Complementos de mecânica dos solos - exercicio resolvido

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CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DE FOZ DO IGUAÇU

CURSO: ENGENHARIA CIVIL

CORREÇÃO PROVA NP1 DE COMPLEMENTOS DE MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES

JENNIFER AKEMI DAL PIZZOL

GABRIELA TENÓRIO DE HOLANDA

FABIELE CAROLINE FERNANDES

FOZ DO IGUAÇU – PR

2018

Exercício 01: Em um estudo de viabilidade para construção de um edifício comercial de 10 pavimentos, o engenheiro de planejamento precisa estimar os custos para execução da fundação da edificação. O mesmo optou por realizar uma prospecção do subsolo por amostragem. Sabendo que foi utilizada uma sondagem de simples reconhecimento, apresente três parâmetros fundamentais para escolha do tipo de fundação através dos resultados do ensaio geotécnico. Fale do impacto de cada um destes três parâmetros e exemplifique pelo menos um tipo de fundação dependendo dos resultados do ensaio para cada um dos parâmetros.

• Topografia da área: com a realização de um levantamento topográfico, dados sobre taludes e encostas no terreno e informação sobre erosões. Esse parâmetro pode influenciar na escolha de terraplanagem, ou de execução de fundação com nívels de terrenos diferentes, a erosão significa um solo fraco e escasso, resultando num dimensionamento mais especifico e robusto;
• Aspectos geológicos e geotécnicos: com a realização da investigação do subsolo com mapas, fotos aéreas, artigos científicos sobre o solo da região, o histórico de edificações próximas pode facilitar para que informações não fornecidas pelo ensaio sejam levantadas;
• Condições estruturais da edificação a ser construída: o sistema estrutural, o processo construtivo e as cargas atuantes, porque de acordo com o método construtivo o peso da edificação pode mudar consideravelmente, tanto da estrutura quanto das vedações, influenciando no dimensionamento da fundação;
• Impacto nas vizinhanças da edificação a ser construída: avaliando as edificações já construídas e em caso de subsolos verificar possíveis conseqüências de escavações e vibrações na região, pois muitas vezes é necessário executar contenção de solo para diminuir a movimentação de terras vizinhas;

Exercício 02: Quais os tipos de ruptura que podem ocorrer em uma fundação rasa. Quais as características de cada um desses dois tipos de ruptura e quais tipos de solo estão associados a estes tipos de ruptura. Apresente também qual o processo de ruptura que geralmente ocorre caso fosse construído um edifício em uma região próxima a um leito hídrico justificando sua resposta.

• Ruptura do tipo frágil ou Ruptura Geral: a sapata sofre uma rotação, levando uma porção do solo para cima da superfície do terreno, normalmente ocorre de forma súbita e catastrófica, levando ao tombamento da sapata ou bloco, é característica de solos mais rígidos tais como argilas rijas à duras e areias compactas, a carga de ruptura é atingida com pequenos valores de recalques;
• Ruptura do tipo dúctil ou Ruptura por Puncionamento: caracterizada por deslocamentos significativos da sapata para baixo, ou seja, temos um deslocamento solo-fundação, em vez de um tombamento do sistema, a partir do início dos recalques, a força mobilizada tende acelerar o processo de deformação até a ruptura, é característica de solos mais compressíveis tais como areias fofas e argilas moles;

Exercício 03: Para uma determinada situação de projeto de fundação, os pilares do projeto estrutural foram locados com excentricidade nas duas direções (x e y) em relação ao centro geométrico e de gravidade de um sapata de fundação. Quais os impactos técnicos e econômicos gerado por essa ocorrência. Entre as teorias de dimensionamento de fundações rasas, qual teoria explica esta condição.

Os impactos técnicos seriam na estética onde a edificação fica com fissuras ou trincas, na parte de funcionamento onde prejudicam o funcionamento da edificação tais como o empeno de portas e janelas e a ruptura de encanamentos, e danos estruturais, aqueles  que danificam a estrutura da edificação tais como fissuras e trincas em vigas, lajes,  pilares. A grandeza destes danos pode levar ao colapso da estrutura. A teoria que explicaria essa condição de excentricidade é a de George Meyerhof, ele propõe que as dimensões reais da base sapata (B e L) sejam substituídas nos cálculos da capacidade de carga, por valores fictícios (B’ e L’).

Exercício 04: O proprietário de uma fazenda cuja topografia é de média declividade deseja construir uma nova via de acesso até o silo de armazenamento de grãos. Após contratar um engenheiro, foram dadas duas opções de acesso para execução dessa via, se fazendo necessário a construção de um muro de arrimo nos dois casos. Na primeira opção o muro de arrimo seria localizado em uma região sem edificações, estradas e apresenta um solo predominantemente argiloso. Na segunda opção existem algumas edificações próximas ao talude e o solo apresenta composição arenosa e argilosa. Faça o diagrama de empuxos atuantes para os dois casos e para o segundo caso considere uma sobrecarga de 10 kPa.

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PRIMEIRA OPÇÃO (solo 01):

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SEGUNDA OPÇÃO (solo 02):

• Determinação dos coeficientes de empuxo:

Solo arenoso

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Solo argiloso

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• Calculo do empuxo ativo atuante

Solo arenoso

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Solo argiloso

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• Calculo do empuxo passivo atuante:

Solo arenoso

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Solo argiloso

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Exercício 05: O engenheiro estrutural de um prédio residencial de 4 pavimentos apresentou as cargas de cálculo dos pilares para o dimensionamento das fundações em um solo argiloso não drenado conforme a planta abaixo. Sabendo que a investigação geotécnica apresentou um valor NSPT igual a 15 para a profundidade de projeto, que o lençol freático se encontra a uma profundidade de 5 metros da superfície e que a escolha do tipo de fundação será sapata isolada quadrada, faça o dimensionamento das sapatas S1, S2 e S4. Considere a profundidade da sapata igual a 0,60 metros e o coeficiente de segurança do projeto igual a 3,00. Apresente o detalhamento dos cálculos utilizando a Teoria de Vésic.

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