáveis. Devem ser apresentadas, em relatório, condições que tornem os dados não confiáveis, seus efeitos e as possibilidades de solução. Quando os dados disponíveis são confiáveis, os valores de consumo devem ser determinados de acordo com os seguintes critérios: O consumo médio é igual à média dos volumes diários, consumidos no período mínimo de um ano. O coeficiente do dia de maior consumo (k1) deve ser obtido da relação entre o maior consumo diário, verificado no período de um ano e o consumo médio diário neste mesmo período, considerando- se sempre as mesmas ligações. Recomenda-se que sejam considerados, no mínimo,cinco anos consecutivos de observações, adotando-se a média dos coeficientes determinados. Esse valor varia de 1,2 a 2,0 dependendo das condições locais. O coeficiente da hora de maior consumo (k2) é a relação entre a máxima vazão horária e a vazão média do dia de maior consumo. Durante o dia ocorrem sensíveis variações no consumo de água. As horas de maior demanda situam-se em torno daquelas em que a população está habituada a tomar refeições, em virtude do uso mais acentuado de água na cozinha, antes e depois das mesmas. O Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 191 consumo mínimo verifica-se no período noturno, geralmente nas fases iniciais da madrugada. Seu valor varia entre 1,5 e 3,0. Para a determinação dos valores do consumo médio diário, do coeficiente do dia de maior consumo e do coeficiente da hora de maior consumo, devem ser excluídos os consumos dos dias em que ocorram acidentes, no sistema, ou fatos excepcionais responsáveis por alteração do consumo. O coeficiente K1 é utilizado na composição da vazão de dimensionamento das unidades do sistema que antecedem o reservatório de distribuição, ou seja: as unidades de produção, tais como obras de captação, adutoras, elevatórias de água bruta, estações de tratamento, elevatórias de água tratada. O coeficiente K2 é utilizado quando se pretende dimensionar a rede de distribuição. Os estabelecimentos residenciais, comerciais e públicos devem ter seus consumos avaliados com base no histórico das economias medidas e através de uma estimativa de consumo para as economias não medidas, cujos critérios devem ser fixados de comum acordo com as entidades intervenientes. Aproveitamento do sistema existente Para as comunidades que dispõem de sistema de abastecimento deve ser feito estudo do aproveitamento de suas partes para constituir partes do novo sistema a ser projetado. O aproveitamento de qualquer das partes deve ser feito de modo a se integrar, permanente ou temporariamente, no novo sistema. Fatores que afetam o consumo Clima: quanto mais quente a região maior é o consumo de água. Hábitos e Nível de Vida da População: quanto maior o nível de vida e o poder aquisitivo maior o consumo. Natureza da Cidade: as cidades industriais e mistas apresentam maior consumo que as cidades tipicamente residenciais. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 192 Tamanho da Cidade: A experiência tem demonstrado que quanto maior a cidade, maior o número de estabelecimentos comerciais e industriais e de repartições públicas, jardins e equipamentos públicos, implicando aumento nesses dois tipos de consumo. A maior extensão de redes de distribuição vai também acarretar maior volume de perdas por vazamentos, além de apresentarem, obviamente, um maior contingente populacional e, portanto, maior consumo doméstico. Existência ou Ausência de Medição: Quando o consumo é estimado em lugar de ser hidrometrado, a população não se sente motivada a economizar água, nem evitar desperdícios. Pressão na Rede: quando na rede reina pressões elevadas, uma abertura mínima de torneiras e válvulas ocasiona uma grande saída de água, elevando o consumo. Captação Devem ser considerados abastecedores todos os mananciais que apresentem condições sanitárias satisfatórias e que, isolados ou agrupados, apresentem vazão suficiente para atender à demanda máxima prevista para o alcance do plano. O levantamento das condições sanitárias de qualquer manancial superficial, com vistas à escolha do ponto de captação, deve ser feito por inspeção sanitária realizada na sua bacia, complementada por análises de amostras de suas águas coletadas em pontos significativos e em períodos representativos. A inspeção sanitária deve englobar o levantamento, com localização em planta dos núcleos populacionais, das indústrias, das explorações agropecuárias e de qualquer outro agente poluidor, bem como suas características e seu regime de funcionamento. Quando a área da bacia for consideravelmente maior do que a necessária para abastecer a população no alcance do plano, sem obras de regularização, a inspeção sanitária pode-se restringir aos agentes poluidores considerados mais significativos, de acordo com indicação do contratante. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 193 As análises das águas dos mananciais devem realizar-se conforme indicação do contratante. Devem ser levadas em conta as condições futuras que os mananciais possam apresentar, em decorrência do crescimento de agentes poluidores. A vazão a ser considerada, para fins de escolha de mananciais abastecedores, deve ser a correspondente ao dia de demanda máxima prevista para o alcance do plano. Devem ser criteriosamente considerados quaisquer outros usos dos mananciais que possam ser abastecedores do sistema. Cabe ao contratante tomar as providências legais necessárias para tornar possível o uso de um manancial como abastecedor e para garantir a possibilidade das expansões previstas em projeto. Quando a diferença entre a vazão disponível estimada para o manancial ou mananciais e a vazão requerida não ultrapassar 10% da vazão necessária, além do manancial ou dos mananciais estudados para abastecer o sistema, deve ser prevista solução para a hipótese de aqueles se revelarem insuficientes. Deve-se complementar a vazão requerida em condições técnicas e econômicas aceitáveis. As obras de captação deverão ser implantadas, preferencialmente em trechos retilíneos do curso de água ou, quando em curva, junto à sua curvatura externa (margem côncava), onde a velocidade da água é maior. Evitam-se, assim, bancos de areia que poderão obstruir as entradas de água. Nessa margem côncava as profundidades são maiores e poderão oferecer melhor submersão aos componentes da entrada de água. Quanto à tomada de água, deve-se prever nos condutos livres e forçados à velocidade de pelo menos 0,60 m/s. Deverá ser considerada a necessidade de acesso ao local da captação, mesmo ocorrendo fortes temporais e inundações, pântanos e áreas alagadiças devem ser evitados. Por essa razão, é contraindicada a construção de obras em terrenos baixos, próximos do curso de água, mesma que a casa de bombas fique ao abrigo das cheias. As estradas de acesso devem propiciar livre trânsito em qualquer época do ano. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 194 126. Um engenheiro está consultando a NBR 12213:1992 (Projeto de captação de água de superfície para abastecimento público – Procedimento) para o desenvolvimento de um projeto. Estudando as condições para tomada d’água, ele verificou que, no caso de condutos livres, a velocidade não deve ser inferior a 0,60 m/s Resolução: Exato! Quanto à tomada de água, deve-se prever nos condutos livres e forçados à velocidade de pelo menos 0,60 m/s. Gabarito: C 127. (Cespe – TCU – 2007) Para definir um manancial, é imprescindível fazer uma estimativa de sua vazão máxima e um levantamento sanitário da bacia hidrográfica a montante dos possíveis locais de captação. Resolução: O erro da questão é enfatizar a vazão máxima do manancial. A vazão máxima não é tão importante. Para definir um manancial, se está mais interessado na vazão que poderá ser utilizada, ou seja, nas vazões médias e mínimas. A vazão mínima é importante porque normalmente não é desejável utilizar toda a água de um manancial, porque isso poderia comprometer os cursos naturais a jusante. Gabarito: E Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 195 128. A captaçãoé o conjunto de estruturas e dispositivos construído ou montado junto ao manancial, para se efetuar a tomada de água destinada ao sistema de abastecimento. As obras de captação devem ser projetadas e construídas de forma a assegurar, em qualquer época do ano, condições de fácil entrada de água e, tanto quanto possível, da melhor qualidade encontrada no manancial escolhido. As obras de captação deverão ser implantadas, preferencialmente em trechos retilíneos do curso de água ou, quando em curva, junto à sua curvatura interna, onde a velocidade da água é maior. Resolução: A afirmação ia bem até falar que a captação em curva deve ser junto a sua curvatura interna. Sabemos que a velocidade é maior na curvatura externa! Gabarito: E 129. Em um sistema de abastecimento de água convencional, a unidade para retirada de água do manancial abastecedor é denominada adução. Resolução: Errado. Adução é o transporte da água. A questão se refere a captação! Gabarito: E No caso de captação de lençol profundo mediante poços, deve-se proceder através das seguintes atividades: prescrição do método de perfuração; locação topográfica do poço; estimativa das profundidades mínima e máxima do poço; estimativa da vazão do poço; fixação dos diâmetros nominais úteis do poço; fixação do(s) diâmetro(s) nominal(is) de perfuração do poço; previsão da coluna estratigráfica a ser perfurada até o limite do solo, da transição solo-rocha e da extensão em rocha(s); previsão da zona de saturação a ser explotada, do potencial e das pressões existentes, representadas pelos níveis piezométricos, tipos de vazios e sua geometria; previsão das prováveis posições do nível dinâmico; avaliação do perfil hidroquímico da(s) água(s) na zona de saturação; previsão da extensão e do tipo de revestimento de acabamento em tubo liso ou filtro; quando necessária, a colocação de filtro deve ser decidida após a perfilagem elétrica Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 196 do trecho considerado, indicando- se o posicionamento das seções de filtros na coluna de revestimento; indicação da cota de posição da sapata da coluna parcial de tubos de revestimento lisos ou filtro, a fim de se obter absoluta estanqueidade na transição da formação friável para a consistente; análise granulométrica da formação aquífera, quando friável, e verificação da necessidade de pré-filtro; definição das características do filtro quanto à abertura, área útil e qualidade do material; definição das dimensões e dos materiais usados no revestimento definitivo do poço, tais como tubos lisos e filtros; caracterização da natureza e previsão da granulometria dos materiais do pré-filtro; indicação dos trechos do poço e do revestimento a serem cimentados; indicação do trecho de cimentação de proteção sanitária superficial; especificação da laje de concreto de proteção do poço; definição do tipo de desinfecção do poço, após a conclusão de todos os trabalhos. No arranjo das partes de um sistema, o pré-dimensionamento dessas partes e o relacionamento entre elas devem garantir o abastecimento contínuo, sanitariamente seguro e sob condições de operação aceitáveis, em qualquer etapa prevista de implantação do sistema. Deve ser feita uma análise de funcionamento de cada uma das partes do sistema e das condições que esse funcionamento impôe às demais partes, direta ou indiretamente relacionadas, determinando os parâmetros indicativos de suas qualidades ou características técnicas, tendo em vista a projeção anual de demandas até o alcance do plano, sob as condições de operação estabelecidas para o sistema. O abastecimento é considerado contínuo quando o sistema, em todas as suas partes, é dotado de condições operacionais que, em qualquer instante, haja na rede distribuidora água com pressão e quantidade suficiente, conforme condições estabelecidas em Norma. A operação de um órgão ou parte do sistema pode ser automática quando se destina ao ajuste de qualquer condição de funcionamento desse órgão ou parte do sistema, podendo ser condicionada através de medidas e controle, sob forma permanente, de uma ou mais das seguintes grandezas: pressão em condutos forçados; velocidade ou vazão de água em condutos; nível de água; intensidade de corrente elétrica em condutores de energia; diferença de potencial disponível no fornecimento de energia elétrica. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 197 A comparação econômica das concepções técnicas deve ser feita, considerando os valores de investimentos ao longo do plano e as despesas de operação e manutenção. As seguintes simplicações são admitidas para a comparação econômica: as diferentes concepções de uma parte ou unidade do sistema podem ser comparadas economicamente em separado das demais partes ou unidades, quando a escolha resultante da comparação feita não interfere na comparação de qualquer outra parte ou unidade do sistema; para a comparação econômica de concepções de qualquer parte ou unidade do sistema, não é necessário considerar as condições comuns a todas elas. O estudo de concepção deve conter estimativa de custos para cada parte ou unidade do sistema. A estimativa de custos deve ser baseada em orçamento e/ou curva de custos, sendo indispensável citar a origem dos preços e das curvas, bem como justificar suas validades. Os índices para avaliação de custos de partes ou unidades do sistema, quando dados por curvas de custos, devem ser específicos para cada uma dessas partes ou unidades, em função das grandezas que as caracterizam. As despesas de manutenção e operação resultam da avaliação com: pessoal; consumo de energia elétrica; reposição de materiais e ferramentas; consumo de produtos químicos; consumo de combustíveis; oficinas; transporte. A comparação econômica de diversas concepções técnicas para a escolha da concepção básica deve ser feita mediante métodos e critérios de uso corrente, ou de acordo com os estabelecidos pelo contratante ou entidade financiadora do investimento. 130. (Cespe – Inmetro – 2009) A extração de água do aquífero subterrâneo para consumo dos moradores dos edifícios está entre as atividades sujeitas à outorga de direito de uso dos recursos hídricos pelo poder público. Resolução: De fato, a extração de água do aquífero está sujeita à outorga de direito de uso dos recursos hídricos pelo poder público. É importante lembrar que o tratamento de esgoto é cobrado em função do consumo de água. Com a Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 198 utilização de água sem outorga o consumidor está deixando de pagar o tratamento desta água. Gabarito: C Adução Adutoras são canalizações que conduzem a água entre as unidades do sistema que precedem a rede de distribuição. Não possuem derivações para alimentarem distribuidores de rua ou ramais prediais. Há casos em que da adutora principal partem ramificações (subadutoras) para levar água a outros pontos fixos do sistema. As adutoras interligam tomadas de água, estações de tratamento e reservatórios, geralmente na sequência indicada. São canalizações de importância vital para o abastecimento de cidades. Qualquer interrupção, que venham a sofrer, afetará o abastecimento da população, com reflexos negativos. As adutoras devem ser criteriosamente projetadas e construídas de forma a minimizar as possibilidades de “panes” que podem determinar falta de água por longos períodos. Para o traçado das adutoras, devem-se levar em consideração vários fatores, tais como: topografia, características geológicas do solo, facilidades de acesso. Deve-se evitar a passagem por regiões acidentadas, com rampasmuito fortes, pois isto, além de encarecer a construção e a manutenção, pode dar origem a pressões elevadas nos pontos baixos da linha, obrigando o emprego de tubos de maior resistência. Os terrenos rochosos dificultam seriamente o assentamento de adutoras enterradas. Os solos agressivos como os de pântanos ou terreno turfosos podem prejudicar a durabilidade de certos tipos de tubulação. Por isso, um exame local complementado por sondagens é desejável na fase que precede a elaboração do projeto definitivo. Devem ser evitados os trajetos que necessitem de obras complementares caras tanto na construção como na manutenção. A escolha do caminhamento deve se pautar pela economia, segurança e facilidades futuras de operação e de manutenção. As adutoras são classificadas quanto ao líquido transportado (água bruta ou tratada) e quanto à energia de movimentação da água. Adutoras por gravidade o conduto forçado o conduto livre ou aqueduto Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 199 o combinação de forçados e livres Adutoras por recalque o recalque único o recalques múltiplos Adutoras mistas 131. (Cespe – TCU – 2009) No dimensionamento das adutoras, a vazão é condicionada, entre outros aspectos, pelo consumo de Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 200 água da população e pela posição dos reservatórios em relação à adutora considerada. Resolução: Exato! O “entre outros aspectos” deixa a alternativa correta. Nas adutoras por gravidade devem-se conhecer os seguintes parâmetros: Vazão de adução (Q) Comprimento da adutra (L) Material do conduto A vazão (Q) é estabelecida em função da população a ser abastecida, do consumo médio per capita e do coeficiente de variação diária do consumo K1. O comprimento do trecho e a diferença entre os níveis de água (no início e no fim da adutora) são dados físicos previamente fixados. Utiliza-se comumente a fórmula de Hazen & Williams para os condutos forçados. A fórmula de Manning é a mais usada para condutos livres. A rigor, no dimensionamento de adutoras deveriam também ser computadas as perdas de carga localizadas. Contudo, tais perdas atingem, na maioria dos casos, um valor desprezível, comparativamente às perdas por atrito ao longo da tubulação. Por esse motivo são desprezadas. No traçado de uma linha adutora em conduto forçado, deve-se fazer com que a linha piezométrica fique sempre acima da tubulação. Caso contrário, o trecho teria pressão inferior à atmosférica, situação que deve ser evitada. A vazão veiculada por um conduto forçado independe da pressão reinante no seu interior. Entretanto, por razões econômicas, não é desejável que uma tubulação fique sujeita a uma pressão excessiva, quando é possível evitar. Às vezes a simples alteração do traçado poderá aliviar consideravelmente a pressão interna. Podem-se adotar caixas de quebra de pressão, em adutoras por gravidade e em conduto forçado, para evitar pressões inconvenientes. Nas adutoras por recalque devem-se conhecer os seguintes parâmetros: Vazão de adução (Q) Comprimento da adutra (L) Material do conduto Desnível a ser vencido (Hg) O pré-dimensionamento é feito através da fórmula de Bresse modificada. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 201 Gabarito: C Transporte Muito raramente, nos dias atuais, são encontrados sistemas de abastecimento de água que não possuam um ou vários conjuntos elevatórios. Os sistemas que funcionam inteiramente por gravidade escasseiam-se, cada vez mais, apesar das vantagens que oferecem, a saber: evitam despesas com energia elétrica e com pessoal e material de operação e manutenção; independem de falhas ou interrupções de energia e são mais fácies de operar e manter, por não possuírem equipamentos mecanizados; resultam, frequentemente, em maior facilidade de proteção da bacia hidrográfica, para a preservação da qualidade, pois as águas mais altas acham-se mais próximas das nascentes ou cabeceiras. O fato de muitas cidades se localizarem em cotas bastante elevadas, em relação aos mananciais próximos, ou às enormes distâncias dos mananciais que podem suprir as cidades por gravidade, torna-se necessário o uso de equipamentos de bombeamento. Uma estação elevatória compõe-se, geralmente de: • salão de máquinas e dependências complementares; • poço de sucção; • tubulação e órgãos acessórios; • equipamentos elétricos e dispositivos auxiliares. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 202 Reservatório de distribuição de água Depois de tratada, a água é armazenada em reservatórios de distribuição para, depois, ser levada até os reservatórios de bairros, estrategicamente localizados. De lá, a água segue por tubulações maiores (adutoras) e entra nas redes de distribuição até chegar ao consumidor final. Geralmente, o armazenamento é feito em caixas-d’água. A responsabilidade da concessionária de serviços de água é levar a água até a entrada da residência, onde estão o cavalete e o hidrômetro (o relógio que registra o consumo de água). A partir daí, o cliente deve cuidar das instalações internas e da limpeza e conservação do seu reservatório. Os reservatórios têm por finalidades: atendimento das variações do consumo; atendimento das demandas de emergência da cidade; melhoria e adequação das condições de pressão. Atendimento das variações de consumo O consumo de água não é constante, variando ao longo do dia. A colocação do reservatório entre o sistema produtor e a rede de distribuição possibilita adotar uma vazão constante para dimensionar as unidades componentes do sistema. Essas unidades serão dimensionadas para a vazão correspondente ao dia de maior consumo. A rede de distribuição terá seus condutos dimensionados para a vazão correspondente ao consumo máximo horário desse dia. Atendimento das demandas de emergência Os reservatórios podem permitir a continuidade do abastecimento da cidade, quando ocorrem paralisações do sistema produtor por falta de energia elétrica ou por qualquer outro acidente tais como: rupturas das canalizações de adução, queima de motores e outros. Nesses casos os reservatórios devem ser dimensionados prevendo tais ocorrências. Para o combate a incêndios deve ser também previsto em projeto o armazenamento de vazões para atender tais situações. Melhoria das condições de pressão As localizações dos reservatórios vão servir para estabelecer “zonas de pressão” convenientes para os diversos setores da cidade, levando em consideração a topografia da localidade em suas condições altimétricas. Usualmente as pressões devem ficar compreendidas entre os seguintes limites em uma rede de distribuição. Pressão máxima (estática) = 50 mca (500 kPa) Pressão mínima (dinâmica) = 10 mca (100 kPa) Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 203 132. (Cespe – PF – 2004) A pressão estática máxima na rede de distribuição de sistema de abastecimento de água, em uma zona de pressão, deve ser de 500 kPa. Resolução: Exato! É sempre bom saber esses valores. Gabarito: C 133. (Cespe – MS – 2010) Em condições estáticas (sem escoamento), a pressão da água em qualquer ponto de utilização da rede predial de distribuição não deve ser superior a 1.000 kPa. Resolução: Viu como elas se repetem? O correto é 100 kPa. Gabarito: E Classificação dos reservatórios Quanto à localização no sistema o reservatório de montante o reservatório de jusante (ou de sobras) Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 204 Quanto à localizaçãono terreno o enterrado o semienterrado o apoiado Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 205 134. Os reservatórios têm por finalidades: atendimento das variações do consumo; atendimento das demandas de emergência da cidade; melhoria e adequação das condições de pressão. Resolução: Perfeito! Essas são as três principais funções de um reservatório na rede de abastecimento de água. Gabarito: C 135. Para definir a capacidade do reservatório de um sistema de distribuição, existem várias fórmulas e maneiras, porém na prática se adota 1/2 do consumo máximo diário. Resolução: Na prática se adota 1/3 do consumo máximo diário. Gabarito: E 136. Um reservatório retangular em planta terá o menor comprimento de paredes se suas dimensões guardarem a relação x/y = 3/4 Resolução: Fixado o tipo, a forma e a capacidade do reservatório é possível estudar as dimensões que o tornem de mínimo custo. Um reservatório apoiado para o qual foram fixadas a capacidade e a altura, e que se deseja ampliar no futuro deverá ser retangular. Um reservatório retangular em planta terá o menor comprimento de paredes se suas dimensões guardarem a relação: x/y = 3/4. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 206 Gabarito: C 137. Um reservatório elevado será mais econômico se sua seção horizontal for circular. Os reservatórios cilíndricos têm dimensões econômicas, quando a relação entre a altura de água e o raio do reservatório estiver na proporção 1:1, ou h = R. Resolução: Correto. Pode guardar essa informação! Gabarito: C Redes de distribuição de água A rede de distribuição é constituída por um conjunto de condutos assentados nas vias públicas, com a função de conduzir a água para os prédios e demais edificações e pontos de consumo público. Esses condutos caracterizam-se pelas numerosas derivações (distribuição em marcha) e uma disposição em rede, derivando daí o seu nome. Nas redes de distribuição têm-se dois tipos de condutos: principais e secundários. Os condutos principais, troncos ou mestres, são as canalizações de maior diâmetro, responsáveis pela alimentação dos condutos secundários. Efetuam o abastecimento de extensas áreas da cidade. Os condutos secundários, de menor diâmetro (usualmente 50 e 75mm), são os que estão em imediato contato com os prédios a abastecer. A área servida por um conduto secundário é restrita e está nas suas vizinhanças. O traçado dos condutos principais deve considerar de preferência: • ruas sem pavimentação ou de pavimento barato; • ruas de menor intensidade de trânsito; • proximidade de grandes usuários; • proximidades de áreas e de edifícios que devem ser protegidos contra incêndios. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 207 Conforme a disposição dos condutos principais, as redes podem ser: ramificadas ou malhadas. As redes ramificadas são aquelas em que os condutos principais são traçadas, a partir de um conduto principal central, com disposição ramificada, como sugere sua denominação. É um sistema típico de cidades ou setores que têm uma dimensão mais pronunciada. As redes ramificadas podem ser: Espinha de peixe Grelha Nas redes ramificadas a circulação da água faz-se praticamente em um único sentido. Uma interrupção acidental em um conduto tronco prejudica sensivelmente as áreas situadas a jusante do local em que ocorreu o acidente. Já as redes malhadas são aquelas nas quais os condutos principais formam malhas, anéis ou circuitos. A vazão de distribuição é calculada para as condições atualmente comuns nas cidades brasileiras isto é, existem reservatórios domiciliares que recebem água da rede pública e alimentam a rede predial. Nestas condições, a vazão de dimensionamento da rede pública se referirá a uma particular situação desfavorável, correspondente à hora de maior consumo do dia de maior consumo. ( ) P é a população prevista para o fim do plano; q é o consumo per capita; K1 é o coeficiente de variação diária do consumo; k2 é o coeficiente de variação horária do consumo e Q é a vazão de dimensionamento da rede. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 208 Condições de funcionamento das redes de distribuição Diâmetros mínimos: condutos principais = 100 mm; Diâmetros mínimos condutos secundários = 50mm; Pressão dinâmica mínima = 10 mca; 138. Considere o sistema de abastecimento de um município, esquematizado a seguir. Para fins de projeto, estima-se que o município terá uma população futura de 100.000 habitantes, consumo médio per capita de 172,8 litros por dia, coeficiente de variação diária (k1) igual a 1,2 e coeficiente de variação horária (k2) igual a 1,4. Sabendo-se que a água necessária para a lavagem dos filtros da estação de tratamento é de 4% do volume tratado, a vazão do trecho "a" é de 240 litros por segundo. Resolução: A vazão no trecho a será a demanda populacional mais a quantidade de água necessária para a lavagem dos filtros, ou seja, mais 4%. Calculando-se a demanda populacional: Vazão no trecho a: O coeficiente de variação horária (k2) não é considerado no trecho a não é considerado por causa do reservatório. Gabarito: E Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 209 A Funasa, por meio do Departamento de Engenharia de Saúde Pública (Densp), financia a implantação, ampliação e/ou melhorias em sistemas de abastecimento de água nos municípios com população de até 50.000 habitantes. Esta ação tem como objetivo fomentar a implantação de sistemas de abastecimento de água para controle de doenças e outros agravos, com a finalidade de contribuir para a redução da morbimortalidade – provocada por doenças de veiculação hídrica – e para o aumento da expectativa de vida e da produtividade da população. Nesta ação, são financiadas a execução de serviços tais como captação de água bruta em mananciais superficiais, captação subterrânea, adutora, estação elevatória de água, estação de tratamento de água, reservatórios, rede de distribuição, ligações domiciliares etc. Os projetos de abastecimento de água deverão seguir as orientações contidas no manual “Apresentação de Projetos de Sistemas de Abastecimento de Água”, disponível na página da Funasa na Internet. http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/uploads/2012/05/eng_abastec.pdf Não serão passíveis de financiamento os sistemas de abastecimento de água dos municípios que estejam sob contrato de prestação de serviço com empresa privada. É exigido da entidade pública concessionária do serviço de abastecimento de água o aval ao empreendimento proposto, mediante documento, e ainda termo de compromisso para operar e manter as obras e os serviços implantados. Os projetos devem incluir programas que visem à sustentabilidade dos sistemas implantados e contemplem os aspectos administrativos, tecnológicos, financeiros e de participação da comunidade. Os proponentes deverão promover ações de educação em saúde e de mobilização social durante as fases de planejamento, implantação e operação das obras e serviços de engenharia como uma estratégia integrada para alcançar os indicadores de impacto correspondentes, de modo a estimular o controle social e a participação da comunidade beneficiada. http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/uploads/2012/05/eng_abastec.pdf Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 210 c) Saneamento Estações de Tratamento de Água (ETA). Para elaboração do projetoda Estação de Tratamento de Água devem ser observadas as condições indicadas a seguir. A ETA deve ser localizada em ponto de fácil acesso, em qualquer época do ano. O terreno para implantação da ETA deve estar situado em local livre de enxurradas e acima da cota de máxima enchente, de modo que esta não comprometa a operação. Na escolha do local para implantação da ETA, devem ser levados em conta a disponibilidade de vias de acesso, a facilidade de fornecimento de energia elétrica, as posições relativas ao manancial e ao centro de consumo, o corpo receptor de descargas da ETA e a disposição do lodo dos decantadores. Particular atenção deve ser dada à natureza do solo, a fim de prevenir problemas de fundação e construção e oferecer a possibilidade de situar as unidades acima do nível máximo de água do subsolo. Inexistindo terreno livre de enchentes, exige-se pelo menos que: as bordas das unidades e dos pisos dos recintos, onde são feitos armazenamentos ou se localizam as unidades básicas para o funcionamento da ETA, estejam situadas pelo menos 1,00 m acima do nível máximo de enchente; a estabilidade da construção, estudada levando em conta a ocorrência de enchentes, deve prever, quando necessárias, obras especiais para evitar erosão das fundações; as descargas da ETA possam realizar-se sob qualquer cota de enchente. O acesso à ETA deve contar com estrada em condições de garantir o trânsito permanente das viaturas utilizadas no transporte dos produtos químicos necessários ao tratamento da água. No caso de ETA em que o consumo global diário de produtos químicos exceda 500 kg, o leito da estrada de acesso deve permitir carga de pelo menos 10 t por eixo, e ter as seguintes características: largura mínima - 6 m; Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 211 rampa máxima - 10%; raio mínimo - 30 m. A área mínima reservada para a ETA deve ser a necessária para permitir a sua implantação, ampliações futuras e a construção de todas as obras indispensáveis ao seu funcionamento, tais como portaria, estações elevatórias, cabine de força, reservatórios, canalizações, áreas e edifícios para armazenamento, oficinas de manutenção, pátios para estacionamento, descarga e manobra de veículos e vias para trânsito de veículos e pedestres. Toda a área da ETA deve ser fechada de modo a impedir o acesso de pessoas estranhas. As unidades e o reservatório de água tratada devem ser projetados de modo que as cotas de fundo sejam superiores ao nível máximo do lençol freático. Não sendo isto possível, as estruturas devem ser projetadas de modo a permitir inspeções periódicas, com vista à identificação de defeitos causadores de infiltração pelas paredes ou pelo fundo. Definição dos processos de tratamento Devem ser considerados os seguintes tipos de águas naturais para abastecimento público: Tipo A - águas subterrâneas ou superficiais, provenientes de bacias sanitariamente protegidas, e as demais satisfazendo aos padrões de potabilidade; Tipo B - águas subterrâneas ou superficiais, provenientes de bacias não- protegidas, e que possam enquadrar-se nos padrões de potabilidade, mediante processo de tratamento que não exija coagulação; Tipo C - águas superficiais provenientes de bacias não protegidas, e que exijam coagulação para enquadrar-se nos padrões de potabilidade; Tipo D - águas superficiais provenientes de bacias não protegidas, sujeitas a fontes de poluição, e que exijam processos especiais de tratamento para que possam enquadrar-se nos padrões de potabilidade. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 212 Águas receptoras de produtos tóxicos, excepcionalmente, podem ser utilizadas para abastecimento público, quando estudos especiais garantam sua potabilidade, com autorização e controle de órgãos sanitários e de Saúde Pública competentes. O tratamento mínimo necessário a cada tipo de água é o seguinte: Tipo A - desinfecção e correção do pH; Tipo B - desinfecção e correção do pH e, além disso: decantação simples, para águas contendo sólidos sedimentáveis, quando, por meio desse processo, suas características se enquadrem nos padrões de potabilidade; ou filtração, precedida ou não de decantação, para águas de turbidez natural, medida na entrada do filtro, sempre inferior a 40 Unidades Nefelométricas de Turbidez (UNT) e cor sempre inferior a 20 unidades, referidas aos Padrões de Platina; Tipo C - coagulação, seguida ou não de decantação, filtração em filtros rápidos, desinfecção e correção do pH; Tipo D - tratamento mínimo do tipo C e tratamento complementar apropriado a cada caso. As unidades devem ser dispostas de modo a permitir o escoamento por gravidade, desde a chegada da água bruta até a saída da água tratada; é permitido o recalque de água apenas para lavagem e usos auxiliares. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 213 Qualquer unidade de um conjunto agrupado em paralelo deve ter dispositivo de isolamento. Quando existe apenas uma unidade, esta deve ter dispositivo de isolamento com passagem direta da água. O arranjo dos diferentes grupos deve ser feito considerando a possibilidade de a estação exigir ampliações superiores às previstas. Os centros de operações devem situar-se próximos das unidades sujeitas ao seu controle. O acesso às diferentes áreas de operações ou de observação do desenvolvimento dos processos deve ser estudado de modo a evitar escadas ou rampas pronunciadas. O projeto deve permitir que a ETA seja construída em etapas, sem necessidade de obras provisórias para interligação nem paralisação do funcionamento da parte inicialmente construída. A conveniência da execução em etapas deve ser fixada levando em conta fatores técnicos, econômicos e financeiros. O dimensionamento hidráulico deve considerar as vazões mínimas e máximas levando em conta a divisão em etapas e a possibilidade de sobrecargas. As grades destinam-se a reter materiais grosseiros existentes nas águas superficiais; são utilizadas na ETA quando circunstâncias especiais não permitem a sua localização na captação. Unidades de micropeneiramento destinam-se a reter sólidos finos não- coloidais em suspensão e podem ser adotadas num dos seguintes casos: quando a água apresenta algas ou outros microrganismos de tipo e em quantidade tal que sua remoção seja imprescindível ao tratamento posterior; Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 214 quando permite a potabilização da água sem necessidade de outro tratamento, exceto desinfecção; quando permite redução de custos de implantação ou operação de unidades de tratamento subsequentes. Os aeradores destinam-se a introduzir ar na água para remoção de compostos voláteis e oxidáveis e gases indesejáveis.Os dispositivos de aeração admitidos são: plano inclinado, formado por uma superfície plana com declividade de 1:2 a 1:3, dotado de protuberâncias destinadas a aumentar o contato da água com a atmosfera; bandejas perfuradas sobrepostas, com ou sem leito percolador, formando conjunto no mínimo com quatro unidades; cascatas, constituídas de pelo menos quatro plataformas superpostas, com dimensões crescentes de cima para baixo; escadas, por onde a água deve descer sem aderir às superfícies verticais; ar comprimido difundido na água contida em tanques; tanques com aeradores mecânicos; torre de aeração forçada, com anéis Rashing ou similares; outros de comprovada eficiência. A mistura rápida é a operação destinada a dispersar produtos químicos na água a ser tratada, em particular no processo de coagulação, para o qual são destinadas. As condições ideais em termos de gradiente de