Exercícios de Mecânica dos Solos II

Exercícios de Fundações e Taludes
Fundações superficiais.
1. Para uma fundação colocada numa areia com =17 kN/m3, ’=31º, com
dimensões de 2X3 m2, à profundidade de 1 m, verifique a segurança segundo o
EC7 (AC1) nas seguintes condições:
a. Carga vertical aplicada no centro de gravidade, G=250kN e Q=200 kN,
sem nível freático.
b. Carga vertical aplicada no centro de gravidade, G=250kN e Q=200 kN,
com o nível freático situado na base da fundação.
c. Carga vertical aplicada no centro de gravidade, G=250kN e Q=200 kN,
com o nível freático à superfície.
d. Carga inclinada aplicada no centro de gravidade, Gvertical=250kN e
Qvertical=200 kN, Qhorizontal=70 kN sem presença de nível freático.
Considere que Qhorizontal= é aplicada paralelamente à menor dimensão da
fundação.
e. Carga inclinada aplicada no centro de gravidade, Gvertical=250kN e
Qvertical=200 kN, Qhorizontal=70 kN com o nível freático situado à
superfície. Considere que Qhorizontal= é aplicada paralelamente à menor
dimensão da fundação.
f. Caso da alínea anterior mas supondo que haverá um momento adicional
devido ao facto da força horizontal passar a 1 m acima da base da
fundação.
2. Considere uma fundação quadrada com 2 m de lado e disposta a 1 m de
profundidade. O terreno de fundação é um material argiloso com as seguintes
propriedades:
sat=18kN/m3; cu=70 kPa; c’=10 kPa, ’=27º
Verifique a segurança em relação à capacidade de carga segundo o EC7, AC1,
em condições não drenadas e em condições drenadas.
Considere que o nível freático está à superfície e que o carregamento é
constituído por uma força vertical permanente de 300 kN e duas forças
horizontais, permanentes, paralelas aos lados da sapata de intensidades 20 e 30
kN; essas forças horizontais passam a 0,75m da base da fundação.
3. Determine qual o valor mínimo de B=L que permitiria obter a verificação da
segurança no caso da alínea anterior (condições drenadas).
4. Considere uma sapata corrida de largura igual a 2,5 m. Suponha que essa sapata
tem a sua base a 1,5 m de profundidade num material arenoso com ’=33º e peso
volúmico saturado de 17,5 kN/m3. O nível freático situa-se à superfície.
a. Verifique a segurança no que diz respeito à capacidade de carga quando
actua um carregamento vertical de 700kN/m, um terço permanente e o
restante variável (EC7, AC1, comb. 2).
b. Verificando-se a existência de um substrato rígido 2 m abaixo da base da
fundação, reavalie a segurança da mesma.
5. Uma fundação directa vai ser construída à superfície de um determinado terreno,
como indicado na figura. Sabendo que a tensão de contacto aplicada pela
fundação é de 95 kPa, calcule o acréscimo de tensão promovido pela construção
da fundação nos pontos A, B e C indicados em planta, situados a 3m de
profundidade.
C
3m
B
A
2m
6. Na figura está representado em planta o eixo de uma conduta subterrânea, cujo
ponto menos profundo, situado sobre o eixo, se encontra a 3m de profundidade.
Sabendo que se pretendem construir duas sapatas com as dimensões indicadas,
cada uma transmitindo um tensão suposta uniforme de 120 kPa, é necessário
determinar se o acréscimo de tensão que essas sapatas imporão sobre a conduta.
Ajude a determinar o perfil de acréscimo de tensão sobre o emissário, admitindo
a simplificação de homogeneidade do terreno, calculando o acréscimo de tensão
nos pontos A e B (desenhados em planta) no topo do emissário.
3m
2m
B
A
3m
2m
2m
2m
Eixo da conduta
7. Na figura anterior considere apenas a colocação da sapata da direita. Calcule o
assentamento imediato que se registará na vertical dos pontos A e B e também no
centro da sapata, que é considerada como flexível. Tome para o terreno E=35
MPa e =0,3.
8. Uma fundação rectangular de dimensões 2X4 m2 deverá ser construída à
profundidade de 1 m, num material com as características indicadas no perfil
adjacente. Considerando que a fundação transmite uma tensão considerada
uniforme correspondente ao seu peso e às cargas da superstrutura igual a 600 kN
calcule o assentamento hidrodinâmico experimentado no centro da sapata.
Considere o nível freático à superfície. Considere que o índice de vazios é
constante na profundidade e igual a 1,9.
1m
2m
Argila NC
sat=18 kN/m3
Eu=20 MPa
Cc=0,3
Ce=0,06
9. Voltando ao problema anterior suponha que em tempos tinha sido colocado um
aterro de grandes dimensões em planta, transmitindo uma tensão de 40 kPa à
superfície do terreno. Tendo esse aterro sido retirado, estime o assentamento por
consolidação hidrodinâmica que a colocação da sapata referida provocaria.