DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL ÁREA DE CONSTRUÇÃO

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1 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL ÁREA DE CONSTRUÇÃO

2 1. Para determinar a porosidade aberta de uma pedra calcária, utilizou-se um provete com as dimensões de cm 3. Determinou-se a massa no estado seco, g, e depois de mergulhado em água, g. Calcule a porosidade aberta e a massa volúmica aparente desse calcário. 2. Uma amostra de uma determinada pedra pesa 1,766 kg, quando seca; 2,242 kg, quando saturada de água e kg, numa balança hidrostática. Nestas condições, determine: a) A massa volúmica aparente; b) A massa volúmica absoluta e a porosidade admitindo que os poros são acessíveis (quando se utiliza a balança hidrostática, a água entrará nos poros). 3. A massa volúmica absoluta de uma pedra é 2,800 kg/dm³. Com uma perfuradora de diamante obtém-se uma carote cilíndrica desta pedra de 15,24 cm de altura por 10,16 cm de diâmetro; esta amostra pesa 3,120 kg quando está seca e 3,223 Kg quando está saturada de água. Determine a percentagem de poros fechados. 4. Um tijolo furado quando seco tem uma massa de 1,600 kg. Este tijolo foi mergulhado em água e determinada a sua massa ao ar a cada 24 horas, até se obterem pesos iguais em duas determinações consecutivas. O valor estabilizado é 1,820 kg. Mediante estas condições, determine a absorção do tijolo. 5. Uma rocha apresenta as seguintes características físicas: massa volúmica aparente 2696 kg/m 3 ; absorção de água 0.35%; coeficiente de dilatação térmica linear de por ºC. Considere 1 m2 de uma placa dessa rocha, com 2 cm de espessura e determine: a) Massa seca; b) Massa saturada; c) Acréscimo percentual de área, quando há uma variação térmica de 40ºC /6

3 CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS DOS MATERIAIS 1. Suponha um ensaio de compressão axial simples efectuado num provete de madeira de comprimento 50mm e secção transversal quadrada de 15 cm de lado. Neste ensaio as deformações foram medidas com um extensómetro. A madeira utilizada é o Pinus Pinaster Ait. Antes de ser atingido o valor correspondente ao limite de proporcionalidade fez-se a leitura da força aplicada e do comprimento de referência: N=650KN; l 1 =49.90mm. A carga de rotura foi de 1215KN. Determine o módulo de elasticidade e a tensão de rotura. 2. Considere uma barra de aço de 1,287 cm de diâmetro e 1,62m de comprimento. Nessa barra está suspensa uma carga de 16 KN. Considere que E aço =200 GPa e α aço =10x10-6 ºC -1.Nestas condições, determine: a) A tensão a que está submetida a barra; b) A deformação da barra se esta, simultaneamente com a carga, for sujeita a uma elevação de temperatura de 100ºC. Ensaiou-se um varão de aço, de diâmetro igual a 16 mm. Durante o ensaio obtiveram-se os seguintes valores (Considere que o comprimento inicial de referência é de 10φ). 3. Ensaiou-se um varão de aço cujo comprimento inicial é 10φ e o diâmetro é igual a 16 mm. No quadro seguinte indicam-se os alongamentos medidos relativamente às cargas aplicadas. Cargas (KN) Alongamentos (microns) a) Desenhe o diagrama tensão-deformação. b) Determine o limite convencional de elasticidade. c) Determine o módulo de elasticidade. 4. Uma peça de alumínio com 3,00 m de comprimento e secção transversal quadrada vai ser submetida a um esforço de tracção de 22,2 KN, segundo a sua direcção longitudinal. Considere E Alum. =70 GPa. Pretende-se saber qual é a dimensão mínima possível da secção transversal, de forma que o aumento do comprimento da barra não ultrapasse 2.5 mm /6

