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ACQFS – RESUMO - ESTRUTURA DE FUNDAÇÕES 1ª SEMANA No ensaio SPT, a cada metro perfurado deve ser realizado o ensaio de penetração dinâmica, conforme NBR 6484. No referido ensaio, é necessário a verificação do número de golpes necessários para fazer com que o amostrador padrão penetre o solo numa profundidade de quantos centímetros (cm)? Resposta: 45 cm Considerando a sondagem a seguir, determine a resistência do solo a 5 metros de profundidade. Para isso, utilize a fórmula e tabela apresentadas em seu material didático, no tópico “Resistência do Solo – SPT”. OBS: se os resultados obtidos através da tabela e da fórmula forem diferentes, considere em favor da segurança o de menor valor. Resposta: 2,46 kg/cm² Para profundidade de 5metros, N=12 TAdm = √12 – 1 => TAdm = 3,46 – 1 = 2,46Kg/cm² Pela Tabela: Areia Siltosa entre 10 e 25 golpes: entre 2,5 e 5Kg/cm² Consideramos o menor valor de 2,46Kg/cm² Em determinadas situações, como nos estudos de viabilidade ou de escolha do local, a disposição em planta da edificação poderá não estar disponível. De acordo com a NBR 8036, nesses casos o número de sondagens deve ser fixado de forma que a distância máxima entre elas seja de 100 m, respeitando o número mínimo de quantas sondagens? Resposta: 3 (três) Considere o projeto de uma residência térrea com área de edificações projetada em planta igual a 10m x 25m. De acordo com a NBR 8036, qual seria a quantidade mínima de sondagem a serem realizadas para a investigação do solo? Resposta: 3 (três) Uma construtora está desenvolvendo o projeto de um galpão industrial, com área de edificação projetada em planta igual a 60m x 40m, que será construído em um determinado terreno. Sabemos que para a elaboração de um projeto de fundação, é fundamental um amplo conhecimento sobre o terreno onde o projeto será edificado. Assim, considerando o projeto em questão (galpão industrial - 60m x 40m), determine qual deverá ser o número mínimo de sondagens a serem realizadas, tendo em vista a NBR 8036. Resposta: 9 (nove) Em determinadas situações, como nos estudos de viabilidade ou de escolha do local, a disposição em planta da edificação poderá não estar disponível. Nesses casos, qual deverá ser a distância máxima, estabelecida pela NBR 8036, entre as sondagens? Resposta: 100 m Considerando a NBR 6484, assinale a alternativa que apresenta a situação em que a sondagem SPT poderá ser interrompida. Resposta: Quando, em 3 metros seguidos, forem necessários 30 golpes para a penetração do amostrador dos 15 cm iniciais Um engenheiro está desenvolvendo o projeto de uma residência, que terá uma área de edificação projetada em planta igual a 150 m², em um terreno cujas dimensões são 10m x 25m. Considerando a NBR 8036, qual será o número mínimo de sondagens que ele deverá realizar para a investigação do terreno onde o referido projeto será construído. Resposta: 2 (duas) 2ª SEMANA As fundações superficiais são conhecidas também como diretas ou rasas. Sobre esse tipo de fundação, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta: I - As fundações superficiais, também conhecidas como diretas ou rasas, são caracterizadas por serem projetadas em profundidades de pequenas dimensões, e por isso, são executadas com pequenas escavações, em valas rasas. III - A principal característica desse tipo de fundação é a transferência de cargas para o solo, que é realizada através da sua base Resposta: I e III estão corretas Quando não for possível a utilização de fundação do tipo superficial, será necessário a projeção de uma fundação profunda. Sobre as fundações profundas, analise as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta: II – A fundação profunda transmite a carga nela resultante ao terreno através sua base (resistência de ponta – RP), por sua superfície lateral (resistência lateral – RL) ou por uma combinação das duas. Resposta: Somente a II está correta Sobre os tubulões, analise as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta: I – Fundação superficial construída concretando-se um poço aberto no terreno ou fazendo descer, por escavação interna, um tubo, geralmente de concreto armado ou de aço, que é posteriormente cheio com concreto simples ou armado. II - Em virtude das suas características, é comum que os tubulões a ar comprimido sejam utilizados acima do nível do lençol freático, uma vez que a escavação da base e/ou do fuste é realizada manualmente. III - Os tubulões a céu aberto tem a sua execução realizada abaixo no nível do lençol freático. Por isso, é necessário à utilização de equipamentos específicos que sejam capazes de equilibrar a pressão interna com a pressão da água, fazendo com ele impeça a entrada de água. Resposta: Nenhuma está correta De acordo com a NBR 6122, podem ser caracterizadas como elementos de fundação superficial. Sobre as sapatas, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta: I- As sapatas são construídas em concreto armado, e podem ter praticamente qualquer forma em planta, sendo os formatos mais utilizados as sapatas quadradas, retangulares e corridas. Resposta: Somente I está correta. As estacas podem ser pré-moldadas ou moldadas in loco. Sobre esse tipo de fundação, analise as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta: I- A estaca pré-moldada é executada em industrias especializadas, fornecidas já prontas para utilização e são cravadas no solo através de um equipamento denominado bate estaca. II- Em caso de solos mais rígidos, pode ser utilizada uma estaca mista, executada em concreto e aço, sendo que este último material irá facilitar a cravação do elemento no solo. III- as estacas moldadas in loco são executadas através do preenchimento, podendo ser com concreto ou argamassa, das perfurações realizadas no terreno, determinados pelo projeto estrutural de fundação. Resposta: Todas estão corretas. “Elemento de fundação superficial que abrange parte ou todos os pilares de uma estrutura, distribuindo os carregamentos provenientes da superestrutura sobre o terreno de maneira uniforme. Esse tipo de fundação é muito utilizado em pequenas construções, e ele deve ser utilizado em terrenos que possuem o mesmo tipo de solo em toda a sua dimensão”. Essa afirmação refere-se a qual tipo de fundação? Resposta: Radier As fundações superficiais são conhecidas também como diretas ou rasas. Sobre esse tipo de fundação, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta: I. As fundações superficiais, também conhecidas como diretas e rasas, são caracterizadas por serem projetadas em profundidades de pequenas dimensões e por isso, são executadas com pequenas escavações em valas rasas. III. A principal característica desse tipo de fundação é a transferência de cargos para o solo que é realizada através da sua base. Resposta: I e III estão corretas De acordo com a NBR 6122 – Projeto e Execução de Fundações, as fundações podem ser classificadas como superficiais e profundas. Assinale a alternativa que corresponde à definição das fundações superficiais. Resposta: Elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno pelas tensões distribuídas sob a base da fundação, e a profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente a fundação é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação Em alguns casos, o pilar poderá estar próximo ao lote vizinho, não sendo possível a projeção de uma sapata. Nessa situação, deve ser utilizada qual tipo de sapata: Resposta: Sapata de divisa 3ª SEMANA Sobre as sapatas, analise as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta: I - Em virtude de suas características, as sapatas rígidas são menos utilizadas do que as sapatas flexíveis. II - As sapatas rígidas são menos utilizadas, por sofrerem menos deformações, estarem menos sujeitas à ruptura e por apresentarem maior segurança. III - As sapatas flexíveis possuem altura relativamente alta. Resposta: Nenhuma está correta Para a definição das dimensões de cada um dos lados da sapata, devemos observar alguns critérios: I - o centro de carga do pilar deve ser o mesmo do centro de gravidade da sapata; III - quando possível, a relação entre os dois lados da sapata deve ser menor ou igual a 2,5; IV - quando possível, os valores dos dois lados devem ser estimados de forma que os balanços da sapata sejam iguais nas duas direções. Sobre as afirmações acima, assinale a alternativa correta: Resposta: I, III e IV estão corretas Determine a tensão máxima em uma sapata flexível (3,10 x 3,40 m), considerando um pilar de dimensão 70 x 40 cm com carga de 1.800 kN, tensão admissível do solo igual a 0,2 Mpa e momento igual 100 kN⋅m. Resposta: 196,06 Kn/m² 𝝈𝑴𝑨𝑿 = 𝑭 𝑨 + 𝑴 𝑾 = 𝟏. 𝟖𝟎𝟎 ∗ 𝟏, 𝟎𝟓 𝟑, 𝟏𝟎 ∗ 𝟑, 𝟒𝟎 + 𝟏𝟎𝟎 (𝟑, 𝟏𝟎 ∗ 𝟑, 𝟒𝟎𝟐)/𝟔 = 𝟏. 𝟖𝟗𝟎 𝟏𝟎, 𝟓𝟒 + 𝟏𝟎𝟎 𝟓, 𝟗𝟕 = 𝟏𝟗𝟔, 𝟎𝟔 Determine a tensão máxima em uma sapata rígida (3,90 x 3,60 m), considerando um pilar de dimensão 100 x 70 cm com carga de 1.200 kN, tensão admissível do solo igual a 0,15 Mpa e momento igual 110 kN⋅m. Resposta: 106,07 Kn/m² 𝝈𝑴𝑨𝑿 = 𝑭 𝑨 + 𝑴 𝑾 = 𝟏. 𝟐𝟎𝟎 ∗ 𝟏, 𝟏𝟎 𝟑, 𝟗𝟎 ∗ 𝟑, 𝟔𝟎 + 𝟏𝟏𝟎 (𝟑, 𝟔𝟎 ∗ 𝟑, 𝟗𝟎𝟐)/𝟔 = 𝟏. 𝟑𝟐𝟎 𝟏𝟒, 𝟎𝟒 + 𝟏𝟏𝟎 𝟗, 𝟏𝟑 = 𝟏𝟎𝟔, 𝟎𝟕 Determine a área de uma sapata rígida para um pilar de dimensão 70 x 40 cm com carga de 3.200 kN e tensão admissível do solo igual a 0,25 Mpa. Resposta: 14,08 m² A = 𝑵𝒌. 𝑨𝑫𝑴.𝑺𝒐𝒍𝒐 = 𝟑.𝟐𝟎𝟎.𝟏,𝟏𝟎 𝟐𝟓𝟎𝒌𝑵/𝒎² = 𝟑.𝟓𝟐𝟎 𝟐𝟓𝟎𝒌𝑵/𝒎² = 14,08 m² Determine a área de uma sapata flexível para um pilar de dimensão 80 x 55 cm com carga de 1.800 kN e tensão admissível do solo igual a 0,2 Mpa. Resposta: 9,45 m2 A = 𝑵𝒌. 𝑨𝑫𝑴.𝑺𝒐𝒍𝒐 = 𝟏.𝟖𝟎𝟎.𝟏,𝟎𝟓 𝟐𝟎𝟎𝒌𝑵/𝒎² = 𝟏.𝟖𝟗𝟎 𝟐𝟎𝟎𝒌𝑵/𝒎² = 9,45 m² Considerando uma sapata cuja dimensão é igual a 3,60 x 3,25 m, determine o seu módulo de resistência elástico (W). OBS: considere duas casas decimais em sua resposta final. Resposta: 7,02 m³ W = (b*a²)/6 = (3,25*3,60²)/6 = 7,02m³ Considerando uma sapata cuja dimensão é igual a 3,85 x 3,50 m, determine o seu módulo de resistência elástico (W). OBS: considere duas casas decimais em sua resposta final. Resposta: 8,65 m³ W = (b*a²)/6 = (3,50*3,85²)/6 = 8,65m³ 4ª SEMANA Determine a área de aço de uma sapata rígida sob uma parede corrida de concreto de 20 cm de largura, com uma carga vertical igual a 250 kN/m e tensão admissível do solo igual a 0,1Mpa. Considere CA-50. Resposta: As,PRINC = 3,21cm²/m e As,SEC = 0,9cm²/m Determine a área de aço de uma sapata rígida sob uma parede corrida de concreto de 30 cm de largura, com uma carga vertical igual a 300 kN/m e tensão admissível do solo igual a 0,15Mpa. Considere CA-50. Resposta: As,PRINC = 3,82cm²/m e As,SEC = 0,9cm²/m Determine a área de aço de uma sapata rígida sob uma parede corrida de concreto de 25 cm de largura, com uma carga vertical igual a 175 kN/m e tensão admissível do solo igual a 0,1Mpa. Considere CA-50. Resposta: As,PRINC = 2,18cm²/m e As,SEC = 0,9cm²/m Determine a área de aço de uma sapata rígida sob uma parede corrida de concreto de 25 cm de largura, com uma carga vertical igual a 300 kN/m e tensão admissível do solo igual a 0,15Mpa. Considere CA-50. Resposta: As,PRINC = 3,92cm²/m e As,SEC = 0,9cm²/m A = 𝑁 = 1,1∗300 150𝑘𝑁 = 2,20m² Ca = 𝑎−𝑎𝑝 2 = 220−25 2 = 97,50cm (100cm) h 𝑎−𝑎𝑝 3 = 220−25 3 = 65cm então: d = h-5 = 65-5 = 60 Tx = 𝑁 8 ( 𝑎−𝑎𝑝 𝑑 ) = 300 8 ( 2,20−0,25 0,60 ) = 121,88kN/m As,p = 𝑇𝑥𝑑 𝐹𝑦𝑑 = 1,4∗121,88 43,48𝑀𝑝𝑎 = 3,92cm²/m As, sec 1/5 As, p ou 0,9cm²/m 1/5 * 3,92 = 0,784cm² .: As,sec = 0,9cm²/m Determine a área de aço necessária para uma sapata de 3,50 x 3,00 m e 85 cm de altura, de uma pilar de 80 x 30 cm que transfere uma carga de 2.000 kN. Considere CA-50, coeficiente de ponderação de segurança igual a 1,4 e d = h – 5. Resposta: As,a = 0,0029m² e As,b = 0,0031m² Pb = 𝑵𝒌∗𝒇𝒔 𝒂∗𝒃 = = 𝟐.𝟎𝟎𝟎∗𝟏,𝟒 𝟑,𝟓𝟎∗𝟑,𝟎𝟎 = 266,67kN.m (pressão da sapata sobre o solo) Balanços Ca = 𝒂−𝒂𝒑 𝟐 = 𝟑,𝟓𝟎−𝟎,𝟖𝟎 𝟐 = 1,35m Cb = 𝒃−𝒃𝒑 𝟐 = 𝟑,𝟎𝟎−𝟎,𝟑𝟎 𝟐 = 1,35m xa = ca + 0,15*ap = 1,35 + 0,15*0,80 = 1,47cm xb = cb + 0,15*bp = 1,35 + 0,15*0,30 = 1,40cm M1a = Pb 𝒙𝒂² 𝟐 * b = 266,67 𝟏,𝟒𝟕² 𝟐 * 3,00 = 864,37kN.m M1b = Pb 𝒙𝒃² 𝟐 * a = 266,67 𝟏,𝟒𝟎² 𝟐 * 3,50 = 914,68kN.m As, a = 𝑴𝟏𝒂,𝒅 𝟎,𝟖𝟓∗𝒅∗𝑭𝒚𝒅 = 𝟖𝟔𝟒,𝟑𝟕𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟖𝟎∗ 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒌𝑵 𝟏,𝟏𝟓 = 𝟖𝟔𝟒,𝟑𝟕𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟖𝟎∗𝟒𝟑𝟒𝟖𝟎𝟎 = 0,00292m² As, b = 𝑴𝟏𝒃,𝒅 𝟎,𝟖𝟓∗𝒅∗𝑭𝒚𝒅 = 𝟗𝟏𝟒,𝟔𝟖𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟖𝟎∗ 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒌𝑵 𝟏,𝟏𝟓 = 𝟗𝟏𝟒,𝟔𝟖𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟖𝟎∗𝟒𝟑𝟒𝟖𝟎𝟎 = 0,00309m² Determine a área de aço necessária para uma sapata de 3,40 x 3,20 m e 70 cm de altura, de uma pilar de 60 x 40 cm que transfere uma carga de 1.600 kN. Considere CA-50, coeficiente de ponderação de segurança igual a 1,4 e d = h – 5. Resposta: As,a = 0,0030m² e As,b = 0,0031m² Pb = 𝑵𝒌∗𝒇𝒔 𝒂∗𝒃 = = 𝟏.𝟔𝟎𝟎∗𝟏,𝟒 𝟑,𝟒𝟎∗𝟑,𝟐𝟎 = 205,88kN.m (pressão da sapata sobre o solo) Balanços Ca = 𝒂−𝒂𝒑 𝟐 = 𝟑,𝟒𝟎−𝟎,𝟔𝟎 𝟐 = 1,40m Cb = 𝒃−𝒃𝒑 𝟐 = 𝟑,𝟐𝟎−𝟎,𝟒𝟎 𝟐 = 1,40m xa = ca + 0,15*ap = 1,40 + 0,15*0,60 = 1,49cm xb = cb + 0,15*bp = 1,40 + 0,15*0,40 = 1,46cm M1a = Pb 𝒙𝒂² 𝟐 * b = 205,88 𝟏,𝟒𝟗² 𝟐 * 3,20 = 731,32kN.m M1b = Pb 𝒙𝒃² 𝟐 * a = 205,88 𝟏,𝟒𝟔² 𝟐 * 3,40 = 746,05kN.m As, a = 𝑴𝟏𝒂,𝒅 𝟎,𝟖𝟓∗𝒅∗𝑭𝒚𝒅 = 𝟕𝟑𝟏,𝟑𝟐𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟔𝟓∗ 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒌𝑵 𝟏,𝟏𝟓 = 𝟕𝟑𝟏,𝟑𝟐𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟔𝟓∗𝟒𝟑𝟒𝟖𝟎𝟎 = 0,00304m² As, b = 𝑴𝟏𝒃,𝒅 𝟎,𝟖𝟓∗𝒅∗𝑭𝒚𝒅 = 𝟕𝟒𝟔,𝟎𝟓𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟔𝟓∗ 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒌𝑵 𝟏,𝟏𝟓 = 𝟕𝟒𝟔,𝟎𝟓𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟔𝟓∗𝟒𝟑𝟒𝟖𝟎𝟎 = 0,00311m² Determine a área de aço necessária para uma sapata de 3,30 x 3,00 m e 65 cm de altura, de uma pilar de 60 x 30 cm que transfere uma carga de 1.200 kN. Considere CA-50, coeficiente de ponderação de segurança igual a 1,4 e d = h – 5. Resposta: As,a = 0,0024m² e As,b = 0,0025m² Pb = 𝑵𝒌∗𝒇𝒔 𝒂∗𝒃 = = 𝟏.𝟐𝟎𝟎∗𝟏,𝟒 𝟑,𝟑𝟎∗𝟑,𝟎𝟎 = 169,70kN.m (pressão da sapata sobre o solo) Balanços Ca = 𝒂−𝒂𝒑 𝟐 = 𝟑,𝟑𝟎−𝟎,𝟔𝟎 𝟐 = 1,35m Cb = 𝒃−𝒃𝒑 𝟐 = 𝟑,𝟎𝟎−𝟎,𝟑𝟎 𝟐 = 1,35m xa = ca + 0,15*ap = 1,35 + 0,15*0,60 = 1,44cm xb = cb + 0,15*bp = 1,35 + 0,15*0,30 = 1,40cm M1a = Pb 𝒙𝒂² 𝟐 * b = 169,70 𝟏,𝟒𝟒² 𝟐 * 3,00 = 527,83kN.m M1b = Pb 𝒙𝒃² 𝟐 * a = 169,70 𝟏,𝟒𝟎² 𝟐 * 3,30 = 548,80kN.m As, a = 𝑴𝟏𝒂,𝒅 𝟎,𝟖𝟓∗𝒅∗𝑭𝒚𝒅 = 𝟓𝟐𝟕,𝟖𝟑𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟔𝟎∗ 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒌𝑵 𝟏,𝟏𝟓 = 𝟓𝟐𝟕,𝟖𝟑𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟔𝟎∗𝟒𝟑𝟒𝟖𝟎𝟎 = 0,00238m² As, b = 𝑴𝟏𝒃,𝒅 𝟎,𝟖𝟓∗𝒅∗𝑭𝒚𝒅 = 𝟓𝟒𝟖,𝟖𝟎𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟔𝟎∗ 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒌𝑵 𝟏,𝟏𝟓 = 𝟓𝟒𝟖,𝟖𝟎𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟔𝟎∗𝟒𝟑𝟒𝟖𝟎𝟎 = 0,00247m² Determine a área de aço necessária para uma sapata de 3,75 x 3,50 m e 75 cm de altura, de uma pilar de 75 x 50 cm que transfere uma carga de 1.800 kN. Considere CA-50, coeficiente de ponderação de segurança igual a 1,4 e d = h – 5. Resposta: As,a = 0,0034m² e As,b = 0,0035m² Pb = 𝑵𝒌∗𝒇𝒔 𝒂∗𝒃 = = 𝟏.𝟖𝟎𝟎∗𝟏,𝟒 𝟑,𝟕𝟓∗𝟑,𝟓𝟎 = 192,00kN.m (pressão da sapata sobre o solo) Balanços Ca = 𝒂−𝒂𝒑 𝟐 = 𝟑,𝟕𝟓−𝟎,𝟕𝟓 𝟐 = 1,50m Cb = 𝒃−𝒃𝒑 𝟐 = 𝟑,𝟓𝟎−𝟎,𝟓𝟎 𝟐 = 1,50m xa = ca + 0,15*ap = 1,50 + 0,15*0,75 = 1,61cm xb = cb + 0,15*bp = 1,50 + 0,15*0,50 = 1,58cm M1a = Pb 𝒙𝒂² 𝟐 * b = 192,00 𝟏,𝟔𝟏² 𝟐 * 3,50 = 870,95kN.m M1b = Pb 𝒙𝒃² 𝟐 * a = 192,00 𝟏,𝟓𝟖² 𝟐 * 3,75 = 898,70kN.m As, a = 𝑴𝟏𝒂,𝒅 𝟎,𝟖𝟓∗𝒅∗𝑭𝒚𝒅 = 𝟖𝟕𝟎,𝟗𝟓𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟕𝟎∗ 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒌𝑵 𝟏,𝟏𝟓 = 𝟖𝟕𝟎,𝟗𝟓𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟕𝟎∗𝟒𝟑𝟒𝟖𝟎𝟎 = 0,00337m² As, b = 𝑴𝟏𝒃,𝒅 𝟎,𝟖𝟓∗𝒅∗𝑭𝒚𝒅 = 𝟖𝟗𝟖,𝟕𝟎𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟕𝟎∗ 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒌𝑵 𝟏,𝟏𝟓 = 𝟖𝟗𝟖,𝟕𝟎𝒌𝑵.𝒎 𝟎,𝟖𝟓∗𝟎,𝟕𝟎∗𝟒𝟑𝟒𝟖𝟎𝟎 = 0,00347m² 7ª SEMANA Um bloco está sendo projetado para transferir as cargas dos pilares abaixo às estacas: P1 (50 x 40 cm) - Carga = 1700 kN P2 (75 x 50 cm) - Carga = 2150 kN Considerando estacas com diâmetro de 25 cm e com capacidade de 750 kN, determine a quantidade necessária de estacas para o bloco: Resposta: 6 estacas (1700+2150)/750 = 5,13 (arredondando 6) Sobre as estacas, analise as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta: I - As estacas são inseridas no solo através de cravação ou perfuração; II - As estacas tem a finalidade de transferir a carga ao solo através da sua resistência de ponta, ou resistência lateral ou por uma combinação das duas; III - Quanto ao material, as estacas podem ser feitas de madeira, aço e concreto; IV - As estacas podem ser classificadas como pré-moldadas ou moldadas in loco. Resposta: Todas as afirmações estão corretas Considerando a forma de transferência de carga da estaca para o solo, observe as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta: III - a estaca transfere a carga ao solo através da sua resistência de ponta, resistência lateral ou por uma combinação das duas; Resposta: Apenas a III está correta Sobre a distribuição das estacas, analise as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta: I – O espaçamento entre as estacas (d), deve ser respeitado entre as estacas no próprio bloco, e também entre as estacas de blocos vizinhos; IV – Em pequenos projetos, recomenda-se optar por estacas com diâmetro iguais, em um mesmo bloco. Resposta: Apenas I e IV estão corretas. Determine a força atuante em um bloco sobre duas estacas, considerando um pilar de 50 x 30 cm com carga igual a 870 kN. Considere ainda: - My = 510 kN⋅cm - e = 85 cm - Coeficiente de segurança: 1,4 Resposta: 1.259,16 kN / Re = 1,02*Nk/2+My/e = 449,7 / Nk = Re*n = 449,7*2*1,4 = 1.259,16 Determine a força atuante em um bloco sobre duas estacas, considerando um pilar de 80 x 50 cm com carga igual a 1.200 kN. Considere ainda: - My = 750 kN⋅cm - e = 100 cm - Coeficiente de segurança: 1,4 Resposta: 1.734,60 kN / Re = 1,02*Nk/2+My/e = 449,7 / Nk = Re*n = 619,5*2*1,4 = 1734,60 Determine dMÍN e dMÁX para um pilar 60 x 35 cm, considerando e = 100 cm. OBS: Para o cálculo de dMÍN e dMÁX, considere o maior lado do pilar. Resposta: dMÍN = 35 cm e dMÁX = 49,7 cm Dmim = 0,5 ( e - 𝑵𝑲 𝟐 ) = 0,5 ( 100 - 𝟔𝟎 𝟐 ) = 35cm Dmáx = 0,71 ( e - 𝑵𝑲 𝟐 ) = 0,71 ( 100 - 𝟔𝟎 𝟐 ) = 49,7cm Determine dMÍN e dMÁX para um pilar 50 x 30 cm, considerando e = 85 cm. OBS: Para o cálculo de dMÍN e dMÁX, considere o maior lado do pilar. Resposta: dMÍN = 30 cm e dMÁX = 42,6 cm Dmim = 0,5 ( e - 𝑵𝑲 𝟐 ) = 0,5 ( 85 - 𝟓𝟎 𝟐 ) = 30cm Dmáx = 0,71 ( e - 𝑵𝑲 𝟐 ) = 0,71 ( 85 - 𝟓𝟎 𝟐 ) = 42,6cm 8ª SEMANA Considerando a sondagem abaixo, determine a capacidade de carga de uma estaca injetada, com diâmetro de 35 cm e comprimento igual a 8 metros. OBS: utilize o método Decourt e Quarema. Resposta: Qu = 1.539,91 kN Resistência Lateral: Resistência de Ponta: Nm = 3+5+8+11+12+14+18+21 8 = 11,5 qp = K * N 𝑞𝑠 = ( 𝑛𝑚 3 + 1) ∗ 10 De acordo com a tabela K=120 𝑞𝑠 = ( 11,5 3 + 1) ∗ 10 = 48,33𝑘𝑁/𝑚² N = 18+21+27 3 → 𝑁 = 22 Área Lateral da Estaca: qp = 120 * 22 = 2.640 𝐴𝑠 = 2 ∗ π ∗ 𝑟 ∗ ℎ 𝐴𝑠 = 2 ∗ 3,14 ∗ 0,175 ∗ 8 = 8,79𝑚² Área de Ponta da Estaca: Capacidade de Carga: 𝑄𝑢 = 𝛽 ∗ 𝑞𝑠 ∗ 𝐴𝑠 + 𝛼 ∗ 𝑞𝑝 ∗ 𝐴𝑝 Ap = ( 𝜋∗𝑑² 4 ) Ap = ( 3,14∗0,35² 4 ) 𝑄𝑢 = 3 ∗ 48,33 ∗ 8,79 + 1 ∗ 2640 ∗ 0,096 Ap = 0,096m² 𝑄𝑢 = 1.529,48 𝑘𝑁 Considerando a sondagem abaixo, determine a resistência lateral (qs) e a resistência de ponta (qp) de uma estaca escavada, com diâmetro de 30 cm e comprimento igual a 5 metros. OBS: utilize o método Decourt e Quarema. Resposta: qs = 35,33 kN/m² e qp = 2.800 kN/m² Resistência Lateral: Resistência de Ponta: Nm = 3+4+7+11+13 5 = 7,60 qp = K * N 𝑞𝑠 = ( 𝑛𝑚 3 + 1) ∗ 10 De acordo com a tabela K=200 𝑞𝑠 = ( 7,60 3 + 1) ∗ 10 = 35,33𝑘𝑁/𝑚² N = 11+13+18 3 → 𝑁 = 14 qp = 200 * 14 = 2.800kN/m² Considerando a sondagem abaixo, determine a capacidade de carga de uma estaca raiz, com diâmetro de 30 cm e comprimento igual a 6 metros. OBS.: utilize o método Decourt e Quarentena. Resposta: Qu = 462,42 kN Resistência Lateral: Resistência de Ponta: Nm = 2+3+6+8+12+15 6 = 7,67 qp = K * N 𝑞𝑠 = ( 𝑛𝑚 3 + 1) ∗ 10 De acordo com a tabela K=250 𝑞𝑠 = ( 7,67 3 + 1) ∗ 10 = 35,57𝑘𝑁/𝑚² N = 12+15+19 3 → 𝑁 = 15,33 Área Lateral da Estaca: qp = 250 * 15,33 = 3.832,50kN/m² 𝐴𝑠 = 2 ∗ π ∗ 𝑟 ∗ ℎ 𝐴𝑠 = 2 ∗ 3,14 ∗ 0,15 ∗ 6 = 5,65𝑚² Área de Ponta da Estaca: Capacidade de Carga: 𝑄𝑢 = 𝛽 ∗ 𝑞𝑠 ∗ 𝐴𝑠 + 𝛼 ∗ 𝑞𝑝 ∗ 𝐴𝑝 Ap = ( 𝜋∗𝑑² 4 ) Ap = ( 3,14∗0,30² 4 ) 𝑄𝑢 = 1,5 ∗ 35,57 ∗ 5,65 + 0,6 ∗ 3.832,5 ∗ 0,07 Ap = 0,07m² 𝑄𝑢 = 462,42 𝑘𝑁 Considerando o perfil de sondagem a seguir, determine a resistência de ponta da estaca que possui comprimento igual a 8 metros: Resposta: qp = 2.640 kN/m² Resistência de Ponta: qp = K * N De acordo com a tabela K=120 N = 18+21+27 3 → 𝑁 = 22 qp = 120 * 22 = 2.640 Considerando o perfil de sondagem a seguir, determine a resistência lateral da estaca que possui comprimento igual a 6 metros: Resposta: qs = 35,57 kN/m² Resistência Lateral: Nm = 2+3+6+8+12+15 6 = 7,67 𝑞𝑠 = ( 𝑛𝑚 3 + 1) ∗ 10 𝑞𝑠 = ( 7,67 3 + 1) ∗ 10 = 35,57𝑘𝑁/𝑚² Considerando a sondagem abaixo, determine a resistência lateral (qs) e a resistência de ponta (qp) de uma estaca raiz, com diâmetro de 20 cm e comprimento igual a 5 metros. OBS: utilize o método Decourt e Quarema. Resposta: qs = 40,67 kN/m² e qp = 3.332,50 kN/m² Resistência Lateral: Resistência de Ponta: Nm = 4+8+9+12+13 5 = 9,20 qp = K * N 𝑞𝑠 = ( 𝑛𝑚 3 + 1) ∗ 10 De acordo com a tabela K=250 𝑞𝑠 = ( 9,20 3 + 1) ∗ 10 = 40,67𝑘𝑁/𝑚² N = 12+13+15 3 → 𝑁 = 13,33 qp = 250 * 13,33 = 3.332,50kN/m² Considerando a sondagem abaixo, determine a capacidade de carga de uma estaca cravada, com diâmetro de 25cm e comprimento igual a 5 metros. Resposta: Qu = 270,81 kN Resistência Lateral: Resistência de Ponta: Nm = 3+5+9+10+13 5 = 8,00 qp = K * N 𝑞𝑠 = ( 𝑛𝑚 3 + 1) ∗ 10 De acordo com a tabela K=200 𝑞𝑠 = ( 8,00 3 + 1) ∗ 10 = 36,67𝑘𝑁/𝑚² N = 10+13+15 3 → 𝑁 = 12,67 Área Lateral da Estaca: qp = 200 * 12,67 = 2.533,33kN/m² 𝐴𝑠 = 2 ∗ π ∗ 𝑟 ∗ ℎ 𝐴𝑠 = 2 ∗ 3,14 ∗ 0,125 ∗ 5 = 3,925𝑚² Área de Ponta da Estaca: Capacidade de Carga: 𝑄𝑢 = 𝛽 ∗ 𝑞𝑠 ∗ 𝐴𝑠 + 𝛼 ∗ 𝑞𝑝 ∗ 𝐴𝑝 Ap = ( 𝜋∗𝑑² 4 ) Ap = ( 3,14∗0,25² 4 ) 𝑄𝑢 = 1 ∗ 36,67 ∗ 3,93 + 1 ∗ 2533,33 ∗ 0,049 Ap = 0,049m² 𝑄𝑢 = 268,24 𝑘𝑁 Considerando a sondagem abaixo, determine a capacidade de carga de uma estaca cravada, com diâmetro de 20cm e comprimento igual a 4 metros. Resposta: Qu = 250,36 kN Resistência Lateral: Resistência de Ponta: Nm = 4+8+11=12 4 = 8,75 qp = K * N 𝑞𝑠 = ( 𝑛𝑚 3 + 1) ∗ 10 De acordo com a tabela K=400 𝑞𝑠 = ( 8,75 3 + 1) ∗ 10 = 39,17𝑘𝑁/𝑚² N = 11+12+15 3 → 𝑁 = 12,67 Área Lateral da Estaca: qp = 400 * 12,67 = 5.068kN/m² 𝐴𝑠 = 2 ∗ π ∗ 𝑟 ∗ ℎ 𝐴𝑠 = 2 ∗ 3,14 ∗ 0,10 ∗ 4 = 2,51𝑚² Área de Ponta da Estaca: Capacidade de Carga: 𝑄𝑢 = 𝛽 ∗ 𝑞𝑠 ∗ 𝐴𝑠 + 𝛼 ∗ 𝑞𝑝 ∗ 𝐴𝑝 Ap = ( 𝜋∗𝑑² 4 ) Ap = ( 3,14∗0,20² 4 ) 𝑄𝑢 = 1 ∗ 39,17 ∗ 2,51 + 1 ∗ 5068 ∗ 0,031 Ap = 0,031m² 𝑄𝑢 = 255,42 𝑘𝑁 Considerando a sondagem abaixo, determine a capacidade de carga de uma estaca raiz, com diâmetro de 25 cm e comprimento igual a 7 metros. OBS.: utilize o método Decourt e Quarentena. Resposta: qs = 40,00 kN/m² e qp = 3.000 kN/m² Resistência Lateral: Resistência de Ponta: Nm = 3+6+7+9+11+13+14 7 = 9,00 qp = K * N 𝑞𝑠 = ( 𝑛𝑚 3 + 1) ∗ 10 De acordo com a tabela K=200 𝑞𝑠 = ( 9,00 3 + 1) ∗ 10 = 40,00𝑘𝑁/𝑚² N = 13+14+18 3 → 𝑁 = 15 qp = 200 * 15 = 3.000kN/m² 9ª SEMANA Determine a altura de um tubulão para uma carga de 3.500 kN e tensão admissível do solo igual a 0,30 MPa. Considere concreto C20. Resposta: 2,00 m Obs.: 0,30MPa = 300kN Área da Base Ab = 𝑃 𝑠 = = 3500𝑘𝑁 300𝑘𝑁 = 11,67m² Diâmetro da Base Db = √ 4𝐴𝑏 = √ 4∗11,67 3,14 = 3,855m Área do Fuste Af = 𝑃 0,38∗𝑓𝑐𝑘 = 3500𝑘𝑁 0,38∗ 20000𝑘𝑁 = 0,461m² Diâmetro do Fuste Df = √ 4𝐴𝑓 = √ 4∗ 0,461 3,14 = 0,766m Altura H = 0,866*(Db-Df) = 0,866*(3,855-0,766) = 3,30m Respeitando o limite adota-se: 2,00m Determine o diâmetro da base e do fuste de um tubulão para uma carga de 3.800 kN e tensão admissível do solo igual a 0,30 MPa. Considere concreto C20. Resposta: DB = 4,02 m² e DF = 0,80 m² Obs.: 0,30MPa = 300kN Área da Base Ab = 𝑃 𝑠 = = 3800𝑘𝑁 300𝑘𝑁 = 12,67m² Diâmetro da Base Db = √ 4𝐴𝑏 = √ 4∗12,67 3,14 = 4,02m Área do Fuste Af = 𝑃 0,38∗𝑓𝑐𝑘 = 3800𝑘𝑁 0,38∗ 20000𝑘𝑁 = 0,50m² Diâmetro do Fuste Df = √ 4𝐴𝑓 = √ 4∗ 0,50 3,14 = 0,80m Determine a altura de um tubulão para uma carga de 1.000 kN e tensão admissível do solo igual a 0,15 MPa. Considere concreto C20. Obs.: 0,15MPa = 150kN Resposta: 1,91 m Área da Base Ab = 𝑃 𝑠 = = 1000𝑘𝑁 150𝑘𝑁 = 6,67m² Diâmetro da Base Db = √ 4𝐴𝑏 = √ 4∗6,67 3,14 = 2,91m Área do Fuste Af = 𝑃 0,38∗𝑓𝑐𝑘 = 1000𝑘𝑁 0,38∗ 20000𝑘𝑁 = 0,13m² Diâmetro do Fuste Df = √ 4𝐴𝑓 = √ 4∗ 0,13 3,14 = 0,41m Respeitando o mínimo do diâmetro do fuste de 0,70m Altura H = 0,866*(Db-Df) = 0,866*(2,91-0,70) = 1,91m Determine o diâmetro da base e do fuste de um tubulão para uma carga de 2.000 kN e tensão admissível do solo igual a 0,20 MPa. Considere concreto C20. Resposta: DB = 3,57 m² e DF = 0,70 m² Obs.: 0,20MPa = 200kN Área da Base Ab = 𝑃 𝑠 = = 2000𝑘𝑁 200𝑘𝑁 = 10,00m² Diâmetro da Base Db = √ 4𝐴𝑏 = √ 4∗10,00 3,14 = 3,57m Área do Fuste Af = 𝑃 0,38∗𝑓𝑐𝑘 = 2000𝑘𝑁 0,38∗ 20000𝑘𝑁 = 0,26m² Diâmetro do Fuste Df = √ 4𝐴𝑓 = √ 4∗ 0,26 3,14 = 0,58m Respeitando o mínimo do diâmetro do fuste de 0,70m Determine o diâmetro da base e do fuste de um tubulão para uma carga de 1.750 kN e tensão admissível do solo igual a 0,25 MPa. Considere concreto C20. Resposta: DB = 2,99 m² e DF = 0,70 m² Obs.: 0,25MPa = 250kN Área da Base Ab = 𝑃 𝑠 = = 1750𝑘𝑁 250𝑘𝑁 = 7,00m² Diâmetro da Base Db = √ 4𝐴𝑏 = √ 4∗7,00 3,14 = 2,99m Área do Fuste Af = 𝑃 0,38∗𝑓𝑐𝑘 = 1750𝑘𝑁 0,38∗ 20000𝑘𝑁 = 0,23m² Diâmetro do Fuste Df = √ 4𝐴𝑓 = √ 4∗ 0,23 3,14 = 0,54m Respeitando o mínimo do diâmetro do fuste de 0,70m
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