Dimensionamento de Fundações

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UNIVERSIDADE POTIGUAR - UnP 
Graduação em Engenharia Civil 
FUNDAÇÕES E OBRAS DE 
CONTENÇÕES 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS – Unidade 1 
 
OBS. A presente lista é uma sugestão de estudo e não deve ser utilizada como único recurso de 
estudo para as avaliações. 
 
1. Dimensione um bloco de fundação para uma carga de 40tf/m apoiado em um solo com 
tensão admissível de 2,4kgf/cm². Dados: b0 = 40cm e fck = 80kgf/cm². 
Resposta para conferência σt1 = 1,463kgf/cm² 
2. Dimensione um bloco de fundação para uma carga de 800kN/m apoiado em um solo 
com tensão admissível de 2,8kgf/cm². Dados: b0 = 45cm e fck = 80kgf/cm². 
Resposta para conferência σt1 = 0,987kgf/cm² 
3. Dimensione um bloco de fundação para uma carga de 600kN/m apoiado em um solo com 
tensão admissível de 2,6kgf/cm². Dados: b0 = 35 cm e fck = 90kgf/cm². 
Resposta para conferência σt1 = 1,12kgf/cm² 
4. Dimensione, para os pilares abaixo, blocos de fundação. Dados σs = 3,5 kgf/cm². 
 
Resposta para conferência 
Bloco do Pilar 1: b=1,60m e h1 = 0,6m; 
Bloco do Pilar 2: a=1,3m e b= 0,9m h2 = 0,5m; 
Bloco do Pilar 3: b=1,90m h3 = 0,7m. 
Distâncias entre bloco 1 e 3: x=40cm, y = 65cm; 
Distâncias entre bloco 2 e 3: x=65cm, y = 65cm 
 
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5. Dimensione uma sapata rígida quadrada para uma carga de 100tf apoiado em um solo com 
tensão admissível de 2,5kgf/cm². Dados: Pilar 30x30 e Aço CA-50 
Resposta para conferência: b=2,05m e h= 0,6m; 
6. Dimensione uma sapata rígida para uma carga de 1200kN apoiado em um solo com tensão 
admissível de 0,3Mpa Dados: Pilar 20x40 e Aço CA-50 
Resposta para conferência: a=1,45 b=2,90m e h= 0,85m; 
7. Dimensione uma sapata rígida para uma carga de 45tf/m apoiado em um solo com tensão 
admissível de 2,5kgf/cm². Dados: b0=40cm e Aço CA-50 
Resposta para conferência: b=1,90m e h= 0,5m; 
8. Dimensione uma sapata rígida para uma carga de 84tf apoiado em um solo com tensão 
admissível de 2 kgf/cm². Dados: 2r0 = 40cm e Aço CA-50 
Resposta para conferência: D=2,40m e h= 0,5m; 
9. Dimensione uma sapata flexível para uma carga de 30tf/m apoiado em um solo com tensão 
admissível de 1,5kgf/cm². Dados: b0=20cm e Aço CA-50 e fck = 15MPa. 
Resposta para conferência: b=2,10m e h= 0,6m; 
10. Dimensione uma sapata flexível para uma carga de 80tf apoiado em um solo com tensão 
admissível de 0,2MPa. Dados: Pilar 20x30 e Aço CA-50 e fck = 25MPa. 
Resposta para conferência: a=1,70m b=2,55m e h= 0,45m; 
11. Dimensione uma sapata flexível para uma carga de 60tf apoiado em um solo com tensão 
admissível de 0,2MPa. Dados: 2r0 = 40cm e Aço CA-50 e fck = 250kgf/cm2. 
Resposta para conferência: D=2,10m e h= 0,40m; 
12. Calcular a altura de uma sapata flexível para uma carga de 90tf e 3 metros de diâmetro. 
Dados: r0 = 20cm e Aço CA-50 e fck = 150kgf/cm2. 
Resposta para conferência: h= 0,60m; 
13. A tensão média aplicada por uma laje flutuante é de 60kPa (incluindo o peso próprio). Se a 
capacidade de carga do solo de apoio, até 3 metros de profundidade, é de 40 Kpa e seu 
peso específico saturado vale 23 kN/m³, determine a profundidade de embutimento dessa 
laje para que a mesma seja disposta de forma segura nesse solo e que taxa de 
compensação foi aplicada. 
Resposta para conferência: Df= 1,54m; Compensação de 33,33% 
14. Utilizando a Teoria de Skempton, determine a capacidade de carga de uma sapata 
quadrada (2,75x2,75)m, com carga axial de 240tf. A sapata atravessa uma camada de 80 
cm de aterro, com γ = 1,6tf/m³, mas está apoiada na cota -1,5m, em uma argila com c = 
80kPa e γ = 19,00 kN/m³. Compare a tensão aplicada no solo com a tensão admissível 
encontrada. Utilize a seguinte fórmula para determinar o valor do Nc. 
 
 
Nc = 14,2*(D/B) 
 
Resposta para conferência: σs= 122,37kPa; σaplicada= 333,22kPa; Como σaplicada > σs a 
sapata deve ser redimensionada, pois está insegura. 
 
 
15. Calcular o fator de segurança da sapata quadrada de lado 2,5m e carga P=800kN, indicada 
abaixo, usando as teorias de Terzaghi e Skemptom. Sc = 1,3; Sγ = 0,8 Sq = 1,0; σR = c.Nc.Sc + 
1/2γBNγSγ + qNqSq . Utilize a seguinte fórmula para determinar o valor do Nc para Skempton. 
 
 
 
Nc = 14,2*(D/B) 
 
 
Resposta para conferência: FS para Terzaghi = 1,76; FS para Skempton = 2,85. 
 
16. Utilizando a Teoria de Terzaghi, determine a capacidade de carga de uma sapata quadrada 
(2,5x2,5)m, com carga axial de 110tf. A sapata atravessa uma camada de 1,1m de aterro 
compactado, com γ = 15kN/m³ e está apoiada na cota -2,45m, em uma areia com φ = 25º e Massa 
Específica de 17,50 kN/m³. Sc = 1,3; Sγ = 0,8 Sq = 1,0; σR = c.Nc.Sc + 1/2γBNγSγ + qNqSq 
 
 
 
Resposta para conferência: σs= 282,29kPa; σaplicada= 184,80kPa; Como σaplicada < σs a 
sapata está segura, mas poderia ser redimensionada para se tornar mais econômica. 
17. Utilizando a Teoria de Skempton, determine a capacidade de carga de uma sapata 
retangular (3x4)m, apresentada na figura. Compare a tensão aplicada no solo com a tensão 
admissível encontrada. Lembre que c = qu/2. 
 
 
Resposta para conferência: σs= 212,61kPa; σaplicada= 87,50kPa; Como σaplicada < σs a 
sapata está segura, mas poderia ser redimensionada para se tornar mais econômica. 
 
18. Para os seguintes resultados de uma prova de carga sobre placa, determine a capacidade 
de carga em MPa e identifique o tipo de solo. 
a) Solo coesivo com Tensão de Ruptura equivalente a 4,7 Kgf/cm². 
b) Solo granular, com σ25 = 38tf/m² e σ10 = 20tf/m². 
Resposta para conferência:a) σs= 0,235MPa – Argila Sobreadensada 
b) σs = 0,19MPa – Areia Fofa. 
 
19. Projetar a fundação em estacas pré-moldadas para um pilar com as seguintes 
características: N = 3550kN; Mx = -100kN.m; My = -100 kN.m; Cest = 700kN; Diâmetro da estaca 
= 40cm. 
 
Resposta para conferência: Utilizar bloco padrão de 6 estacas, estacas numeradas em 
sentido horário a partir da superior esquerda. P1 = 650kN; P2=625kN; P3=600kN; 
P4=583,34kN; P5=558,34kN; P6=533,34kN. 
 
20. Projetar a fundação em estacas pré-moldadas para um pilar com as seguintes 
características: N = 2860kN; Mx = -125kN.m; My = -225 kN.m; Cest = 700kN; Diâmetro da 
estaca = 50cm. Não utilizar estaqueamento que tenha estaca no centro geométrico do 
estaqueamento. 
Resposta para conferência: Utilizar bloco padrão triangular de 5 estacas, com estacas 
numeradas em sentido horário a partir da estaca superior esquerda. P1 = 666kN; 
P2=594,07kN; P3=605,53kN; P4=533,61kN; P5=461,68kN; 
 
21. Projetar a fundação em estacas moldadas in loco para um pilar com as seguintes 
características: N = 2450kN; Mx = 100kN.m; My = 100 kN.m; Cest = 600kN; Diâmetro da 
estaca = 40cm. Não utilizar estaqueamento que tenha estaca no centro geométrico do 
estaqueamento. 
 
 
 
Resposta para conferência: Utilizar bloco padrão triangular de 5 estacas, com estacas 
numeradas em sentido horário a partir da estaca superior esquerda. P1 = 425,64kN; 
P2=458,97kN; P3=488,97kN; P4=522,31kN; P5=555,64kN; 
 
22) Julgue as seguintes afirmações. Assinale ‘V’ para verdadeiro e ‘F’ para falso. 
 
I. ( ) O recalque diferencial pode fazer com que uma edificação fique 
desnivelada e que sujam fissuras em suas fundações, sua superestrutura ou 
seus acabamentos. 
II. ( ) Os solos que apresentam curva de ruptura geral, isto é, com uma tensão 
de ruptura bem definida (σR), são os solos ditos resistentes (areias 
compactas e argilas pré-adensadas). 
III. ( ) Dependendo das características geológicas e das dimensões do terreno, 
pode ser necessário dividi-lo em regiões representativas que apresentem 
grande variabilidade nas suas características geotécnicas. 
IV. ( ) Ruptura por esgotamento da capacidade de carga do terreno é um 
exemplo de que foi atingido o Estado Limite de Serviço. 
V. ( ) Os estados limites últimos representam os mecanismo de rutpura que 
conduzem ao colapso da fundação. 
VI. ( ) As tensões devem obedecer simultaneamente aosestados-limites último 
(ELU) e de serviço (ELS), para cada elemento de fundação isolado e para o 
conjunto. 
VII. ( ) Em planta, as sapatas isoladas ou os blocos não devem ter dimensões 
superiores a 60cm. 
VIII. ( ) Para sapata rígida não se deve admitir como plana a distribuição de 
tensões normais no contato sapata-terreno, caso não se disponha de 
informações mais detalhadas a respeito. 
 
23) Fale sobre os elementos necessários ao projeto de fundações. 
 
24) Cite 5 fatores que devem ser considerados na determinação da capacidade de 
carga. 
 
25) Cite os métodos que podem ser usados para a estimativa a capacidade de 
carga em fundações rasas. Qual dentre esses métodos você acha mais prático 
e por quê? 
 
26) Fale sobre as consequências da ocorrência de recalque diferencial em uma 
construção. 
 
27) O ensaio de Prova de Carga Sobre Placa procura reproduzir o comportamento 
da solicitação de uma fundação. Com relação a esse ensaio, identifique os tipos 
convencionais de ruptura e a que solos esses tipos correspondem. 
 
28) Fale sobre as características dos blocos de fundação. 
 
29) Fale sobre as características das sapatas rígidas. 
 
30) Fale sobre as fases que compõem o dimensionamento de uma fundação rasa.