material e simulados para AV 2 de fundações

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A área de projeção em planta de um terreno onde será construída uma edificação é igual a 1600 m². Assinale a alternativa que informa o número mínimo de sondagens de simples reconhecimento na fase de estudos preliminares, de acordo com a NBR 8036/1983.
		
	 R-
	7
	
	
	
	
	
	
	
	
		
	Dos parâmetros listados abaixo, marque a opção que não é relevante na escolha do tipo de fundação:
	
	
	
	
	
	
	
	R-
	Nenhuma das alternativas
	Considere uma sapata isolada de base quadrada (lado 2m), assentada sobre uma camada espessa de solo, com tensão admissível de 250 kPa. Nessa situação, o valor da maior carga a ser lançada nessa sapata sem provocar deformações e/ou recalques no solo, é de:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	1000 kN
		
	Ao se construir um edifício, os seus pilares foram posicionados junto à divisa do terreno, o que impossibilitou que o centro de carga dos pilares fosse coincidente com o centro de gravidade das sapatas que constituem a fundação, ou seja, resultou em uma sapata excêntrica em relação ao pilar. Para garantir a estabilidade do conjunto estrutural, foi necessária a adoção de:
		
	 
	vigas alavanca. 
 Estudamos os principais processos de investigação do subsolo para fins de projeto de fundações. De acordo com as imagens abaixo, identifique cada um dos 3 exemplos:
	
	
	
	
	 
	Poço, (2) Trado e (3) Sondagem à percussão SPT
	
	
	
	
	
	
		
		Qual parâmetro da equação de Terzaghi que deve ser desconsiderado da equação de capacidade de carga quando se trata de solo puramente arenoso?
		
	 
	Coesão
	
Os abatimentos das cotas da superfície do piso e das colunas no andar térreo ou porão do edifício são chamados de:
	
	 
	Recalques de edifícios;
	As sondagens são de fundamental importância para o projeto e a execução de obras de engenharia civil. Com relação a essas modalidades de investigação do subsolo, pode-se afirmar que as sondagens
		
	
	
	
	
	 
	a percussão fornecem um índice de resistência à penetração do solo, que pode ser utilizado para estimativas de capacidade de carga de fundações.
	O método de investigação do subsolo mais comum no Brasil é a Sondagem de Simples Reconhecimento, também conhecido pela sigla SPT as iniciais de Standard Penetration Test normatizado pela NBR 6484. No que diz respeito a Sondagem de Simples Reconhecimento, julgue se as afirmativas abaixo são falsas ou verdadeira.
		
	 
	Trata-se de uma sondagem realizada a cada metro de profundidade. Sendo o processo de perfuração interrompido a cada metro quando é feito o ensaio de penetração dinâmica (SPT).
	 
	Através da resistência a penetração, também conhecida como o número N do SPT, o estado do solo pode ser classificado pela sua compacidade, quando areia ou silte arenoso, ou pela consistência, quando argila ou silte argiloso.
	 
	A sondagem à percussão SPT é uma método direto de investigação do subsolo, ou seja permite a obtenção de amostras do solo. A sondagem consiste essencialmente em dois tipos de operação: perfuração e amostragem.
	 
	As sondagens a percussão não ultrapassam matacões e blocos de rocha.
	 
	A sondagem à percussão SPT permite o conhecimento da profundidade do nível de água do terreno, o índice de resistência a penetração do solo, os tipos de solo de cada camada, o nível do início e do fim de cada camada e a pressão neutra no topo de cada camada.
		
	As sondagens são de fundamental importância para o projeto e a execução de obras civis. Com relação às sondagens de terrenos, julgue os seguintes itens, justificando sua posição.
		
	 
	As sondagens mistas são aquelas em que, em um mesmo furo, se executam sondagens por percussão e sondagens rotativas.
	 
	As sondagens por percussão fornecem um índice de resistência do solo que pode ser utilizado em estimativas de capacidade de carga de fundações.
	 
	As sondagens a trado são indicadas para a caracterização de areias saturadas.
	 
	As sondagens rotativas são utilizadas para a amostragem de argilas e siltes saturados moles.
	
	
	Ao realizar o dimensionamento de um estrutura de contenção do tipo de gravidade, realizamos 3 verificações de segurança, quais são?
		
	 
	De tombamento, deslisamento e de ruptura de solo.
	Recalques diferenciais entre pilares vizinhos podem causar trincam as alvenarias de forma:
		
	 
	inclinadas
	As sondagens são de fundamental importância para o projeto e a execução de obras de engenharia civil. Com relação a essas modalidades de investigação do subsolo, pode-se afirmar que as sondagens
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	a percussão fornecem um índice de resistência à penetração do solo, que pode ser utilizado para estimativas de capacidade de carga de fundações.
		
	
	
	 4a Questão (Ref.: 201602554428)
	Pontos: 0,0  / 0,1
		O muro de contenção mostrado na figura deve garantir a estabilidade de um talude de solo não coesivo, cuja envoltória de resistência ao cisalhamento é definida pelo ângulo de atrito φ. A partir da análise da figura e das informações fornecidas, conclui-se que
	
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	no caso de ângulo = 0, a direção da resultante do empuxo do solo é horizontal e dista H/3 da base do muro.
		
	Qual o tipo de fundação adequado quando o lençol freático é raso ou quando a obra se localiza dentro de rio, lagoa ou mar?
	
	
	
	
	
	 
	Tubulão a ar comprimido
 Questões de Fundações
1) Defina o que consiste um sistema de fundação.
O sistema de fundação é formado pelo elemento estrutural do edifício que fica abaixo do solo( pode ser constituído por bloco, estaca ou tubulão) e o maciço de solo envolvente sob a base e ao longo do fuste. Sua função é suportar com segurança as cargas provenientes do edifício.
2) O que são Fundações Superficiais e Fundações Profundas do ponto de vista geotécnico?
Fundações Superficiais, fundações rasas ou diretas, transmite a carga do edifício ao terreno através das pressões distribuídas sob a base da fundação. As fundações superficiais estão assentadas a uma profundidade até duas vezes a sua menor dimensão em planta. Ex.: bloco, sapata, viga de fundação, grelha e radier.
Fundações profundas são aquelas em que a carga é transmitida ao terreno através de sua base (resistência de ponta) e/ou superfície lateral ( resistência de atrito). As fundações profundas estão assentadas a uma profundidade maior que duas vezes a sua menor dimensão em planta. Ex.: estaca, estacas pré- moldadas, estacas de concreto, metálicas.
3) Comente as características que definem as fundações superficiais: blocos, sapatas isoladas, sapatas associadas, sapatas contínuas e radiers.
Bloco é o elemento de fundação de concreto simples, dimensionado de maneira que as tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas pelo concreto, sem necessidade de armadura.
Sapatas isoladas consiste em transmitir ações de um único pilas, que pode estar centrado ou é do tipo não alongada. Ele pode ter formato quadrado, retangular, circular, sendo sua altura constante ou que fique variando linearmente entre as fazes do pilar à extremidade da base. Em geral são feitas com formas de tronco de pirâmide.
Sapatas associadas transmitem ações de dois ou mais pilares adjacentes. Normalmente seu recurso é procurado quando não é capaz, por falta de espaço ou estarem muito próximos, a utilização de sapatas isoladas para cada um dos pilares que foram associados.
Sapatas contínuas são elementos de fundação direta,superficiais, geralmente em betão marmado, de geometria alongada em planta, que transmite ao solo a carga de paredes, muros ou múltiplos pilares.
Radiers são elementos que recebem todos os pilares da obra.
4)Os principais tipos de fundações profundas são os tubulões e as estacas. Defina-os e caracterize-os com relação a seus processos executivos e mecanismos de transferência de carga para o solo.
Tubulão - elemento de forma cilíndrica, em que, pelo menos na sua fase final de execução, há a descida do operário por dentro deste. Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido ( pneumático).Estaca – elemento de fundação executado com auxílio de ferramentas ou equipamentos, execução esta que pode ser por cravação a percussão, prensagem, vibração ou por escavação. Os principais tipos são: estacas pré - moldadas, concreto, metálicas, Franki, Strauss, Hélice Contínua, estacas- raiz e barrete. 
5) Defina as estacas “de deslocamento”, as “sem deslocamento”, e as “de substituição”. Dessas, quais tendem a propiciar maiores resistências geotécnicas para uma mesma seção transversal em um mesmo tipo de solo?
Estacas de deslocamento são aquelas introduzidas no solo sem a retirada do solo, provoca assim um pequeno ou grande deslocamento do solo adjacente à estaca. Temos como principais exemplos as estacas pré-moldadas de concreto, de madeira, estacas Franki , Vibrex ( grande deslocamento) e estacas metálicas, as estacas mega ( pequeno deslocamento – estacas esbeltas).
Estacas escavadas – sem deslocamento são aquelas executadas no solo sem a retirada do solo adjacente a estaca. Não provocam nenhum deslocamento adjacente quando da execução da estaca. Ex.: estacas escavadas em geral: trado mecânico, broca ( trado manual), Hélice contínua, Raiz, Injetada, Strauss, entre outras.
Estacas de substituição ou estacas Mega são elementos de concreto pré-moldado que são cravados por prensagem através de macaco hidráulico. São utilizados como reforços de fundações ou substituições de fundações já existentes, usando como reação a própria estrutura.
As estacas de substituição tendem a propiciar maiores resistências geotécnicas para uma mesma seção transversal em um mesmo tipo de solo, pois são indicadas para recuperação de patologias sem o uso de demolições.
