Questões de Concurso Público UFC 2017 para Engenheiro Civil

A determinação da carga admissível de uma fundação profunda em estacas, compreende dois aspectos, ou seja, o estrutural determinado pela segurança à ruína do elemento estrutural, e o geotécnico determinado pela segurança à ruptura ao cisalhamento do solo, com o limite de recalques aceitáveis, pelo atrito lateral do elemento estaca e sua resistência de ponta contra o solo de fundação. Necessita-se executar uma fundação profunda utilizando-se estacas escavadas do tipo hélice contínua em um solo do tipo coesivo, cuja sondagem à percussão do tipo SPT nos forneceu uma argila siltosa plástica, desde o terreno natural até os 8m de profundidade, para em seguida nos indicar mais 2m de profundidade adicional, em um solo residual de gnaisse quando então se atingiu o impenetrável e foi finalizada a sondagem. De acordo com os dados apresentados a seguir, determine a capacidade de carga real de uma estaca escavada do tipo hélice contínua, e escolha a alternativa correta:

       

Dados:

Estaca Hélice Contínua:

Diâmetro Φ = 40,00cm

Capacidade Estrutural ou Nominal C_E = 50.000kgf

Solo de 1,0 a 8,0m de profundidade – Argila siltosa plásticas

Solo de 8,0 a 10,0m de profundidade – Solo residual de gnaisse / impenetrável à percussão

Área de Ponta da Estaca – A_P = 1.257,00cm²

Perímetro da Estaca – U = 126cm

Coeficientes de segurança para estaca escavada:

F₁ = 3,0;

F₂ = 6,0;

Coeficientes de correlação do solo para o atrito lateral e resistência de ponta, α e k, respectivamente:

                  

Fórmulas:

r_P = (k . N_SPT)/ F₁

onde

r_P é o fator de resistência de ponta;

k é um fator de correlação de resistência lateral e de ponta;

N_SPT é o valor do SPT na camada competente do solo para a resistência de ponta;

F₁ coeficiente de segurança à resistência de ponta; 

R_P = r_P . A_P

onde R_P é a resistência de ponta da estaca;

r_L = (α . k . N_SPT)/F₂

onde

r_L é o fator de atrito lateral da estaca;

α é o fator de correlação de resistência lateral da estaca;

k é um fator de correlação de resistência lateral e de ponta;

N_SPT é o valor do SPT na camada competente do solo para a resistência lateral por metro de profundidade;

F₂ coeficiente de segurança à resistência lateral por atrito da estaca;

R_L = (U. Σr_L . L)/100

onde

U é o perímetro da estaca em m;

Σr_L é o somatório dos atritos laterais por cada metro linear do fuste da estaca;

L é o comprimento da estaca em cm

Resistência Total da Estaca:

R_T = R_P + R_L em kgf.

Tabela para cálculo da resistência lateral e de ponta para a estaca:

A resistência Total da estaca será de:

A NBR 8036/83 fixa as condições exigíveis na programação das sondagens de simples reconhecimento dos solos destinada à elaboração de projetos geotécnicos para a construção de edifícios. Essa programação abrange o número, a localização e a profundidade das sondagens. Sobre os critérios adotados na referida norma para a programação de sondagens, assinale a alternativa correta.

Necessita-se caracterizar uma amostra de argila, de modo a que se possa determinar os seus índices de plasticidade e consistência. De acordo com os dados apresentados abaixo, calcule os valores de IP e IC, classificando o tipo de argila encontrado. Em seguida, marque a alternativa correta.

Dados:

P_T = 2,0kg;

P_S = 1,4kg;

LL = 57,2%;

LP = 22,2%;

onde:

P_T é o peso total da amostra;

P_S é o peso seco da amostra;

P_A é o peso da água contida na amostra;

LL é o limite de liquidez da amostra;

LP é o limite de plasticidade da amostra;

IP é o índice de plasticidade da amostra;

IC é o índice de consistência da amostra.

Fórmulas:

P_A = P_T - P_S

h% = 100.P_A/P_S

IP = LL – LP

IC = (LL – h)/IP

Através da compactação de um solo, obtém-se maior aproximação e entrosamento das partículas, ocasionando o aumento da resistência ao cisalhamento e, consequentemente, a obtenção de uma maior capacidade de suporte. Com a redução do volume de vazios, a capacidade de absorção de água e a possibilidade de haver percolação diminuem substancialmente, tornando o solo mais estável. Dois fatores são fundamentais na compactação: o teor de umidade do solo e a energia empregada na aproximação dos grãos, que se denomina energia de compactação. Apenas no teor de umidade ótimo se atinge o máximo peso específico seco, que corresponde a maior resistência do solo. Em relação aos processos de compactação dos solos e o uso de equipamentos, escolha a alternativa correta.

Determinar o coeficiente de permeabilidade à carga constante e à carga variável, com percolação de água através do solo em regime de escoamento laminar. Na aplicação desses métodos podem ser utilizados corpos de prova talhados ou moldados, obtidos a partir de amostras indeformadas ou da compactação de amostras deformadas. O coeficiente de permeabilidade é uma constante de proporcionalidade relacionada com a facilidade pela qual o fluxo passa através de um meio poroso. Os métodos utilizados pela sua determinação em laboratório se baseiam na lei de Darcy, segundo a qual a velocidade de percolação é diretamente proporcional ao gradiente hidráulico. A partir de um permeâmetro de nível constante empregado para solos granulares, determine o valor de k, ou coeficiente de permeabilidade, sabendo que a amostra é imediatamente saturada, de acordo com os dados apresentados. A seguir, escolha a opção correta.

                                

Dados:

L = 18cm;

h = 36cm;

d = 10cm;

n = 0,35;

t = 40s;

π = 3,14.

Onde:

k coeficiente de permeabilidade do solo – (cm/s);

Q quantidade ou volume de água que atravessa a amostra – (cm³);

L altura do corpo de prova no permeâmetro – (cm);

A área da seção do corpo de prova – (cm² );

h diferença de nível da água nos recipientes – (cm);

t tempo em que a água atravessa a amostra – (s);

n porosidade do solo – adimensional;

Fórmulas: