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Disciplina: Fundações e Contenções – CCE0194 Professor(a): Antonio Henriques Bento Turma: 3002 Aluno(a): Curso: Engenharia Civil - 372 Observação: EXERCÍCIO VALENDO 50% DA PROVA AV2. Nota: Q1.(0,625) Considerando uma estaca pré-moldada de concreto, com diâmetro de 0,33m e comprimento de 13m, cravada na cota -13m, fazer a previsão da capacidade de carga deste elemento de fundação utilizando os métodos Aoki-Velloso e Décourt-Quaresma. Considere os fatores de correção F1 = 1,41 e F2 = 2,82. Trabalhe com as médias de NSPT por camada de solo e use os dados da tabela abaixo. A capacidade de carga da fundação será: Resposta: N̅p = 7 + 9 + 14 3 = 10 Ap = 𝜋 ∙ 0,332 4 = 0,085𝑚² qp = 400 ∙ 10 = 4000 Rp = 4000 ∙ 0,085 = 340kN Nl̅̅̅ = 5 + 2 + 3 + 2 + 4 5 = 3,2 ql = 10 ∙ ( 3,2 3 ) + 1 = 17 kN m² Sl = π ∙ 0,33 ∙ 5 = 5,18m² Rl = 17 ∙ 5,18 = 88,06kN P̅U = 88,06 1,3 + 340 4 = 152,74kN ou 15,27tf U = π ∙ 0,33 = 1,04m rp = 0,35 ∙ 14 1,41 = 3,47Mpa Rp = 3,47 ∙ 0,085 = 0,29mm ou 290kN Rl = 0,523 ∙ 1,04 = 0,544 ou 544kN PU = 290 + 544 2 = 417kN ou 41,70lf Q2. Com base nos dados do perfil mostrado abaixo, calcular a carga admissível de uma estaca pré-moldada com diâmetro de 60cm, usando o método de Décourt-Quaresma e Aoki-Velloso. Resposta: N̅p = 16 + 19 + 25 3 = 20 Ap = π ∙ 0,602 4 = 0,283𝑚² Rp = 120 ∙ 20 ∙ 0,283 = 679,20kN Nl̅̅̅ = 7 + 8 + 8 + 7 + 9 5 = 7,8 ql = 10 ∙ ( 7,8 3 ) + 1 = 36 kN m² Sl = π ∙ 0,6 ∙ 5 = 9,42m² Rl = 36 ∙ 9,42 = 339,12kN P̅U = 339,12 1,3 + 679,20 4 = 430,66kN ou 43,07tf Q3.(2,0) Uma sapata de 2,00m x 1,00m foi projetada para receber a carga de 100KN de um pilar de 0,20m x 0,40m. A sapata possui um h = 0,45m e ho = 0,05m. Dimensione a armadura desta sapata utilizando aço CA- 50. Assinale a alternativa que corresponde a quantidade de aço nas duas direções: Resposta: Ha = 100 ∙ (2 − 0,2) 8 ∙ (0,45 − 0,05) = 56,25kN Hb = 100 ∙ (1 − 0,4) 8 ∙ (0,45 − 0,05) = 18,75kN Comprimento α% K(mn/m²) Nl SPT F2 rl 1 4 0,22 7 3,5 1,76 2 4 0,22 8 3,5 2,01 3 4 0,22 8 3,5 2,01 4 4 0,22 7 3,5 1,76 5 4 0,22 9 3,5 2,26 6 4 0,22 16 3,5 4,02 7 4 0,22 19 3,5 4,78 8 4 0,22 25 3,5 6,29 ∑ 24,89 U = π ∙ 0,6 = 1,88m rp = 0,22 ∙ 19 1,75 = 2,39Mpa Rp = 2,39 ∙ 0,283 = 0,676mm ou 676kN Rl = 0,249 ∙ 1,88 = 0,468 ou 468kN PU = 676 + 468 2 = 572kN ou 57,20lf Asa = 56,25 ∙ 1,6 50 = 0,67cm2 Asb = 18,75 ∙ 1,6 50 = 0,6cm² Q4.