6) O que consiste um processo de investigação do subsolo? Comente sobre as etapas de um processo de investigação.
Investigação do subsolo é investigação do material abaixo da superfície terrestre ao longo de uma determinada profundidade ( de estudo). Etapas:
1- Área, profundidade e espessura de cada camada de solo identificado;
2- Compacidade das areias e consistência das argilas;
3- Profundidade do NA e ocorrência de artesianismo;
4- Coleta de amostras indeformadas para quantificar compressibilidade, permeabilidade e resistência;
5- Profundidade do topo da rocha ou de camada impermeável à ferramenta de percussão ou ao avanço por lavagem ( sondagem de simples reconhecimento).
7) Fale tudo sobre a sondagem SPT, destacando o processo executivo, definindo o Índice de Resistência à Penetração, os critérios de parada do ensaio e da sondagem e as vantagens e desvantagens.
A sondagem a percussão é também chamada de “Simples reconhecimento” ou ainda, de “ Sondagem SPT”. Abreviação dos termos ingleses “Standart Penetration Test”, ou seja, “ Teste de Penetração Padrão”. É usado para conhecer subsolo fornecendo subsídios indispensáveis para escolher o tipo de fundação. O ensaio consiste em fazer uma perfuração vertical com diâmetro normal 2,5”( 63,5mm). A profundidade em geral entre 10 a 20m. Enquanto não se encontra água, o avanço da perfuração é feita, em geral, com um trado espiral ( helicoidal). Quando atinge a água ou um material resistente, a perfuração continua com uso de trípano e circulação de água( lavagem). A perfuração continua com repetidas quedas da coluna de perfuração ( trípano e hastes). O martelo cai 30cm, e a queda é seguida por um pequeno movimento de rotação, acionado manualmente da superfície, com uma cruzeta acoplada ao topo da coluna de perfuração. Injeta-se água sob pressão pelos canais existentes nas hastes, esta água circula pelo furo arrastando os detritos até a superfície. Para evitar desmoronamento é instalado um revestimento de proteção metálico. A sondagem segue assim até a profundidade especificada pelo projetista ( normal), ou até atingir material duro, por exemplo, rocha, matacões, seixos ou cascalhos de diâmetro grande.
Durante a perfuração, a cada metro de avanço é feito um ensaio de cravação do amostrador no fundo do furo, para medir a resistência do solo e coletar amostras. Esse ensaio, denominado ensaio de penetração ou ensaio SPT, é feito com equipamento e procedimento padronizado, para permitir a correlação de seu resultado com a experiência consolidada de muitos estudos feitos no Brasil e no exterior.
Critérios de paralisação da sondagem- 1) Quando em 3m sucessivos se obtiver índices de penetração maiores do que 45/15; 2) Quando em 4m sucessivos, forem obtidos índices de penetração entre 45/15 e 45/30; 3) Quando em 5m sucessivos, forem obtidos índices de penetração entre 45/30 e 45/45 ( número de golpes/ espaço penetrado pelo amostrador). Caso a penetração seja nula dentro da precisão da medida na sequência de 5 impactos do martelo o ensaio será interrompido, não havendo necessidade de obedecer o critério. Entretanto, ocorrendo essa situação antes de 8m, a sondagem será deslocada até o máximo de quatro vezes em posições diametralmente opostas, distantes 2m da sondagem inicial.
O índice SPT foi definido por Terzaghi-Peck, que nos diz que o índice de resistência à penetração (SPT) é a soma do número de golpes necessários à penetração no solo, dos 30cm finais do amostrador.
As vantagens deste ensaio com relação aos demais são: simplicidade do equipamento, baixo custo , obtenção de um valor numérico de ensaio que pode ser relacionado através de propostas não sofisticadas, mas diretas, com regras empíricas de projeto e rapidez na execução.
Desvantagens: suscetível a erros grosseiros por falta de manutenção do amostrador ou deficiência do técnico. Uma desvantagem está atrelada a diversidade de procedimentos utilizados para execução do ensaio ( método não padronizado) e pouca racionalidade dde alguns métodos de uso e interpretação.
8) Compare as sondagens SPT e CPT/CPTU, apontando vantagens e desvantagens técnicas.
Vantagens CPT/CPTU- rapidez de execução; caracteriza a resistência de ponta e a resistência lateral; Excelente repetibilidade ;
 
•Vantagtremam ente rápid o; 
Medidas simultâneas de no mínimo 3 grandezas físicas; 
Excelente estratigrafia ; 
 
•Desvantagens 
Desvantagem: complexidade do equipamento.
As vantagens SPT: simplicidade do equipamento, baixo custo , obtenção de um valor numérico de ensaio que pode ser relacionado através de propostas não sofisticadas, mas diretas, com regras empíricas de projeto e rapidez na execução.
Desvantagens SPT: suscetível a erros grosseiros por falta de manutenção do amostrador ou deficiência do técnico. Uma desvantagem está atrelada a diversidade de procedimentos utilizados para execução do ensaio ( método não padronizado) e pouca racionalidade dde alguns métodos de uso e interpretação.
9)Descreva o processo executivo de uma sapata, destacando as condições favoráveis e desfavoráveis para uso dessa fundação
1 – Investigação do solo de fundação; 2 – Elaboração do projeto estrutural; 3 – Locação das sapatas isoladas; 4 – Escavação do solo; 5 – Compactação do solo; 6 – Execução de camada de concreto magro; 7 – Montagem das formas; 8 – Montagem das armaduras; 9 – Concretagem das sapatas; 10 – Desforma das sapatas; 11 – Reaterro do solo. 
Sapatas de concreto
Utilizadas como base para edificações de diferentes portes, as sapatas de concreto são simples, seguras e econômicas. Mesmo assim, dependem de especificação e execução que levem em conta as características do solo e da estrutura. Indicadas para regiões de solo estável e de alta resistência superficial, as sapatasde concreto estão entre os métodos de execução de fundações mais elementares e econômicos.Quando bem projetadas, costumam demandar pouca escavação e consumo moderado de concreto. Além disso,suportam cargas elevadas e, em comparação com outros tipos de fundação superficial, como os blocos não armados, as vigas baldrames e o radier, podem assumir diversas formas geométricas para facilitar o apoio de pilares com formatos não convencionais. Mais do que a versatilidade, no entanto, a principal vantagem desse tipo de fundação está na execução facilitada, que dispensa, por exemplo, a presença de peças e equipamentos especiais no canteiro. Tal simplicidade, contudo, não exclui a necessidade de cuidados. Até porque, por se apoiar em camadas superficiais do solo para transferir as cargas da construção, esse tipo de fundação está mais suscetível às mudanças nas camadas do solo do que as fundações profundas.
Escavação 
Seguindo a orientação do projeto de fundações, inicia-se a escavação da área a receber as sapatas até a cota de apoio. Regularização 
Com a área escavada e compactada, o passo seguinte é depositar concreto magro na área escavada, nivelando com o auxílio de régua e colher. Essa camada de regularização, que deve ter 5 cm de espessura no mínimo, é importante para garantir que a umidade do solo não ataque a armadura da sapata. Preparação das laterais 
Não só o fundo, mas também as laterais precisam receber concreto. Por isso, as laterais de toda a área escavada devem ser chapiscadas. Marcação dos pilares
Com a vala preparada, inicia-se a marcação dos pilares. Para tanto, são fixadas estacas de madeira nos pontos indicados pelo projetista. Conferência 
A checagem do nível é um procedimento imprescindível para garantir boa marcação dos pilares. Armação 
Depois de definida a localização de todos os pilares, tem início a inserção da armação, sempre seguindo a orientação do projeto de fundações. Saída para os pilares
Com o auxílio de arames de aço, são presos também os ferros especiais de arranque dos pilares. Concretagem 
A concretagem também deve ser feita, de acordo com as especificações do projetista, até a parte superior da sapata. A betoneira pode ser utilizada se a quantidade de concreto ou a velocidade de concretagem assim o exigirem. Finalização
A armação do pilar deve ser montada a partir dos ferros de arranque. Só então serão colocadas as fôrmas do pilar para o prosseguimento da concretagem. 
12) Defina nega e repique elástico. Qual a finalidade dessa medidas?
A “nega” corresponde à penetração permanente da estaca causada pela aplicação de um golpe do pilão. Em geral é medida por uma série de dez golpes. •O uso da “nega” tem a vantagem de uniformizar o estaqueamento. •A ordem de grandeza da “nega” é de 1 a 2cm. Controle das Estacas pelo repique •Avalia-se o retorno dos deslocamentos quando a estaca é solicitada. •Quanto maior o repique maior a mobilização da resistência de ponta. 
13) Defina capacidade de carga geotécnica de um sistema de fundação.
Métodos para Determinação da capacidade de carga :
