L1- Lista cap carga superficiais

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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL 
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
 FURG 
 
 
EXERCÍCIOS – CAPACIDADE DE CARGA DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS 
 
1) Uma fundação retangular de 8,5 m de largura e 26,0 m de comprimento deverá ser executada 
a uma profundidade de 3,0 m, em um depósito profundo de argila saturada com peso 
específico de 16,8 kN/m3. O nível do lençol freático está na superfície do terreno. 
 
 Pede-se encontrar a capacidade de carga sob as seguintes condições: 
 a) Admitindo que a velocidade de aplicação das cargas é alta em comparação com a 
 velocidade de dissipação do excesso de poro-pressão gerado pelas cargas, de tal forma que a 
 condição não-drenada prevaleça. Os parâmetros do solo, obtidos através de ensaios não-
 drenados, são os seguintes: 
 su = 21,0 kPa 
  u = 0 
 Eu = 2353,0 kPa 
 b) Admitindo, como outro extremo, que a velocidade de carregamento é suficientemente lenta, 
 a tal ponto que não é gerado excesso de poro-pressão no solo de fundação. Os parâmetros 
 do solo, obtidos através de ensaios drenados, são os seguintes: 
 c` = 4,0 kPa 
  `= 23 
 Eoed = 923,6 kPa (*) 
 
 (*) OBS: 



1
)21()1(
E`E oed
 
 



sen2
sen1
 
 
 R.: a) qu = 179 kPa; b) qu = 235 kPa. 
B = 8,5 m 
D = 3,0 m 
2) Uma sapata corrida de 2,0 m de largura será assente em um terreno composto de areia fina, a 
uma profundidade de 1,5 m. O nível d´água está localizado na mesma profundidade de 
assentamento da sapata. Resultados de ensaio SPT do local são representados a seguir: 
Prof. (m) SPT Classificação do Material 
1,0 5 Areia fina cinza escuro 
2,0 6 Idem 
3,0 18 Idem 
4,0 23 Idem 
5,0 22 Idem 
6,0 29 Idem 
7,0 30 Idem 
8,0 28 Areia fina com fragmentos de conchas 
9,0 30 Areia fina cinza claro 
 
 Estimar a capacidade de carga e a tensão admissível (FS global igual a 3,0). 
 
 R.: qu = 879 kPa; qadm = 293 kPa. 
 
3) Uma pequena estrutura em arco submete uma sapata de dimensões 80cm x 80cm a cargas 
verticais e horizontais, segundo o esquema abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pede-se verificar a segurança à ruptura usando a teoria de capacidade de carga. Adotar dois 
métodos de cálculo: (a) método dos valores admissíveis e (b) método dos valores de projeto. 
Considerar o solo incompressível e o nível d´água a 5,0 metros de profundidade. 
 Dados: 
 Q = 200,0 kN D = 1,0 m FS (global) = 3,0 
 
 H = 10,0 kN nat = 19,0 kN/m3 Coef. majoração (cargas) = 1,5 
  = 30 B= 15 Coef. minoração (tan) = 1,2 
 c = 15,0 kPa cB = 7,0 kPa Coef. minoração (coesão) = 2,0 
 
 R.: a) qadm = 598 kPa; b) qd = 838 kPa. 
 
Q 
H 
D 
4) Pretende-se construir um prédio de escritórios num terreno composto por uma espessa 
camada de areia pouco argilosa. A campanha de investigações geotécnicas realizada permitiu 
definir: 
 
- Perfil geotécnico e projeto: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Parâmetros geotécnicos (nas condições drenadas): 
 
 E’= 25 MPa 
 ’ = 330 
 c’ = 8,0 kPa 
  = 0,3 
 nat (acima do N.A.) = 17,0 kN/m3 
 nat (abaixo do N.A.) = 18,0 kN/m3 
 
a) Calcular a capacidade de carga da sapata. 
 
b) Verificar o coeficiente de segurança para a solução adotada. 
 
 
 R.: a) qu = 1937 kPa; b) FS = 3,9. 
 
 
 
 
L = 3,0 m 
B = 2,0 m 
Planta da sapata 
Q = 2700 kN 
M = 270 kN • m 
D = 2,5 m 
B = 2,0 m 
N.A. = - 3,0 m 
 = 120 
5) Para a condição de solo estratificado abaixo, calcular a capacidade de carga de uma sapata, 
nas seguintes situações: 
 
a) 1 = 0; c1 = 13,5 kPa; 2 = 0; c2 = 20 kPa; sat1 = 14 kN/m3; sat2 = 16 kN/m3. 
 
b) 1 = 30º; c1 = 0; 2 = 0; c2 = 13,5 kPa; nat1 = 17 kN/m3; sat1 = 18 kN/m3; sat2 = 14 kN/m3. 
 
 Dados da fundação: B = 2,0 m; L = 12,0 m; D = 1,5 m; H = 0,5 m; nível d´água na 
profundidade D. Rupturas do tipo geral (solo incompressível). Desprezar, a favor da segurança, o 
fator de correção para a profundidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 R.: a) qu = 75 kPa; b) qu = 112 kPa. 
 
6) Estimar a capacidade de carga da sapata quadrada construída em um talude, como mostrado 
na figura abaixo, nas seguintes situações: 
 
a) Solo não coesivo,  = 30º; c = 0;  = 17 kN/m3. 
 
b) Solo coesivo,  = 0; c = 20 kPa;  = 16 kN/m3. 
 
 Dados do projeto: B = L = 1,0 m; D = 0 m; H = 4,0 m;  = 20º. 
 
 
 
 
 
 
 
 R.: a) qu = 36 kPa; b) qu = 55 kPa. 
H 

D 
B 
D 
H 
B 
c1, 1, 1 
c2, 2, 2 
7) Um pilar do andar térreo de um edifício transmite uma carga vertical de 1000 kN. A fundação 
do pilar será superficial, assentada a uma profundidade de 1,30 metros. Admitindo para a 
sapata uma largura igual a 1,50 metros, defina o seu comprimento, para atender a um fator de 
segurança igual a 3,0. 
Dados do Solo: Sondagem SPT abaixo. Solo arenoso. Nível d´água a 1,70 m de profundidade 
a partir do nível do terreno. 
Prof. (m) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 
NSPT 5 7 12 15 23 30 23 23 
 
 R.: L = 5,60 m. 
 
8) Uma sapata retangular, que receberá uma carga vertical centrada de 3000 kN oriunda de um 
pilar, será apoiada em um terreno horizontal areno-argiloso na profundidade de 1,50 m. O 
nível d’água encontra-se na profundidade de 1,50 m. O solo tem pesos específicos naturais 
iguais a 16 kN/m3 (acima do nível d’água) e 17 kN/m3 (abaixo do nível d’água). Ensaios 
triaxiais CU realizados em amostras indeformadas indicaram os seguintes parâmetros: c’ = 
20,0 kPa; ’= 20o. Pede-se calcular as dimensões da sapata (FS = 3,0), admitindo L = 2B. 
Admitir solo incompressível. 
 
 R.: B = 2,55 m, L = 5,10 m. 
 
9) Seja o muro de arrimo abaixo representado, submetido a carregamento de peso próprio e 
empuxo ativo. Calcular a tensão admissível de sua fundação (sapata corrida), considerando 
F.S. igual a 3,0. Dados do solo arenoso: c’ = 0; ’= 30o e nat = 17 kN/m3. Considerar solo 
incompressível. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 R.: qadm = 51 kPa. 
1,2 m 
0,6 m 
2,8 m 
0,9 m 
133 kN/m 
24 kN/m 
2,9 m 
0,5 m 
0,8 m 
N.A.