(2,0) Um tubulão a céu aberto, base circular, deverá ser projetado para receber uma carga de 1800KN em um local onde a tensão admissível do solo é de 0,5Mpa. Quais são os diâmetros da base e do fuste deste tubulão respetivamente. Resposta: πr2 = p δadm r = √ p πδadm 𝑟 = √ 1800 𝜋 ∙ 0,5 = 1,07𝑚 D = 1,07 ∙ 2 = 2,14m Q5. Projetar a fundação para um pilar com carga vertical de 8500KN usando tubulão a ar comprimido com camisa de concreto. Adotar tensão admissível no solo de 1,2Mpa, resistência característica do concreto fck = 16Mpa e Aço CA50. Adotar espessura da camisa de concreto igual a 20cm e diâmetro do fuste de 0,70m. Nesta situação, qual a armadura longitudinal a ser introduzida neste tubulão? Resposta: Af = π ∙ 110² 4 = 9503cm² γf ∙ n = 0,85 ∙ Af ∙ fck 1,4 + As ∙ fyd 1,15 1,4 ∙ 8500 = 0,85 ∙ 9503 ∙ 1,6 1,4 + As ∙ 50 1,15 As = 3068,79 50 = 61cm2 4 θ 40mm Q6. Projetar a fundação para um pilar com carga vertical de 8500KN usando tubulão a ar comprimido com camisa de concreto. Adotar tensão admissível no solo de 1,2Mpa, resistência característica do concreto fck = 18Mpa e Aço CA50. Adotar espessura da camisa de concreto igual a 20cm, diâmetro do fuste de 0,70m e pressão interna do ar comprimido igual a 0,1MPa. Admitindo cobertura dos estribos de 3cm, qual a armadura longitudinal e os estribos a serem introduzidos neste tubulão? Resposta: Af = π ∙ 110² 4 = 9503cm² γf ∙ n = 0,85 ∙ Af ∙ fck 1,4 + As ∙ fyd 1,15 1,4 ∙ 8500 = 0,85 ∙ 9503 ∙ 1,8 1,4 + As ∙ 50 1,15 b = √ 4𝛾𝑓 ∙ 𝑝 0,85 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓𝑐𝑘 𝛾𝑐 b = √ 4 ∙ 1,4 ∙ 1800 0,85 ∙ π ∙ 2000 1,6 = 1,74m F = 1,3 ∙ 0,1 ∙ 0,52 = 68 kN m As = 1,61 ∙ 68 50 = 2,2 cm2 m → 7 θ 6,3 mm m com 15 θb = √ 4 ∙ 8500 𝜋 ∙ 1200 = 3𝑚 As = 1741,77 50 = 35cm2 7 θ 25mm Q7. Para determinação do número de estacas necessárias para transmitir a carga de um determinado pilar, utiliza-se a seguinte expressão: n = 1,10. P/Pe, onde: n = número de estacas; P = carga do pilar; Pe = carga de trabalho da estaca; 1,10 = fator de majoração que leva em conta o peso da estaca. De acordo com o exposto acima, dimensione a quantidade de estacas pré-moldadas de concreto, φ = 0,30m, com capacidade para 40tf, para um pilar de 0,40x0,60m e carga de 215tf. Resposta: n = 1,1 ∙ 215 40 = 5,91 Q8. Determinar a eficiência, segundo o método de Feld, do bloco de estacas abaixo: Resposta: 1 Estaca com 4 Visinhas = 16 16 − 4 16 = 12 16 = 75% 4 Estaca com 3 Vizinhas = 16 16 − 3 16 = 13 16 = 81% Eficiencia E = (1 ∙ 75%) + (4 ∙ 81%) 1 + 4 = 80% H = 0,866(3 − 1,1) = 1,64m
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