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VAMOS PASSAR EM FUNDAÇÕES!!!!!!
1- Quando vamos dimensionar uma fundação, quais os 3 critérios básicos que precisamos garan�r no projeto?
a) Deformações aceitáveis sob condições de trabalho
b) Segurança adequada ao colapso do solo de fundação ou estabilidade “externa”
c) Segurança adequada ao colapso dos elementos estruturais ou estabilidade “interna”
2-Quais as formas de se calcular tensão admissível do solo, quando se dimensiona fundações superficiais? Explique
Quando se dimensiona fundações superficiais é possível calcular a tensão admissível do solo de 3 maneiras:
a) Através das equações de Terzaghi, onde dependendo da resistência do solo existem 2 �pos de ruptura: local (solo pouco resistente) e generalizada (solo muito resistente). São u�lizados parâmetros que dependem do ângulo de atrito do solo presente no bulbo. Terzaghi só tem validade o ângulo de atrito, coesão e o gama forem ob�dos através de ensaio (Luciano Décourt há mais de 20 anos não u�liza as equações de Terzaghi. Através dos dados ob�dos no SPT-T, ele cria uma curva carga x recalque e, através disso, dimensiona fundações superficiais.
b) Através do Nspt, onde no caso de solos arenosos a tensão admissível é ob�da dividindo-se o Nf por 5 e no caso de argilas dividindo por 6.
c) Através de prova de carga sobre placa, ensaio realizado in situ, para obtenção da carga admissível real do solo.
3- Você consegue iden�ficar, no campo, solos expansivos, solos colapsíveis e solos dispersivos? Explique.
Não. Na verdade, os solos colapsíveis podem ser iden�ficados através do ensaio de SPT-T. Os solos expansivos, como o massapê, podem ser iden�ficados através da re�rada de blocos indeformados e levados para o laboratório para realização de CBR, solos expansivos apresentam baixos valores de CBR, inferiores a 6%. Esse �po de solo expande na presença de água e quando seca se retrai. Já os solos dispersivos tendem a desintegrar-se na presença de água e podem ser iden�ficados através de análise mineralógica.
4- O que diferencia a estaca SCAC das demais estacas de concreto pré-moldado? Explique.
Diferentemente das estacas de concreto pré-moldado convencionais, a estaca SCAC é produzida com concreto centrifugado. Durante a centrifugação parte da água é perdida e a relação a/c diminui ao extremo, conferindo às estacas as mais elevadas caracterís�cas que se podem desejar para elementos de concreto: impermeabilidade, alta resistência mecânica e durabilidade em ambientes agressivos.
5- Para as estacas Broca, Strauss, Hélice con�nua e Franki Normal, qual a diferença no que se refere ao processo de execução do furo?
Broca: O furo é normalmente executado com trado manual ou trado mecânico. Após a escavação é realizada a limpeza do furo com remoção do material desagregado durante a perfuração. Então é iniciada a concretagem feita com concreto lançado da super�cie do terreno com auxílio de funil, e após finalizá-la é colocada a armadura de ancoragem.
Strauss: A estaca Strauss é uma estaca de concreto moldada in loco, executada através da escavação, mediante u�lização de uma piteira, com a simultânea introdução de reves�mento metálico em segmentos rosqueados, até que se a�nja a profundidade projetada. A concretagem é realizada lançando-se concreto e re�rando-se grada�vamente o reves�mento com o simultâneo apiloamento do concreto.
Franki: As estacas Franki são executadas através da cravação de um tubo por meio de sucessivos golpes de um pilão em uma bucha seca de areia e brita. A�ngida a cota de apoio,
procede-se à expulsão da bucha, execução da base alargada, instalação da armadura e execução do fuste de concreto apiloado com a simultânea re�rada do reves�mento.
Hélice con�nua: É uma estaca de concreto moldada in loco, executada mediante a introdução no terreno, por rotação, de um trado helicoidal con�nuo. A injeção de concreto é feita pela haste central do trado helicoidal simultaneamente à sua re�rada. A armadura é sempre colocada após a concretagem da estaca.
6- Citar os ensaios de permeabilidade em campo. Descrever um deles. Para os ensaios que serão realizados aproveitando o furo de sondagem a percussão, deveremos esperar a conclusão do furo para realizar o ensaio de permeabilidade?
Ensaio de bombeamento, Ensaio de carga e vazão constante, Ensaio de carga variável, Ensaio de infiltração, Ensaio de perda d’água sob pressão.
7- Quais fatores interferem no coeficiente de permeabilidade de um solo? Em quais situações de obra precisamos desse parâmetro? Explique.
Os principais fatores que influenciam na permeabilidade são: granulometria, índice de vazios, composição mineralógica, temperatura do ensaio, grau de saturação. Ensaio de permeabilidade é necessário quando precisamos analisar a percolação do fluído no solo para uma obra como barragem de terra, obras de drenagem, rebaixamento de solo, obras de aterro sanitário, cemitério.
8- O cálculo de distribuição de tensões (ou acréscimo de tensões) nos solos é baseado em qual teoria? Quais são as limitações dessa teoria?
Teoria da elas�cidade. O solo não possui comportamento linear e elás�co, não possui homogeneidade e isotropia.
9- Os diversos métodos existentes para o cálculo de distribuição de tensões (ou acréscimo de tensões) no solo são decorrentes de qual equação?
Equação de Boussinesq
10 - Diga quais ensaios de inves�gação do subsolo você pediria para as seguintes situações. Jus�fique sua resposta:
a) Casa de praia com dois pavimentos:
Para inves�gar o subsolo do local de construção dessa casa, seria solicitado o SPT, uma vez que informa sobre o �po de solo existente, a espessura de suas camadas, a profundidade do nível d’água do lençol freá�co (caso exista) e o índice de resistência à penetração por metro. Essas informações são parâmetros de referência na escolha do �po de fundação e seu dimensionamento. Além disso, como em praias é comum a presença de mangues, solo moles, solicitaria o ensaio Vane Test para as áreas em que através do SPT não foi possível ter uma boa indicação da resistência, visto que esse ensaio fornece parâmetros que auxiliam na obtenção de índices de resistência em solos moles.
b) Escavação de túnel em rocha:
Uma vez que o ensaio de SPT não consegue ser realizado em rochas, nessa situação seria solicitado o ensaio de sondagem rota�va, o qual, por meio de barrilete, que se assemelha, em função, ao amostrador padrão do SPT, re�ra testemunhos, que são armazenados em uma caixa e enviados ao laboratório, onde são analisados o �po de rocha, grau de faturamento, grau de recuperação e qualidade da rocha. Além disso, se faz necessário também o uso de métodos indiretos como o sísmica de refração e resis�vidade elétrica, através dos quais é possível avaliar as propriedades �sicas e mecânicas dos terrenos e a solidez dos materiais atravessados, além de que, quando é feito primeiro, ajudam a iden�ficar os locais onde os furos devem ser feitos.
c) Aterro sanitário de resíduos sólidos urbanos:
Esse �po de obra necessita de inves�gação do subsolo na fase de implantação e do maciço terroso na fase de operação, uma vez que relaciona a a�vidade de risco ambiental
A inves�gação do subsolo é de grande importância para diversas áreas da construção civil, seja para dimensionamento de fundações, barragens, escolha de jazidas, construções de estradas e contenções. Isso se deve ao fato de que através das inves�gações é possível conhecer as camadas de subsolo, suas composições e espessuras, a existência e profundidade do N.A. dos lençóis freá�cos, a resistência à penetração. Esses conhecimentos podem ajudar a garan�r um bom desempenho das estruturas.
Existem métodos de inves�gações diretos (SPT, sondagem a trado, sondagem rota�va, cavas, trincheiras, poços), métodos semi-diretos (CPT, CPTu, pressiométrico, Vane Test-ensaio de palheta) e os métodos indiretos (eletroresis�vidade, sísmica de refração).
16- O que se entende por índice de resistência à penetração e para que é u�lizado na engenharia de fundações?
O índice de resistência à penetração é encontrado através do ensaio de SPT, a par�r do segundo metro, onde é introduzido no solo um conjunto haste-amostrador padrão e nessa haste são marcados 3 intervalos de 15 cm cada. O índice de resistência à penetração diz respeito ao número de golpes necessários para deslocar os 30 cm finais. Através desse índice é possível calcular as tensões admissíveis de cada camada, além disso, é possível iden�ficar também o grau de compacidade do solo, u�lizando-se da tabela presente na úl�ma página da NBR 6484-2001 e alguns estudiosos ainda relacionam os dados de SPT com ângulo de atrito e coesão do solo.
17- Descreva o processo de execução de sondagem à percussão, esquema�zando e esclarecendo como se determina a natureza das camadas quanto aos �pos de solo, bem como seu estado quanto a compacidade ou resistência.
O primeiro passo para a realização do ensaio de SPT é a locação do equipamento de sondagem, de forma que fique firmemente posicionado. Logo após é feita a perfuração do solo até 1m de profundidade, u�lizando o trado-concha, parte representa�va deve ser recolhida para exame posterior. A par�r do 1 m, é necessário que a cada metro, amostras sejam recolhidas por meio do amostrador padrão (material presente no bico), a�ngida a cota necessária desce a composição haste-amostrador padrão, e nessa haste é feita a marcação de 3 segmentos de 15 cm. Realizada as marcações, encosta-se o martelo de 65 kg sobre a haste e observa-se se algum deslocamento foi realizado e é registrado, caso ocorra. Após isso, o martelo é elevado a uma altura de 75 cm e então é solto, é anotado o número de golpes necessários para se deslocar cada segmento de 15 cm. Ao ser a�ngido os 45 cm, o amostrador padrão é re�rado do solo e o material presente no seu bico é armazenado de maneira adequada para estudos posteriores. Do material presente no corpo do amostrador é realizada a análise tá�l-visual, verificando assim se houve variações do �po de solo e também mudança de umidade. Em seguida é feito o avanço nos 55 cm restantes do metro. Este avanço é feito com trado concha ou helicoidal, até ser a�ngido o N.A., a�ngido o N.A. recomenda-se que o avanço seja feito com lavagem. A lavagem também é iniciada quando se a�nge o impenetrável à percussão, mas os 45 cm iniciais de cada metro sempre é realizado da mesma forma. Ao se a�ngir o impenetrável à lavagem ou a profundidade desejada, o ensaio é finalizado, as amostras devidamente armazenadas e iden�ficadas são encaminhadas para o laboratório, onde o responsável técnico dará a confirmação das informações colhidas, para assim, gerar o relatório. Na úl�ma página da NBR 6484-2001 existe uma tabela através da qual pode-se relacionar o �po de solo e seu Nspt com o seu grau de compacidade.
18- Para um terreno de 50x40 m, considerando que ainda não existe projeto arquitetônico do empreendimento, quantos furos de sondagem deverão ser realizados, de acordo com a NBR 8036? Jus�fique sua resposta. Sendo o custo de mobilização R$1000,00 e o preço es�mado por metro linear igual a R$65,00, qual o valor es�mado para o serviço, considerando que a fundação será superficial?
A = 50x40 = 2000 m²
Segundo a NBR 8036, para plantas com áreas de projeção de até 200 m² é necessário no mínimo 2 furos, áreas de 200 a 400 m² mínimo de 3 furos, áreas até 1200 m² mínimo de 1 furo
a cada 200 m², áreas de 1200 a 2400 m² um furo a cada 400 m² que exceder 1200 m² e acima de 2400 m² o número de furos fica a critério do executor.
Para os 1200 m² iniciais – 6 furos
Para os 800 m² finais – 2 furos
Totalizando 8 furos. Como será fundação rasa, cada furo deverá ser executado até a profundidade de 8 m. Logo o preço do serviço será 1000 + 8 x 8 x 65 = 5160 reais
19- A prospecção dos solos, para se obterem dados que permitam projetar as fundações de uma obra, pode ser executada por meio do SPT ou por meio do CPT. Marque V ou F e jus�fique.
I – Para um mesmo número de furos e num mesmo local, o método SPT tem menor custo que o método CPT. Verdadeiro, como o CPT é um ensaio que dispõe de equipamentos eletrônicos, com coleta de dados precisos e controle total do procedimento, este tem custo mais elevado quando comparado ao SPT, que possui operação manual.
II – O método SPT é executado por meio de percussão, enquanto o CPT é executado por meio de pressão. Verdadeiro, o SPT é um ensaio manual que usa golpes de um martelo para executar a penetração no solo a fim de se obter o Nspt para realização do cálculo de tensão admissível. Enquanto que o CPT é um ensaio computadorizado que usar a aplicação de pressão a uma velocidade constante para penetrar o cone no solo e se obter resistência lateral e de ponta.
III – O método CPT fornece resultados que subs�tuem o SPT. Falso, o SPT não é subs�tuível devido ao fato de fornecer informações como mudanças de camadas através da análise tá�l e visual, nível d’água e resistência à penetração no solo, através do qual é calculada a tensão admissível.
20 – Com relação à sondagem em solos, assinale as afirma�vas verdadeiras e jus�fique a sua escolha.
I – A sondagem a trado consiste em perfurações executadas com trados manuais, �po cavadeira, espiral ou helicoidal. V, a sondagem a trado consiste em um �po de perfuração executada com trados manuais, o �po cavadeira é normalmente usado em camadas mais superficiais e em solos arenosos, enquanto que os helicoidais u�lizados em camadas mais profundas e em solos argilosos.
II – O ensaio de cone consiste, basicamente, na cravação no solo, a uma velocidade rápida e constante, de uma haste com ponta cônica. F, o CPT ocorre de forma lenta e com velocidade constante.
III – As sondagens mistas são uma combinação de um equipamento de sondagem rota�va com um equipamento de SPT. V, a sondagem mista é realizada quando após a tenta�va à percussão é encontrado um solo muito resistente ou uma rocha, não sendo mais possível avançar por lavagem.
21- Com relação às fundações superficiais, marque as alterna�vas verdadeiras e jus�fique sua resposta.
I – As vigas de fundação ou sapatas corridas estão associadas a dois ou mais pilares alinhados ou a paredes de alvenaria estrutural. V, Viga de fundação é um �po de fundação rasa para pequenas edificações, cons�tuída de alvenaria, concreto simples ou armado, capaz de receber cargas de pilares alinhados. A sapata corrida além de receber cargas de pilares alinhados, também pode receber carga de alvenaria estrutural.
II – Uma sapata é dita centrada quando a resultante do carregamento passa pelo centro de gravidade da área da base. V, uma sapata é dita centrada quando o carregamento vindo do pilar coincide com o centro de gravidade da base da sapata.
Radier: z= 0,7 B a 1 B
Métodos: Terzaghi, tensão admissível (dúvida)
A linha limite do bulbo de tensões tem o valor de 10% da tensão que é descarregada na cota de apoio.
26- Faça um desenho esquemá�co representa�vo do modelo de ruptura generalizada e localizada de Terzaghi, para fundações superficiais, explicando esse modelo e dizendo para quais �pos de solo se aplicam. Fale sobre as limitações do modelo de Terzaghi e sobre todas as formas que dispomos, até o momento, para o cálculo de tensão de ruptura e admissível de fundações superficiais.
Ruptura generalizada: Solos pouco compressíveis (areias compactas e argilas rijas); ruptura repen�na e drás�ca; pouco antes da ruptura observa-se o levantamento do solo na super�cie; apresenta uma pressão de ruptura bem definida, que, quando a�ngida, os recalques tornam-se incessantes.
Ruptura localizada: Solos muito compressíveis (fofos ou moles); os recalques con�nuam crescendo com o aumento das pressões, porém, não evidencia uma pressão de ruptura; não há colapso catastrófico; o maciço se desloca somente até a cota de apoio.
O modelo de Terzaghi apresenta limitações, visto que os valores de Nc, Nq, Ny, Nc’, Nq’ e Ny’, que dependem do ângulo de atrito, quando são ob�dos empiricamente ou baseando-se na literatura, podem não representar de fato as caracterís�cas do solo estudado.
Além de Terzaghi, pode-se calcular tensão admissível e de ruptura de fundações superficiais através do Nspt e da prova de carga sobre placa.
27- Explique o mo�vo das diferentes produ�vidades das estacas, com base no processo execu�vo e em função de caracterís�cas de terrenos.
As estacas pré-moldadas apresentam baixa produ�vidade quando comparada à outras estacas, visto que por serem cravadas no solo, o processo deve ocorrer de forma mais lenta para evitar que a estaca quebre ao encontrar uma camada de solo muito resistente, matacões ou rochas. As estacas Franki apresentam baixa produ�vidade devido ao seu método constru�vo, na execução uma mistura de brita e areia é colocada na ponta de um tubo metálico e socada por um pilão, penetrando no subsolo e alargando a base, depois é inserida a armadura e à medida que o concreto vai sendo lançado o tubo vai sendo removido. A estaca hélice con�nua apresenta alta produ�vidade, pois para sua execução são u�lizadas máquinas modernas que são monitoradas durante a escavação. No seu método execu�vo é u�lizado um trado helicoidal, após a perfuração o concreto é injetado à medida que se re�ra a hélice e depois é colocada a armadura. As estacas raiz apresentam baixa produ�vidade por conta de seu processo execu�vo, que se inicia com a perfuração do terreno auxiliada por circulação de água, então a armadura é instalada e ocorre em seguida o preenchimento do furo com argamassa, o tubo de injeção é levado até o final da perfuração e a injeção é feita de baixo para cima até que a argamassa extravase pela boca do tubo de reves�mento, finalmente ocorre aplicação de golpes de ar comprimido e remoção do tubo de reves�mento.