velocidade, tempo de misturae concentração da solução de coagulante devem ser determinadas preferencialmente através de ensaios de laboratório. Os floculadores são unidades utilizadas para promover a agregação de partículas formadas na mistura rápida. O período de detenção no tanque de floculação e os gradientes de velocidade a serem aplicados devem ser determinados por meio de ensaios realizados com a água a ser tratada. Dependendo do porte da estação e a critério do órgão contratante, não sendo possível proceder aos ensaios destinados a determinar o período de detenção adequado, podem ser adotados valores entre 20 min e 30 min, para floculadores hidráulicos, e entre 30 min e 40 min, para os mecanizados. Os filtros lentos são unidades destinadas a tratar águas tipo B, ou águas que, após pré-tratamento, se enquadrem nas desse tipo. A camada filtrante deve ser constituída de areia, com as seguintes características: espessura mínima de 0,90 m; tamanho efetivo de 0,25 a 0,35 mm; coeficiente de uniformidade menor que 3. Na falta de areia no local, deve ser previsto tanque destinado a lavagem de areia retirada dos filtros, dotado de extravasor, descarga de fundo e entrada Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 215 de água bruta e de água filtrada, sendo a areia lavada acumulada em local com capacidade para o volume correspondente a duas retiradas sucessivas. A transição entre a camada filtrante e o sistema de drenagem dos filtros deve ser feita através de camada suporte, salvo com sistema drenante projetado de forma a dispensá-la. Os filtros rápidos são unidades destinadas a remover partículas em suspensão, em caso de a água a tratar ser submetida a processo de coagulação, seguido ou não de decantação, ou quando comprovado que as partículas capazes de provocar turbidez indesejada possam ser removidas pelo filtro, sem necessidade de coagulação. Os filtros podem ser de camada filtrante simples ou dupla, de fluxo ascendente ou descendente, sendo os de fluxo ascendente sempre de camada simples. 139. (FCC – Infraero – 2011) Determinado engenheiro, encarregado de fazer o projeto do sistema público de abastecimento de água, cuidará de selecionar um manancial cuja água seja potabilizável, depois de submetida à linha convencional de tratamento de água. Nos filtros rápidos, o processo de tratamento é físico e químico. Resolução: Os filtros rápidos são unidades destinadas a remover partículas em suspensão, em caso de a água a tratar ser submetida a processo de coagulação (químico), seguido ou não de decantação (físico), ou quando comprovado que as partículas capazes de provocar turbidez indesejada possam ser removidas pelo filtro, sem necessidade de coagulação. Gabarito: C 140. (FCC – Infraero – 2011) Determinado engenheiro, encarregado de fazer o projeto do sistema público de abastecimento de água, cuidará de selecionar um manancial cuja água seja potabilizável, depois de submetida à linha convencional de tratamento de água. Os filtros lentos destinam-se a águas de turbidez elevada. Resolução: A filtração lenta aplicável apenas às águas de pouca turbidez (até 50 ppm), porque ele funciona com taxas de filtração muito baixas, sendo, exigindo, por isso, grandes áreas de terreno e volume elevado de obras civis. Entretanto, é um processo simples e de grande eficiência. Gabarito: E Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 216 141. (FCC – Infraero – 2011) Determinado engenheiro, encarregado de fazer o projeto do sistema público de abastecimento de água, cuidará de selecionar um manancial cuja água seja potabilizável, depois de submetida à linha convencional de tratamento de água. A decantação quase sempre precede a filtração rápida, salvo nos casos de águas brutas de baixa turbidez, quando então é possível efetuar a filtração direta. Resolução: Correto! Normalmente é econômica e necessária a decantação antes da filtração rápida. Entretanto para águas de boa qualidade (pouco turvas) eventualmente mostra-se desnecessária a decantação. Gabarito: C 142. (FCC – Infraero – 2011) Determinado engenheiro, encarregado de fazer o projeto do sistema público de abastecimento de água, cuidará de selecionar um manancial cuja água seja potabilizável, depois de submetida à linha convencional de tratamento de água. Na coagulação e floculação, deseja-se tratar quimicamente a água, de modo que as partículas coloidais sejam desestabilizadas e aglutinadas umas às outras. Resolução: Exato! É importante diferenciar os processos físicos dos processos químicos. Gabarito: C 143. (Cespe – MPU – 2010) Na desinfecção da água, utiliza-se agente físico ou químico cuja finalidade é a destruição de microrganismos patogênicos que possam transmitir doenças. São agentes desinfetantes: o cloro, o ozônio, a luz ultravioleta, os íons de prata e o flúor. Resolução: Agente desinfetante, normalmente químico, que mata as formas vegetativas, mas não necessariamente as formas esporuladas de microrganismos patogênicos. Geralmente essas substâncias são aplicadas em objetos inanimados. São agentes desinfetantes o cloro, o ozônio, a luz ultravioleta, os íons de prata. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 217 Entretanto o flúor é um elemento químico adicionado à água de abastecimento, durante o tratamento, visando à prevenção da cárie infantil. Gabarito: E 144. (Cespe – MPU – 2010) Floculação, decantação e filtração são etapas do tratamento de água necessárias e suficientes para a garantia da sua potabilidade. Resolução: Essas etapas de tratamento, embora comuns, não são nem necessárias nem suficientes. Algumas águas tem qualidade tão boa que praticamente não precisam ser tratadas. Por outro lado, há águas tão contaminadas que apenas esses processos não são suficientes. Gabarito: E Saneamento Saneamento básico é a atividade relacionada com o abastecimento de água potável, o manejo de água pluvial, a coleta e tratamento de esgoto, a limpeza urbana, o manejo de resíduos sólidos e o controle de pragas e qualquer tipo de agente patogênico, visando à saúde das comunidades. Trata-se de serviços que podem ser prestados por empresas públicas ou, em regime de concessão, por empresas privadas, sendo esses serviços considerados essenciais, tendo em vista a necessidade imperiosa desse por parte da população, além da importância para a saúde de toda a sociedade e para o meio ambiente. A falta de saneamento básico aliada a fatores sócio-econômico-cultural são determinantes para o surgimento de infecções por enteroparasitoses, tendo as crianças o grupo que apresenta maior susceptibilidade às doenças infectocontagiosas. O saneamento básico é geralmente uma atividade econômica monopolista em todos os países do mundo, já que seu monopólio é um poder típico do Estado, sendo que este pode delegar à empresas o direito de explorar estes serviços através das chamadas concessões de serviços públicos. Tendo em vista a dificuldade física e prática em se assentar duas ou três redes de água e/ou esgotos de empresas diferentes no equipamento urbano, geralmente, apenas uma empresa, seja pública ou privada, realiza e explora economicamente esse serviço. O setor de saneamento básico também se caracteriza por necessidade de um elevado investimento em obras e constantes melhoramentos, sendo que os resultados destes investimentos, na forma de receitas e lucros, são de longa maturação. Saneamento básico é um conjunto de procedimentos adotados numa determinada região que visa proporcionar uma situação higiênica saudável para os habitantes. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 218 Entre osprocedimentos do saneamento básico, podemos citar: tratamento de água, canalização e tratamento de esgotos, limpeza pública de ruas e avenidas, coleta e tratamento de resíduos orgânicos (em aterros sanitários regularizados) e materiais (através da reciclagem). Referente a saneamento, o edital fala especificamente de tratamento de esgoto, e este é o tema central desta aula. 145. Os objetivos do saneamento são: abastecimento de água; coleta, remoção, tratamento e disposição final dos esgotos; coleta, remoção, tratamento e disposição final dos resíduos sólidos - lixos; drenagem das águas pluviais; higiene dos locais de trabalho e de lazer, escolas e hospitais; higiene e saneamento dos alimentos; controle de artrópodes e de roedores (vetores de doenças); controle da poluição do solo, do ar e da água, poluição sonora e visual; saneamento em épocas de emergências. Resolução: Os objetivos do saneamento são: • abastecimento de água; • coleta, remoção, tratamento e disposição final dos esgotos; • coleta, remoção, tratamento e disposição final dos resíduos sólidos - lixos; • drenagem das águas pluviais; • higiene dos locais de trabalho e de lazer, escolas e hospitais; • higiene e saneamento dos alimentos; • controle de artrópodes e de roedores (vetores de doenças); • controle da poluição do solo, do ar e da água, poluição sonora e visual; • saneamento em épocas de emergências (quando ocorrem calamidades, como: enchentes, terremotos, maremotos, tufões, tornados, ciclones etc., ou quando ocorrem epidemias de determinadas doenças). Gabarito: C 146. (Cespe – Inpi – 2013) O saneamento básico abrange o abastecimento de água, o esgotamento sanitário, o manejo de resíduos sólidos e o manejo de águas pluviais e outras ações de saneamento básico de interesse para a melhoria da salubridade ambiental, incluindo o provimento de banheiros e unidades hidrossanitárias para populações de baixa renda. Resolução: Exato! Gabarito: C 147. (Cespe – Inpi – 2013) O saneamento básico deve ser projetado com o horizonte de trinta anos, avaliados anualmente e Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 219 revisados a cada quatro anos, preferencialmente em períodos coincidentes com os de vigência dos planos plurianuais. Resolução: Correto. É importante guardar esses números! Gabarito: C Tratamento de esgoto: características físicas, químicas e biológicas. A qualidade da água é determinada pela presença de inúmeros elementos e compostos que podem ocorrer na forma sólida, líquida ou gasosa. Estas substâncias são provenientes do ar, na etapa de precipitação atmosférica; do solo sobre o qual a água circula ou é armazenada e, principalmente devido ao lançamento de poluentes das atividades antrópicas. Estes elementos ou compostos ocorrem tanto em solução quanto em suspensão e são identificados mediante procedimentos padronizados de laboratório, classificados em parâmetros físicos, químicos e biológicos de análise da água. Podemos agrupar estes parâmetros em três grandes grupos, em função do aproveitamento dos recursos hídricos: Estéticos: cor, turbidez, odor, sabor. Fisiológicos: toxicidade, patogenicidade, salinidade. Ecológicos: pH, oxigênio dissolvido, produtividade primária. Os parâmetros estéticos levam em conta a percepção do usuário. A cor, turbidez, odor, sabor, materiais em suspensão ou flutuantes na água não causam necessariamente riscos para sustentação da vida animal ou vegetal. Os parâmetros fisiológicos são os que afetam a saúde especialmente do ser humano. A classificação de água potável requer ausência de organismos patogênicos bem como de substâncias tóxicas. Os parâmetros ecológicos são os que interferem na vida e reprodução dos organismos aquáticos. Neste caso a qualidade da água determina se o ambiente aquático é propício à biota aquática. A seleção das técnicas de tratamento de efluentes requer a identificação dos poluentes a serem destruídos ou removidos, o que é realizado pelo estudo e inter-relação entre as características físicas, químicas e biológicas das águas residuárias. Características físicas As características físicas de interesse para identificação de poluentes em águas residuárias são baseadas nas seguintes análises: Turbidez Cor Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 220 Odor Temperatura Quantidade de matéria sólida Condutividade elétrica Vazão Análises físicas adicionais podem ser requeridas em casos particulares, tais como a radioatividade, massa específica, viscosidade. São empregados diversos parâmetros para identificação de poluentes presentes em águas residuárias. Entretanto, podemos destacar a matéria sólida como um dos mais importantes, pois indica de maneira rápida e simplificada a quantidade total de impurezas presentes na água. Os sólidos suspensos correspondem às impurezas presentes na água com tamanho médio superior a 1μ. A técnica de análise emprega membrana filtrante que retém as partículas com tamanho maior que 1μ (0,47 a 1,2μ) e posterior pesagem da membrana para determinação do seu incremento de massa. Por consequência, os sólidos dissolvidos correspondem a parcela das impurezas que passa através da mesma membrana. Ambos são expressos em unidades de mg/L. Adicionalmente, os sólidos voláteis podem ser relacionados a impurezas de origem orgânica, enquanto os sólidos fixos dizem respeito à presença de impurezas de origem mineral. A identificação do tamanho e origem das impurezas consiste na primeira etapa de identificação das tecnologias de tratamento de efluentes. A sedimentação e filtração podem ser empregadas para remoção de sólidos suspensos, enquanto que a coagulação química permite a remoção adicional de parcela dos sólidos dissolvidos (coloidais). Trataremos destes processos mais adiante. Os sólidos sedimentáveis correspondem a parcela dos sólidos suspensos que sedimenta num intervalo de tempo padrão (30 min) e são expressos em mL/L. Emprega-se um cone Imhoff para facilitar a leitura do volume de lodo. Este parâmetro é importante e de fácil leitura e permite avaliar o desempenho dos decantadores primários empregados no tratamento de efluentes. A turbidez está relacionada à presença de sólidos em suspensão e indica o desempenho das unidades de clarificação da água. Pode ser medida por sensores online o que facilita o seu emprego para monitoramento de processos de tratamento. A avaliação da cor em águas residuárias indica a presença de poluentes coloidais ou dissolvidos, sendo usualmente avaliada em conjunto com a turbidez para monitoramento de processos de tratamento. O odor indica o grau de septicidade das águas residuárias e deve ser controlado devido ao desconforto e risco ambiental que pode causar para as comunidades próximas a uma estação de tratamento. O consumo do oxigênio gasoso presente na água por microrganismos resulta em condições anaeróbias Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 221 com possibilidade de produção de gás sulfídrico, o que ocorre de maneira mais intensa em condições de verão. A temperatura afeta a velocidade das reações químicas e bioquímicas bem como a viscosidade e densidade da água. A temperatura seleciona diferentes grupos de microrganismos nas águas residuárias. Valores abaixo de 4°C inibem a atividade dos microrganismos presentes na água, o que é vantajoso para preservação de amostras. Temperaturas acima de 55°C aceleram a destruição de organismos patogênicos, porém podem reduzir igualmente o metabolismo bacteriano, o que prejudica a eficiência do tratamento. A vazão é uma das características físicas mais importantes no projeto de estações de tratamento de efluentes, podendo ser calculada a partir do