4 5. Considere um arame de aço (E aço = 200GPa; Limite convencional de proporcionalidade: 23MPa; α= por ºC) de 2 mm de diâmetro e com um comprimento de 3,0 m. Determine o comprimento do arame quando submetido a uma tracção de 3,6 KN e uma redução de temperatura de 20ºC. CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS DOS MATERIAIS 1. Considere uma parede exterior em alvenaria de pedra de granito não revestida, cuja espessura é 40 cm. Determine: a) O coeficiente de transmissão térmica da parede. b) Admitindo os materiais de isolamento abaixo indicados, corrija a condutância pelo paramento interior, de forma a que esta resulte menor ou igual a 1W/(m².ºC). DADOS: Resistência térmica superficial interior: 0,13m².ºC/W; Resistência térmica superficial exterior: 0,04m².ºC/W; Condutibilidade térmica do granito: 3,00 W/(m.ºC); Condutibilidade térmica dos materiais isolantes: i) Lã de rocha: 0,045 W/(m.ºC); ii) Aglomerado negro de cortiça: 0,045 W/(m.ºC); iii) Poliestireno expandido moldado: 0,040 W/(m.ºC); iv) Poliestireno extrudido. 0,0354 W/(m.ºC). 2. Admita uma parede de betão aparente forrada interiormente com 3,5 cm de aglomerado de cortiça. Determine a espessura da parede, em betão normal e em betão leve, de modo que a sua condutância global resulte menor ou igual a 1 W/(m 2 ºC). DADOS: λ betão = 1.75 W/mºC; λ betaõ leve = 0.30 W/mºC; λ cortiça =0.045 W/mºC. 3. Diga o que entende por reacção ao fogo dos materiais e por resistência ao fogo dos elementos de construção, referindo os parâmetros que os caracterizam. CARACTERÍSTICAS ACÚSTICAS DOS MATERIAIS 1. Qual o nível de pressão correspondente a 7x10-3 N/m²? 2. Determine a pressão correspondente a um nível de pressão de 35dB. 3. Determine a intensidade sonora de uma conversa normal cujo nível de intensidade é 60 db. 4. Considere uma sala (5x7) m 2 com pé direito 3,30 m com uma janela de vidro de dimensões correntes. Admita que o tecto é laje de betão revestida com aglomerado negro de cortiça de 38 mm, as paredes são alvenaria de tijolo rebocado e estucado e o /6

5 pavimento é betão armado revestido com tacos de madeira. Considere que a sala tem 2 janelas de área 1m 2. Determine a área de absorção equivalente, na frequência de 500Hz, nas seguintes situações: a) Sala vazia b) Sala com 12 cadeiras estufadas a plástico vazias c) Sala com 12 cadeiras estufadas a plástico ocupadas e uma pessoa de pé. Absorção Sonora dos Materiais Coeficientes de absorção sonora para as Materiais e condições de montagem frequências, expressas em Hz, indicadas mosaico ou mármore acabamento por betonilha afagada tacos de madeira, aglomerados compostos de cortiça ou linóleo alcatifa delgada assente sobre feltro delgado Tecto falso, de argamassa armada, com pequena caixa-de-ar posterior Parede de alvenaria de tijolo à vista Parede de alvenaria de tijolo rebocado e estucada Parede de betão ou de alvenaria de tijolo revestida com mármore ou mosaico Pano envidraçado de pelo menos 6mm de espessura, com função de divisória Vão aberto para o exterior Janela de vidro de dimensões correntes Aglomerado de cortiça de 38mm de espessura, assente sobre alvenaria ou betão Aglomerado de cortiça de 38mm de espessura, confinando camada de ar de /6

6 40mm de espessura Painéis de poliuretano rígido de 50mm de espessura, assentes sobre alvenaria ou betão Poliestireno expandido, tipo corrente, de 25mm de espessura, assente sobre alvenaria ou betão Áreas de absorção sonora equivalente, expressas Pessoas e Mobiliário em m 2, para as frequências em Hz, indicadas Pessoa de pé Cadeira de madeira, simples, vazia ou pequena mesa Cadeira de madeira, simples, ocupada Cadeira almofadada revestida a couro ou a plástico, vazia Cadeira almofadada revestida a couro ou a plástico, ocupada /6

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