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1 A figura mostrada abaixo apresenta, esquematicamente, um problema recorrente em obras geotécnicas. Na análise desse problema é correto afirmar que A A segurança contra a ruptura aumenta com o aumento da carga vertical nas fundações. B Esse problema poderia ser evitado apoiando o edifício sobre fundações rasas. C Os esforços horizontais nas fundações são diretamente proporcionais ao peso específico do solo que compõe a camada de fundação. D Quanto maior for a altura do aterro, maior serão os deslocamentos horizontais nas estacas de fundações. E Quanto maior for a carga vertical nas estacas maior será sua flambagem. Resposta correta Gabarito comentado Gabarito: Quanto maior for a altura do aterro, maior serão os deslocamentos horizontais nas estacas de fundações. Justificativa: A afirmativa "A segurança contra a ruptura aumenta com o aumento da carga vertical nas fundações." é falsa pois a segurança contra a ruptura diminui se ocorrer o aumento da carga vertical. A afirmativa "Esse problema poderia ser evitado apoiando o edifício sobre fundações rasas." está errada pois independentemente do tipo de fundação se rasa ou profunda as características das cargas aplicadas e as propriedades do solo influenciaram a interação solo-estrutura. A afirmativa "Os esforços horizontais nas fundações são diretamente proporcionais ao peso específico do solo que compõe a camada de fundação." está errada pois os esforços que são proporcionais ao peso específico são os esforços verticais, que aumentam ao longo da profundidade se o peso específico não variar. E a alternativa "Quanto maior for a carga vertical nas estacas maior será sua flambagem." está errada pois o efeito de flambagem está associado ao comprimento do elemento estrutural, e só ocorre em elementos onde não existem confinamento lateral, o que não é o caso. 2 Sobre o comportamento de fundações diretas, considere uma sapata a ser dimensionada sendo que seu pilar é de 55 × 55 cm, a carga aplicada no pilar é de 3840 kN e a tensão admissível do solo que será a camada de apoio da sapata: 0,24 MPa. Sendo assim, pode-se afirmar que para o dimensionamento economicamente mais viável, a sapata deverá ter área: A quadrada de lado igual a 4,0m. B retangular com balanços iguais e lados de dimensões 5,5m e 2,4m. C retangular com balanços diferentes e lados de comprimento 2,2m e 3,5m. D quadrada de lado igual a 1,26m. E quadrada de lado igual a 5,5m. Resposta correta Gabarito comentado Gabarito: quadrada de lado igual a 4,0m. Justificativa: Dados · �=?�e�=?� · ����=0,24��� · �=3840�� · Pilar de 55 x 55 cm Sabe-se que ����=������ e que �=��, logo ao se utilizar a tensão admissível na equação será possível encontrar a área da sapata, sendo assim, ����=�� 240=3840� �=16�2 Considerando a forma do pilar, e sabendo que naturalmente a sapata segue a mesma forma geométrica, como o pilar é quadrado a sapata mais viável economicamente será quadrada, logo: �=�2→�=�=�=16 �=4� 3 (TRT 3 - 2014) Em uma edificação de pequeno porte foram projetados dispositivos de fundação do tipo sapata. Para suportar a carga de um pilar foi projetada uma sapata quadrada com 2 metros de lado. Sabendo que a tensão admissível do solo é igual a 0,75 MPa, a carga máxima no pilar, em kN, deve ser igual a: A 3000 B 1,5 C 150 D 3,0 E 1500 Resposta correta Gabarito comentado Gabarito: 3000 Justificativa: Dados · �=2� · ����=0,75��� · �=?�� Sabe-se que ����=������ e que �=��, logo ao se utilizar a tensão admissível na equação será possível encontrar a máxima carga a ser aplicada na sapata, sendo assim, ����=�� 750=�(2×2) �=3000�� 4 Conhecer a capacidade de carga de uma fundação é fundamental para qualquer empreendimento. Dessa forma, a capacidade de carga de uma fundação é a carga que provoca A A sua ruptura, sendo influenciada pelas dimensões e posicionamento da fundação, porém, depende principalmente da resistência e da compressibilidade do solo em que se apoia e da posição do nível d'água. B A sua ruptura, não sendo influenciada pelas dimensões e posicionamento da fundação, porém, depende principalmente da compressibilidade do solo em que se apoia. C A sua ruptura, não sendo influenciada pelas dimensões e posicionamento da fundação, porém, depende principalmente da posição do nível d'água. D Escoamento do solo, sendo influenciada pelas dimensões e posicionamento da fundação e independe da resistência e da compressibilidade do solo em que se apoia. E Deformações estruturais aceitáveis, não sendo influenciada pelas dimensões e posicionamento da fundação e independe da posição do nível d'água. Resposta correta Gabarito comentado Gabarito: A sua ruptura, sendo influenciada pelas dimensões e posicionamento da fundação, porém, depende principalmente da resistência e da compressibilidade do solo em que se apoia e da posição do nível d'água. Justificativa: A Capacidade de carga de uma fundação é a carga que provoca sua ruptura e é calculada pela expressão ��=�����+�����+12������ Logo, · As dimensões e posicionamento influenciam no seu valor. · Coesão e ângulo de atrito influenciam no valor da tensão de ruptura, logo influenciam na resistência e da compressibilidade do solo. · Se a carga provoca a ruptura as deformações já não são mais aceitáveis, ou seja, não estão dentro do estado limite de serviço. 5 Determinar a capacidade de carga de um projeto de fundações é um dos primeiros passos para uma construção. Nesse contexto, deseja-se construir uma fundação por sapata (Figura), considerando o solo como sendo uma argila rija (��=19��/�3) de ����=15, assinale a alternativa que apresenta corretamente a capacidade de carga desse elemento. A ��=0,25��� B ��=0,49��� C ��=0,55��� D ��=0,73��� E ��=0,89��� Resposta incorreta Resposta correta: E Gabarito comentado Gabarito: ��=0,89��� Justificativa: Para o cálculo da tensão de ruptura deve-se aplicar a equação: ��=�����+�����+12������ Os fatores de capacidade de carga serão: · ��=1,00 · ��=5,14 · ��=0 Os fatores de forma serão: · Coesão �=10���� �=10×15 �=150��� · Tensão na base da sapata �=�ℎ �=19×1 �=19��� Dessa forma, a tensão de ruptura será ��=�����+�����+12������ ��=150×5,14×1,13+19×1×1+12×19×2×0×0,733 ��=150×5,14×1,13+19×1×1 ��=890���ou0,89��� 6 Conhecer os constituintes dos solos antes de construir é fundamental. No estado natural, um solo úmido tem volume de 9,34×10−3�3 e pesa 177,6×10−3��. O peso do solo seco em estufa é de 153,3×10−3��. Se ��−2,67, assinale a alternativa que apresenta corretamente os valores do teor de umidade e peso específico úmido. A 15,6%,19,01��/�3 B 8,6%,20,19��/�3 C 16,6%,18,10��/�3 D 17,8%,17,52��/�3 E 12,3%,16,58��/�3 Resposta correta Gabarito comentado Gabarito: 15,6%,19,01��/�3 Justificativa: 7 Marque a alternativa que preencha corretamente às lacunas da afirmativa a abaixo: Sobre capacidade de carga as considerações Terzaghi propõem um modelo esquemático que mostra a _______________ sendo composta pelo que ele denomina como sendo zonas de equilíbrio _______________ representadas na Figura pela área GEDCF, sendo subdivididas em Zona I (Equilíbrio _______________), Zonas II (Estado de _______________ radial) e Zonas III (Estado passivo de _______________). A Superfície de Ruptura, Plástico, Elástico, Cisalhamento, Rankine B Superfície de Cisalhamento, Elástico, Plástico, Cisalhamento, Rankine C Superfície de Cisalhamento, Elástico, Plástico, Cisalhamento, Coulomb D Superfície de Ruptura, Plástico, Elástico, Compressão, Coulomb E Superfície de Ruptura, Elástico, Plástico, Cisalhamento, Mohr-coulomb Resposta correta Gabarito comentado Gabarito: Superfície de Ruptura, Plástico, Elástico, Cisalhamento, Rankine Justificativa: Superfície de Ruptura, Plástico, Elástico, Cisalhamento, Rankine. Terzaghi propõem um modelo esquemático que mostra a superfície de ruptura sendo composta pelo que ele denomina como sendo zonas de equilíbrio plástico sendo subdivididas em Zona I - Equilíbrio elástico, Zonas II - Estado de cisalhamento radial e Zonas III - Estado passivo de Rankine. 8 Sobre como ocorrem a interação solo-fundação marque a alternativaque preencha corretamente às lacunas da afirmativa a abaixo: Um dos fatores que influenciam a interação _______________ é como ocorrem as _______________ entre os elementos. Um dos aspectos que afetam as _______________ é a _______________. Segundo a _______________, as pressões nos bordos de uma _______________ são (teoricamente) _______________. A Solo-estrutura. Pressões de Contato. Pressões de Contato. Intensidade das Cargas. Teoria da Elasticidade. Sapata Rígida. Finitas. B Solo-estrutura. Pressões de Bordo. Pressões de Bordo. Intensidade das Cargas. Teoria da Elasticidade. Sapata Flexível. Infinitas. C Solo-solo. Pressões de Contato. Pressões de Bordo. Propriedades do Solo. Teoria da Elasticidade. Sapata Rígida. Infinitas. D Solo-estrutura. Pressões de Contato. Pressões de Contato. Intensidade das Cargas. Teoria da Relatividade. Sapata Rígida. Finitas. E Solo-estrutura. Pressões de Contato. Pressões de Contato. Intensidade das Cargas. Teoria da Elasticidade. Sapata Rígida. Infinitas. Resposta incorreta Resposta correta: E Gabarito comentado Gabarito: Solo-estrutura. Pressões de Contato. Pressões de Contato. Intensidade das Cargas. Teoria da Elasticidade. Sapata Rígida. Infinitas. Justificativa: Única possibilidade para a afirmativa levando-se em conta a distribuição das tensões e pressão de contato: Um dos fatores que influenciam a interação Solo-estrutura é como ocorrem as Pressões de Contato entre os elementos. Um dos aspectos que afetam as Pressões de Contato é a Intensidade das Cargas. Segundo a Teoria da Elasticidade, as pressões nos bordos de uma Sapata Rígida são (teoricamente) infinitas. 9 Para uma obra de uma edificação em uma capital brasileira, foi coletada uma amostra indeformada de solo retirada a 10m de profundidade, estando abaixo do nível d'água. Dados: · Cota do nível d'água coincide com a cota do terreno. · Massa específica dos sólidos da amostra indeformada: 2,60 g/cm3. · Teor de umidade da amostra: 60%. · Aceleração da gravidade: 10 m/s2. Os valores das tensões total, neutra e efetiva na cota da coleta da amostra são, respectivamente, em kPa. A 62,50; 100 e 162,50. B 16,25; 16,25 e 0. C 162,50; 100 e 62,50. D 262,50; 0 e 262,50. E 16,25; 10,0 e 6,25. Resposta correta Gabarito comentado Gabarito: 162,50; 100 e 62,50. Justificativa: TENSÃO TOTAL TENSÃO NEUTRA TENSÃO EFETIVA �=∑�=1���.ℎ� �=�.�� �′=�−� Logo, primeiro deve-se calcular o peso específico total da camada de solo estudada. · Índice de vazios ��=��� 1×�=2,60×0,60 �=1,56 · Peso específico total �=��(1+�)1+� �=26(1+0,60)1+1,56 �=16,25���3 TENSÃO TOTAL TENSÃO NEUTRA TENSÃO EFETIVA �=∑�=1���.ℎ� �=16,25×10 �=162,5��� �=�.�� �=10×10 �=100��� �′=�−� �′=162,5−100 �′=62,5��� 10 Considerando a relação interação solo-fundação, dada uma sapata de fundação superficial para um pilar com seção transversal 40×40��, que transfere à sapata uma carga vertical de 400��, sendo a tensão de ruptura do solo igual à 0,30���. Pode-se afirmar que, A A sapata possui uma área de 4�2 e funcionará como uma sapata rígida se for quadrada com altura maior que 60��. B A sapata possui uma área de 5�2 e funcionará como uma sapata rígida se for quadrada com altura maior que 60��. C A sapata possui uma área de 4�2 e funcionará como uma sapata rígida se for quadrada com altura maior que 40��. D A sapata possui uma área de 4�2 e funcionará como uma sapata rígida se for quadrada com altura maior que 45��. E A sapata possui uma área de 4,5�2 e funcionará como uma sapata rígida se for quadrada com altura maior que 55��. Resposta correta Gabarito comentado Gabarito: A sapata possui uma área de 4�2 e funcionará como uma sapata rígida se for quadrada com altura maior que 60��. Justificativa: Primeiro deve-se encontrar a tensão admissível do solo, ����=������→����=3003→����=100��� Cálculo da Área: ����=��→100=400�→�=4�2 Cálculo da Altura: ℎ≥(�−��)3 ℎ≥(2−0,30)3