consumode água de uma determinada população ou atividade industrial. A elaboração de um hidrograma de vazões permite identificar os valores extremos (máximo e mínimo), porém requer a existência de rede coletora de esgotos. Como na maioria dos casos a rede coletora é inexistente ou parcialmente implantada, as vazões máxima e mínima são calculadas a partir de coeficientes (p.ex. K1x K2) definidos no projeto da rede pública de abastecimento de água. 148. A turbidez da água é causada pela presença de materiais em suspensão na água, tais como partículas insolúveis de solo, matéria orgânica e organismos microscópicos. Resolução: Definição correta! Gabarito: C Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 222 149. (Cespe – Antaq – 2009) A concentração de material sólido na água de vias navegáveis está associada à sua turbidez e, nesse contexto, o disco de Secchi serve para a avaliação da turbidez da água de rios. Resolução: O disco de Secchi é um disco especialmente construído para medir a transparência e o nível de turbidez de corpos de água como oceanos, lagos, e rios. Tradicionalmente o disco vem montado em uma vara, corda, ou fita, para ser baixado, aos poucos, às profundezas das águas. O objetivo é registrar precisamente a profundidade na qual o padrão gráfico do disco não pode mais ser detectado a olho nu. Esta medida denomina-se profundidade de Secchi. Atualmente também existem modelos de instrumentos eletrônicos manuais a venda no mercado que simulam o disco de Secchi tradicional. Gabarito: C Características químicas As análises químicas podem ser classificadas em: orgânicas e inorgânicas. Os principais poluentes orgânicos em águas residuárias são os carboidratos, proteínas e gorduras, e dependendo da fonte de poluição podem também ocorrer grande variedade de compostos orgânicos oriundos de processos industriais ou agrícolas (hidrocarbonetos, tensoativos, defensivos agrícolas). Entretanto, devido a grande variedade destes resíduos, a identificação de cada um destes compostos pode consumir muito tempo e apresentar custo elevado. Desta forma, prefere-se o uso de parâmetros que permitem a quantificação global destes poluentes, destacando-se: Demanda bioquímica de oxigênio (DBO): Mede o consumo de gás oxigênio requerido por microrganismos para degradação da matéria orgânica presente na água. Portanto, permite estimar, de maneira indireta, o impacto da descarga de águas residuárias contendo poluentes orgânicos (biodegradáveis) nos mananciais hídricos. A DBO é medida na temperatura de 20 °C em intervalo de tempo padronizado de 5 dias (DBO5). Também pode ser medido o consumo de O2 no intervalo de 20 dias (DBO20), o que engloba o consumo de O2 para bioxidação da matéria orgânica carbonácea e do nitrogênio amoniacal. O valor da DBO é expresso em termos de mg O2/L. Demanda química de oxigênio (DQO): Mede o consumo de oxidante químico enérgico requerido para destruição da matéria orgânica presente na água (biodegradável ou não) sendo a quantidade de oxidante consumido expresso em termos de massa de O2 contido no oxidante por unidade de volume de água (mg O2/L). Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 223 A relação entre o valor da DBO e DQO permite estimar a fração dos poluentes que podem ser removidos num sistema de tratamento biológico. A análise de carbono orgânico total (COT) pode também ser empregada na avaliação de poluentes orgânicos presentes na água com a vantagem de medir diretamente a massa de carbono orgânico, ao invés da estimativa do consumo de O2 requerido para sua oxidação. Da mesma forma que mencionado para poluentes orgânicos, ocorre grande variedade de resíduos inorgânicos nas águas residuárias. Nesta etapa são destacados os seguintes parâmetros: pH acidez alcalinidade nitrogênio fósforo metais gases O pH é um indicador do equilíbrio entre substâncias ácidas e básicas presentes na água. A sua importância é devido a sua influência sobre a velocidade das reações químicas e bioquímicas. Processos biológicos requerem valor do pH na faixa do neutro (pH= 7), sendo toleradas variações máximas de até duas unidades na faixa ácida ou básica. A acidez e alcalinidade da água residuária pode afetar o valor do pH, entretanto as águas residuárias normalmente contêm substâncias com capacidade “tampão”, que auxiliam na estabilidade do pH nos processos de tratamento. A avaliação da presença de nitrogênio e fósforo nas águas residuárias é de grande interesse devido ao risco de eutrofização dos corpos de água receptores. O desenvolvimento exagerado de organismos fotossintetizantes (algas) pode causar toxicidade ao ambiente aquático bem como, prejuízos a qualidade da água para abastecimento urbano e industrial. A presença de metais na água também pode causar toxicidade e inviabilizar o seu uso para abastecimento urbano, principalmente, no caso de metais pesados, como o níquel, cromo, cádmio, mercúrio e outros. A água pode conter grande variedade de gases dissolvidos, destacando- se a presença do oxigênio, essencial para a vida aquática. Outros gases podem estar dissolvidos, sendo o gás sulfídrico e gás amônia os de maior preocupação devido à toxicidade que causam aos seres vivos. Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 224 150. A Demanda Química de Oxigênio (DQO) é a quantidade de oxigênio molecular necessária à estabilização da matéria orgânica decomponível aerobiamente por via biológica. É, portanto, um parâmetro que indica a quantidade de oxigênio necessária, em um meio aquático, à respiração de microrganismos aeróbios, para consumirem a matéria orgânica introduzida na forma de esgotos ou de outros resíduos orgânicos. Resolução: A afirmação traz o conceito de Demanda Biológica de Oxigênio. Não confunda! Gabarito: E Manual de Engenharia Civil para Concursos Prof. Victor Maia www.qualconcurso.com.br 225 151. (Cespe – Saeb/BA – 2013) O aumento do intervalo de tempo entre a coleta e a análise de praticamente todos os constituintes da água, entre eles, o fósforo, nitrogênio, ferro, sólidos filtráveis, pode ser obtido pelo congelamento da amostra a ser analisada. Resolução: São critérios de rejeição da amostra de água a ser analisada: Amostras de água congeladas; Amostras que ultrapassarem 24h até a realização da análise; Amostras com vazamento; Amostras contaminadas com qualquer tipo de fita adesiva ou alfinete na bolsa ou com o derretimento do gelo da caixa de isopor; Amostras sem identificação, com rasuras; Amostras em acondicionamento divergente ao padronizado. Gabarito: E 152. (Cespe – Saeb/BA – 2013) A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) é o parâmetro mais usual de indicação de poluição orgânica da água. No teste DBO, quantifica-se o consumo de oxigênio dissolvido (OD), que representa uma medida direta da matéria orgânica na amostra de água analisada. Resolução: De fato, a DBO é o parâmetro mais usual de indicação de poluição orgânica da água. No teste DBO, quantifica-se o consumo de oxigênio dissolvido (OD), que permite estimar, de maneira indireta, o impacto da descarga de águas residuárias contendo poluentes orgânicos (biodegradáveis) nos mananciais hídricos. Gabarito: E Características biológicas Os principais organismos encontrados nos esgotos são as bactérias, os fungos, os protozoários, os vírus e os helmintos. As bactérias constituem o grupo mais importante do ponto vista biológico, já que são os responsáveis pela decomposição e estabilização da matéria orgânica. Há vários organismos num corpo d’água que indicam uma forma qualquer de poluição, mas para indicar a poluição fecal e para determinar a extensão desta