 Métodos Práticos : são realizados ensaios tipo prova de carga, em que a fundação ou semelhantes são submetidos a carregamentos progressivos até a iminência de “ruptura” ; Os ensaios são executados dentro da própria área de fundação : prova de carga sobre placa ; prova de carga estática em estacas; ensaio de carregamento dinâmico.
Métodos Semi-empíricos : são correlações propostas a partir de resultados de ensaios “in situ” ; alguns métodos estimam a carga última (Pult) e outros a carga admissível Padm= Pult/FS ; no Brasil predominam os métodos relacionados ao ensaio SPT.
Métodos Teóricos : são estudos teóricos da estabilidade de uma fundação inserida numa massa de solo ; equilíbrio Limite : avalia o momento último da ruptura ; linhas de escoamento : linhas prováveis de comportamento da dinâmica da ruptura . Expansão de cavidade : força para abrir ou fechar um furo no solo.
14) O que é a resistência admissível de um sistema de fundação? Quais os valores de Fatores de Segurança mínimos recomendados?
Tensão ou força adotada em projeto que ,aplicada pela fundação são obtidas pela aplicação de fatores de segurança, sobre os valores de capacidade de carga obtidos por cálculo ou experimentalmente. Condição Fator de segurança : capacidade de carga de fundações superficiais= 3,0 ; capacidade de carga de estacas ou tubulões sem prova de carga= 2,0; capacidade de carga de estacas ou tubulões com prova de carga= 1,6 .
Nota: No caso de fundações profundas, só é permitido reduzir o fator de segurança quando se dispõe do resultado de um número adequado de provas de carga e quando os elementos ensaiados são representativos do conjunto da fundação, ou a critério do projetista. Esta redução só é possível quando as provas de carga são realizadas a priori na obra, e não a posteriori, como instrumento para dirimir dúvidas quanto à qualidade do estaqueamento.
15) Comente sobre os modelos de ruptura de fundações: generalizada, localizada e por puncionamento.
Ruptura generalizada ocorre com mais frequência em fundações rasas, é mais repentina e drástica e existe um padrão bem definido. Ex.: solos poucos compressíveis (areias compactas e argilas rijas). Ruptura localizada é considerada um modo de ruptura de transição entre a generalizada e a por puncionamento. Ela só é bem definida exatamente abaixo da fundação. Existe a formação da cunha de ruptura nos bordos da fundação, mas a superfície de ruptura não chega até a superfície do terreno. Somente com grandes valores de deslocamento vertical descendente é possível observar a superfície de ruptura chegando até o nível do terreno. Em projeto de fundações superficiais, costuma-se associar o tipo de ruptura à compressibilidade relativa do solo. Sendo assim, um solo praticamente incompressível com uma resistência ao cisalhamento finita sofreria ruptura generalizada. Caso contrário, se um solo fosse muito compressível e apresentasse um valor considerável de resistência ao cisalhamento, sofreria ruptura por puncionamento. 
16) Por que o Fator de Segurança Global das fundações superficiais deve ser maior que o das fundações profundas?
Consideram-se as seguintes variáveis: tipo de estrutura, cargas atuantes (A), solicitações (S) resultantes da interação das cargas com a estrutura e resistências (R) dos materiais. Os parâmetros que condicionam a relação entre fator de segurança (FS) e fator de confiabilidade (β) são os coeficientes de variação (vS) da solicitação (S) e (vR) da resistência (R). Os quatro últimos valores comandam a segurança e a confiabilidade estrutural e constituem objeto de análise deste artigo. Em resumo, conclui-se que a análise do fator de segurança ótimo deve considerar aspectos técnicos, legais, de mercado e o custo do risco da obra.
17) Quais as hipóteses da teoria de Terzaghi(1943) para a previsão de capacidade de suporte de fundações?
Através da adaptação das principais idéias das Teorias de Plasticidade Clássica (Critérios de Ruptura) desenvolvidas para solos por Coulomb (1773) e Rankine (1853) e para metais por Prandtl (1920), Terzaghi (1943) desenvolveu uma teoria que considera o solo com um material rígido-perfeitamente plástico. As hipóteses adotadas nestas soluções referem-se ao caso de uma fundação flexível contínua, de base horizontal, submetida a carga vertical centrada, apoiada em um meio semi-infinito homogêneo e sem qualquer inclinação do terreno superficial.
 
18) Comente sobre os fatores de correção que podem ser aplicados à equação de capacidade de suporte de Terzaghi(1943).
Fatores de correção: Tipo de ruptura ● Formulação → sapatas corridas em solos possíveis de ruptura geral; ● Para os solos com ruptura por puncionamento, adequar a mesma equação com redução empírica nos parâmetros do solo: