Questões de Concurso Público Prefeitura de Sobral - CE 2018 para Analista de Infraestrutura - Engenharia Civil

Considere uma estaca de seção circular,escavada, de grande diâmetro, cuja finalidade é aexecução de fundações profundas para sustentaçãode uma ponte. A estaca estará submetida, além doesforço axial, a esforço horizontal oriundo do tráfego.Assim, considerando a figura e os dadosapresentados, calcule a pressão lateral sobre oterreno e o momento em 0,1 e 0,5 do comprimentoda estaca provocado pelo carregamento horizontal, apartir de sua cota de arrasamento (cabeça).
 
Dados: • H (esforço horizontal) = 0,1MN • d (diâmetro da estaca) = 1,0 m • t (comprimento da estaca) = 9,8 m • Tipo de solo: Areia medianamente compacta
Tabela de relação comprimento (t) x profundidade (z)– coeficientes: 
 
Onde: z é a profundidade em metros; t é o comprimento da estaca em metros a partir de sua extremidade superior; β₃ é o coeficiente adimensional de proporcionalidade ao comprimento elástico da estaca para a pressão lateral no terreno; α₃ é o coeficiente adimensional de proporcionalidade ao comprimento elástico da estaca para o momento.
Fórmulas: σ_m = H/d.t (pressão lateral média exercida pela estaca sobre o terreno – MN/m²); σ_H (z/t) = β₃.σ_m (pressão lateral pontual exercida pela estaca sobre o terreno – MN/m²); M (z/t) = α₃.H.t (momento gerado pelo esforço horizontal sobre a estaca – MN.m). Então, os valores das pressões laterais exercidas sobre o terreno e dos momentos na estaca para σ_H (0,1); σ_H (0,5) em MN/m² e M(0,1); M(0,5) em MN.m são, respectivamente,

A carga admissível estrutural, tambémdenominada de carga característica, é a máximacarga que uma estaca poderá suportar, posto quecorresponde à resistência estrutural dos seusmateriais componentes. Porém, faz-se necessáriodotar a estaca de um comprimento, que permita queesta capacidade de carga possa ser atingida pelainteração desta com o solo. Atente para a estacaescavada do tipo hélice contínua exemplificada nafigura abaixo e aos dados que seguem. 
 
Dados: • Solo: CS – argila arenosa;  γ_S = 1,70 tf/m³. • Estaca: Hélice Contínua – escavada; • Comprimento L = 1.200,00 cm; • Diâmetro – Φ = 0,80 m; • Armadura principal: 8φ16.0; • Área A_S = 16,0 cm²; • Área A_C = 5.020,00 cm²; • Perímetro U = 251,00 cm. • Concreto da Estaca: C-20;  f_CK = 200,00 kgf/cm²;  γ_C = 1,4. • Aço para o concreto: CA-50B  f_YK = 5.000 kgf/cm²;  γ_Y = 1,15.
Fórmulas: Capacidade Estrutural: PR_EST = 0,85*A_C*f_CD + A_S*f_YD f_CD = f_CK/γ_C f_YD = f_YK/γ_Y Capacidade Geotécnica: PR = PL + PP PL = U*L*r_L PP = A_C*r_P r_L = 0,8 kgf/cm²; r_L é a tensão média de adesão ou atrito lateral entre a estaca e o solo junto ao fuste; r_P = 1,5 kgf/cm²; r_P é a tensão média da capacidade de carga do solona cota de apoio da ponta da estaca.
Considerando os dados apresentados e o métodopara estimativa da capacidade de carga, é corretoafirmar que a capacidade estrutural (PR_EST) e acapacidade geotécnica (PR) da estaca, em kgf, sãorespectivamente

Para efetuar uma escavação destinada àexecução de fundações, usou-se um sistema derebaixamento do lençol freático empregando-se obombeamento a vácuo, a partir do poçorepresentado na figura.
 
Dados: • Tipo de solo: areia siltosa; • R = 15,00 m; • r = 0,15 m; • H = 30,00 m; • h₀ = 5,00 m; • t = 5,00 m; • K = 10^-4 m/s.
Onde: R é o raio superior do cone de rebaixamento; r é o raio do poço; H é o nível do lençol freático a partir da camadainferior considerada impermeável; h₀ é o nível da linha freática rebaixada, níveldinâmico, ou seja, a diferença entre a cota da linharebaixada e a cota no fundo do poço; t é a diferença de nível entre o fundo do poço e acamada impermeável; K é o coeficiente de permeabilidade da camada deareia siltosa.
Fórmula: Q =[1,36.K.(H² – h₀²)/log(R/r)].(H + h₀ + 0,10 t)
Onde: Q é a vazão em m3/s; log é o logaritmo de 100 na base 10, ou log100 = 2.
De acordo com os dados apresentados econsiderando a curva de rebaixamento de Dupuit e opoço como imperfeito – visto que não foi escavadoaté o nível da camada impermeável permitindo oafluxo pela parte inferior –, é correto afirmar que avazão afluente no poço, em m³/s, é

Nas vigas contínuas, os apoios centrais devem ser dimensionados para combater as rotações causadas pelos carregamentos, sejam eles distribuídos ou concentrados. Utilizando-se os métodos dos deslocamentos, é possível encontrar o valor dos chamados momentos fletores de rotação nos apoios. Assim, de acordo com a figura abaixo, que representa uma viga contínua com três vãos, momento de inércia constante e os dados apresentados, calcule o valor dos momentos X₁ e X₂ nos apoios centrais.
 
Dados:
Comprimentos dos vãos: l₁= 9,00; l₂ = 6,00; l₃ = 4,50.
Carregamentos – somente distribuídos: q₁ = 2,0 tf/m; q₂ = 4,0 tf/m; q₃ = 3,0 tf/m.
Fórmulas:
- Deformações geométricas: δ₁₁ = l₁/3 + l₂/3 δ₂₂ = l₂/3 + l₃/3 δ₁₂ = l₂/6
- Deformações pelos carregamentos: δ₁₀ = (q₁*l₁³/24) + (q2*l23 /24) δ₂₀ = (q₂*l₂³/24) + (q3*l33 /24)
 - Sistema de equações: δ₁₁*X₁ + δ₁₂*X₂ = - δ₁₀ δ₂₁*X₁ + δ₂₂*X₂ = - δ₂₀
- Solução do sistema de equações: D = δ₁₁*δ_{22 –} δ₂₁*δ₁₂ DX₁ = - δ₁₀*δ₂₂ + δ₂₀*δ₁₂ DX₂ = - δ₁₁*δ₂₀ + δ₂₁*δ₁₀ X₁ = DX₁/D X₂ = DX₂/D
Então, os valores dos momentos X₁ e X₂, nos apoios centrais, serão em tf.m, respectivamente,

Para a figura abaixo e os dados apresentados,calcule as dimensões de uma sapata ou fundaçãosuperficial e sua área de armadura, considerando atensão admissível no solo de 2,2 kgf/cm².
 
Dados: • Solo: areia; • Tensão admissível no solo: σ_ADM = 2,2 kgf/cm² • Carga axial no pilar: P = 120.000,00 kgf • Pilar: b₁ = 60,00 cm; b₂ = 30,00 cm; a₁ = 250 cm; d₁ = 25,00 cm; d’= 5,00 cm.
Fórmulas: Área da base da sapata em cm²: A = P/σ_ADM Lado menor da sapata em cm: a₂ = A_B /a₁ Cálculo da altura em cm, considerando a sapatarígida: h = (a₁ – b₁)/4 + 5 Altura útil da sapata em cm: d = h – d’ Aço CA 50B: f_YD = 4.348 kg/cm²; Cálculo da Armadura em cm²: A_S = 1,4*P*(a₁ – b₁)/8*f_YD*d
Os corretos valores de a₂, em cm; h, em cm; d, emcm; e As, em cm²/m são, respectivamente,