LISTA 1 CS2. Cada aluno deve resolver 3 exercícios de acordo com o seu númeo FESP

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1 LISTA 1 CS2 Cada aluno deve resolver 3 exercícios de acordo com o seu númeo FESP Final 1 exercícios 3, 5, 15, 23 Final 2 exercícios 4, 6, 17, 25 Final 3- exercícios 2, 7, 18, 27 Final 4 exercícios 1 (pares), 8, 19, 29 Final 5- exercícios 1 (ímpares), 9, 20, 24 Final 6 exercícios 1 (1 a 17), 14, 21,30 Final 7- exercícios 1 (18 a 33), 5, 26 Final 8 exercícios 22, 10, 28 Final 9 exercícios 16, 11, 32 Final 0 exercícios 2, 13, 31

2 Questão1: Responda verdadeiro (V) ou falso (F) 1) Numa sondagem de simples reconhecimento acima do nível d`água, quando o furo não se mantém, deve-se revestir o furo e continuar a perfuração utilizando a técnica de lavagem com circulação d água. ( ) 2) Níveis d água sob pressão aparecem principalmente em camadas de areia recobertas por argilas. ( ) 3) O peso (martelo) do ensaio SPT, de 65 kg, é elevado a uma altura de 45 cm e deixado cair livremente.( ) 4) O Nspt é o número de golpes para cravar os últimos 30 cm do amostrador padrão. ( ) 5) Quanto maior o Nspt, maior a consistência da areia. ( ) 6)O ensaio de palheta é o mais utilizado para a determinação da resistência não drenada de argilas moles.( ) 7) As provas de carga nos Estados Unidos são em geral realizadas em placas quadradas de 30x30 cm, enquanto que no Brasil são realizadas em placas circulares de 80 cm de diâmetro. ( ) 8) Quanto maior o diâmetro e menor a espessura do amostrador, mais indeformada é a amostra obtida. ( ) 9) Para a execução dos ensaios de LL, LP e granulometria, pode-se utilizar amostra coletada no amostrador do ensaio SPT. ( ) 10) Para um projeto de fundações, o parâmetro de resistência de maior interesse é o ângulo de atrito efetivo( ) 11) Pode-se dizer que não existe amostra verdadeiramente indeformada, pois toda amostragem provoca um certo nível de amolgamento no solo. ( ) 12) Quanto mais uniforme a areia e mais arredondados os grãos, maior será o ângulo de atrito efetivo. ( ) 13) Para um mesmo valor de Nspt, quanto menor a tensão efetiva atuante na areia, menor é o seu ângulo de atrito efetivo. ( ) 14) O coeficiente de Poisson de uma argila saturada é 0,5. ( ) 15) O melhor parâmetro para estimar o índice de compressão (Cc) de uma argila é o seu limite de liquidez( ) 16) Quanto maior o diâmetro efetivo de uma areia, menor é o seu coeficiente de permeabilidade. ( ) 17) O volume de concreto que se gasta para se fazer um bloco simples é menor do que o que se gasta para fazer uma sapata. ( ) 18) Numa sapata associada, os pilares devem ser sempre ligados por uma viga de rigidez. ( ) 19) Acima do lençol freático, pode-se optar por tubulões a céu aberto ou a ar comprimido. ( ) 20) Em estacas moldadas in loco, a concretagem da estaca se dá no local de sua utilização. Estaca broca é um exemplo de estaca moldada in loco. ( ) 21) Em estacas, conta-se com duas parcelas de resistência: de ponta e de atrito lateral. ( ) 22) A tendência ao adernamento é mais grave em edifícios altos e estreitos. ( ) 23) Níveis d água sob pressão aparecem principalmente em camadas de argila recobertas por areias. ( )

3 24)No ensaio CPT, determina-se a resistência de ponta e a resistência de atrito lateral. ( ) 25) A determinação dos índices físicos do solo pode ser feita sobre amostra deformada. ( ) 26) Para a definição dos parâmetros geotécnicos de interesse a um projeto de fundações em areia, é muito importante a realização de ensaios de resistência e de adensamento. ( ) 27) No caso de areias puras, a amostragem indeformada é praticamente impossível. ( ) 28) A relação entre a resistência de ponta do ensaio de cone com o Nspt depende do tipo de solo. ( ) 29) Para um mesmo valor de Nspt, quanto maior a tensão efetiva atuante na areia, menor é o seu ângulo de atrito efetivo. ( ) 30) O coeficiente de Poisson de uma areia saturada é 0,5. ( ) 31) A coesão não drenada de uma argila pode ser estimada a partir de sua tensão de pré-adensamento. ( ) 32) Quanto menor o diâmetro efetivo de uma areia, maior é o seu coeficiente de permeabilidade. ( ) 33) Acima do lençol freático, pode-se optar por tubulões a céu aberto ou a ar comprimido. ( )

4 Questão2: Apresenta-se a seguir um perfil de sondagem. Responda: a) Qual a profundidade do lençol freático? b) Até que profundidade foi feita a sondagem? c) Qual a espessura da camada de argila marinha? d) O que significam as iniciais TC e CA na 1ª. Coluna? e) O que significa e qual a importância da data fornecida na 1ª. Coluna? f) A partir de que informação foi preenchida a coluna consist. ou compac.? g) O que significa o valor 1/17 na coluna N. golpes por penetração à profundidade de 1m? h) Qual o valor do SPT à profundidade de 6m?

5 Questão 3 Projetar uma sapata para o pilar indicado em planta, com carga de 5500 kn e tensão admissível de 500 kpa Questão 4 Projetar uma sapata para o pilar indicado em planta, com carga de 4000 kn e tensão admissível de 450 kpa Questão 5 Dimensionar em planta fundação por sapata para os pilares P1 e P2. Considerar σ adm =290kPa, distância pilar /divisa de 2,5 cm e escala da figura 1:50. Desenhe a resposta nesta folha em escala. P1 = 1100 kn (20x60) P2-1300kN (20x80) 410 cm

6 Questão 6: Dimensionar, em planta, fundação em sapata para os pilares P1 e P2. Considerar σ adm = 280 kpa e escala da figura 1:50. Desenhar a resposta nesta folha em escala. P2-1400kN (20x80) P1 = 1400 kn (20x60) 50 cm 390 cm Questão 7 Dimensionar em planta fundação por sapata para os pilares P1 e P2. Considerar σ adm =320kPa, distância pilar /divisa de 2,5 cm e escala da figura 1:50. Desenhe a resposta nesta folha em escala. P1 = 1100 kn (20x60) P2-1300kN (20x80) 410 cm

7 Questão 8 divisa 450 cm P1 (20x40) 960 kn Dimensionar fundações por sapatas para os pilares P1, P2 e P3. Considerar σ adm =400kPa, distância pilar /divisa de 2,5 cm e escala da figura 1: cm Desenhe a resposta nesta folha em escala. P3 (20x60) 1300 kn P2 (20x50) 1000 kn 150cm Questão cm divisa P1 (30x40) 1000 kn Dimensionar fundação por sapata para o pilar P1. Considerar σ adm =450kPa, escala da figura 1:50, distância pilar divisa: 2,5 cm. 310cm Desenhe a resposta nesta folha em escala.

8 Questão 10 Tomando por base os dados fornecidos na figura abaixo, pede-se: a) a tensão admissível adotada no projeto da sapata do pilar P.4; b) dimensionar e desenhar a sapata do pilar P.10. medidas em centímetros, escala 1:50 (40x60) P=2000 kn Questão 11 Calcular as dimensões de uma sapata para o pilar, sendo σ adm = 380 kpa. Utilize o critério σ max σ adm e σ min 0.Desenhar a resposta nesta folha, em escala. M=680 kn.m

9 Questão cm 270 cm Projetar uma sapata associada para os pilares da figura. Tensão admissível = 250 kpa. Desenhar a resposta. P1 (20x100) 2000 kn P2 (40x40) 1500 kn Questão 13 Os pilares P.1, P.2 e P.3 de um edifício tem cargas, dimensões e locação como indicadas na figura abaixo. O pilar P.3 tem fundação já projetada, através de uma sapata de 250 x 200 cm, em planta. Pede-se: a) Qual a tensão admissível do solo de apoio adotada no dimensionamento da sapata do pilar P.3? b) Usando os mesmos critérios adotados no dimensionamento da sapata do pilar P.3, dimensione uma sapata única, associando os pilares P.1 e P.2. Desenhe a sapata, na figura abaixo (medidas em centímetros, escala 1 : 50).

10 Questão 14 Mantendo o mesmo critério de projeto usado para a sapata do pilar P1 (mesma σ adm ), dimensionar a sapata do pilar P2. Desenhe sua solução na figura, em escala. Escala do desenho:1:50. Distância pilar-divisa 2,5 cm. 300 P1(20x40) 1000 kn P2(30x80) 1400 kn 120 Questão m 0,5m 0,8m NA γn=18 kn/m3 areia s=σtg30 o (kpa) γsat=19kn/m3 Para o perfil ao lado e utilizando a fórmula de Terzaghi (ruptura geral), determinar qual deve ser a profundidade mínima da base de uma sapata de 2x2m para suportar adequadamente um pilar de 1600 kn (40x 40cm). Admitir sapata apoiada na areia argilosa. areia argilosa s=5+σtg35 o (kpa) γsat=20kn/m3 Questão 16 Num terreno de 400 m 2 será construído um prédio de 15 andares em concreto armado. Qual deve ser o valor mínimo do SPT do solo superficial para que se possa projetar, de forma economicamente viável, fundação em sapatas para o edifício?

11 Questão 17 Na camada de areia fina do perfil ao lado será apoiada uma fundação em sapata (2mx2m) para um pilar com carga de 2660 kn. Avaliar qual deve ser a profundidade mínima da base da sapata no interior da camada de areia ,5 NA argila siltosa, s u = 80 kpa, γ n = 17,5 kn/m 3, γ sat = 18 kn/m 3 areia f ina, ϕ' = 35 o, γ sat = 19,5 kn/m 3 Questão 18 No terreno ao lado, na profundidade de 2m, foi apoiada uma fundação em sapata (2m x 3m) para um pilar com carga de 3500 kn. Verificar se a sapata foi adequadamente projetada. 0m 1m 1,5m argila siltosa, s= 50 kpa, γ = 16 kn/m3 γn=19 kn/m3 S NA areia siltosa, s=10+σtg30 o (kpa) γsat=20kn/m3 Questão 19 0m S 0,5m NA γn=18 kn/m3 areia siltosa, s=5+σtg30 o (kpa) Utilizando a fórmula de Terzaghi (ruptura geral), dimensionar a sapata, apoiada a 2m de profundidade, para um pilar de 1000 kn (40x 40 cm) γsat=19kn/m3 1,5m argila, s u = c = 100 kpa γsat=17kn/m3

12 0m Questão 20 γn=16 kn/m3 No terreno ao lado, na profundidade de 2,5 m será apoiada uma fundação por sapata para um pilar (05x0,5m) de 2000kN. Dimensionar a sapata, utilizando o critério de abas iguais. 1m S NA argila pouco siltosa, s= 70 kpa γsat=18kn/m3 2m areia siltosa, s=15+σtg30 o (kpa) Questão 21 γsat=19kn/m3 Deseja-se apoiar à cota 2,0m, uma sapata circular destinada a suportar um pilar de 0,8m de diâmetro num solo essencialmente arenoso, com γ = 19 kn/m³ (γ sat = 20kN/m³), ϕ = 33 o e coesão nula. O nível d água foi encontrado a 2 metros de profundidade. Dimensionar a sapata. Questão 22 a) Estimar a profundidade das sondagens de simples reconhecimento para um edifício de 7 andares. Supor que a área construída projetada em planta para a edificação tenha uma largura B = 20 m e um comprimento L= 35 m. Se necessário, adote para o terreno γ n = 18 kn/m 3 (N.A. em profundidade) b) Sabe-se que uma correlação muito utilizada na prática para estimativa da tensão admissível (σ adm ) é: σ adm = 0,02N SPT (MPa) Estimar, para o local onde será construído esse edifício, qual deve ser o valor mínimo do N SPT próximo à superfície para que o emprego de fundação direta seja viável economicamente. c) Quais os parâmetros que são obtidos nos seguintes ensaios: c.1 ensaio de cone ou CPT c.2 ensaio de palheta ou Vane Test

13 Questão 23 Para a sapata abaixo de 4mx4m, submetida a uma carga de 3200 kn, estimar o recalque após 25 anos pelo processo de Schmertmann; qc (MPa) 0,5 3 1,5 2,0 NA γ n =17,5kN/m 3 γ sat =18,5kN/m 3 argila arenosa s=30+σtg25 o kpa ,0 4m areia medianamente compacta ϕ = 35 ο γ sat =20kN/m ,0 9,5 rocha Questão 24 Considerando o resultado abaixo de uma prova de carga sobre placa de diâmetro 80 cm, em terreno argiloso, determinar: a) a tensão de ruptura (σ r ), a tensão admissível (σ adm ); b) o recalque diferencial específico para o pórtico abaixo, sabendo-se que a fundação será por sapatas isoladas e de abas iguais (não considerar recalque por adensamento da camada de argila). pressão (kn/m2) P 1 =500 kn (20x20cm) P 2 =1300 kn (35x35cm) B 1 B 2 3,5m PROVA DE CARGA

14 Questão 25 Para a sapata ao lado de 2mx2m, submetida a uma carga de 1200 kn, estimar o recalque após 25 anos pelo processo de Schmertmann; qc (MPa) ,5 1,0 2,0 NA 2m γ n =17kN/m 3 γ sat =18 kn/m 3 argila 10 areia 13 3,0 4,0 γ sat =20kN/m 3 rocha Questão 26 Para a sapata ao lado de 2x3m, submetida a uma carga de 4500 kn, pede-se: - estimar o recalque após 25 anos pelo método de Schmertmann. - utilizando o método teórico de Terzaghi (ruptura geral), calcular o coeficiente de segurança da sapata. O coeficiente de segurança é adequado? Se não for, calcular uma nova profundidade da sapata para se ter um coeficiente de segurança adequado em relação a ruptura. qc (MPa) ,5 2,0 3,0 5,0 8,5 9,5 NA areia fina ϕ=30 o γ =γ =16kN/m 3 nat sat 2m areia grossa pouco argilosa c=5 kpa ϕ = 35 ο γ =19,5kN/m 3 sat rocha

15 Questão 27 Calcular o recalque da sapata em areia mostrada na figura, sabendo-se que foi projetada para σ adm = 350 kpa 2,5m 0m 1,5m 6MPa 2,5m areia siltosa, γn = 20 kn/m3 12MPa qc 6,5m 15MPa Questão 28 Para a sapata ao lado de 3mx4m, submetida a uma carga de 2400 kn, pede-se: a) Estimar o recalque após 25 anos pelo processo de Schmertmann; b) Utilizando o método teórico de Terzaghi (rupt. geral), calcular o coeficiente de segurança com relação a ruptura do terreno. qc (MPa) 0,5 3 1,5 2,5 8 5,5 10 8,5 15 9,5 NA 3m argila mole γ nat =γ sat =16kN/m 3 areia medianamente compacta rocha ϕ = 35 ο γ sat =19,5kN/m 3 s u =c=30 kpa

16 Questão 29 No terreno abaixo, para apoiar um pilar de 2000 kn será executada uma sapata de 2,5m x 2,5 m. Mostre como varia o recalque imediato em função da profundidade da sapata. Admita que a sapata possa estar apoiada na superfíce, a 1m de profundidade e a 2,0m de profundidade. 6m argila γ n =17kN/m3, E= 10 MPa rocha Questão 30 Considerando-se o resultado ao lado de uma prova de carga de placa de 80cm, em terreno argiloso, pede-se: - a tensão de ruptura (σ r ) e a tensão admissível (σ adm ). - o recalque diferencial específico para o pórtico ao lado, sabendo-se que a fundação será por sapatas isoladas e de abas iguais. - a eventual nova tensão admissível, considerando o recalque diferencial específico admissível de 1/500, no caso do item anterior ser superior ao admissível. P 1 =700 kn (25x25cm) B 1 B 2 3m P 2 =2000 kn (35x35cm) pressao (kpa)

17 Questão 31 3m 0m 1m 1,5m 3m 4MPa qc 6MPa areia γ n =19kN/m3 Para a sapata mostrada na figura (3x4m), sabendo-se que σ adm = 300 kpa, calcular o recalque imediato na camada de areia (método de Schmertmann) Para a mesma sapata, calcular o recalque imediato na camada de argila (método de Janbu) 2 MPa argila γ n =18kN/m3, E= 12 MPa 6m rocha Questão 32 Uma sapata (3x3m), apoiada na profundidade de 3m (terreno ao lado) será submetida a uma carga de 1800 kn. Estimar o recalque da sapata após 25 anos pelo processo de Schmertmann. qc (MPa) ,5 2 NA Argila mole Areia compacta s u = c= 15 kpa γ n =γ sat =15 kn/m 3 Para a mesma sapata, utilizando o método teórico de Terzaghi, estimar o coeficiente de segurança com relação a ruptura ϕ = 40º γ sat =20 kn/m 3 8 Rocha