2Teste_1011

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Número: Nome: 1

IST - OBRAS GEOTÉCNICASMestrado em Engenharia Civil – 4º Ano - 2º Semestre2º Teste – 26 de Maio de 2011Sem consulta

Duração do teste: 2h00 RESOLVA OS GRUPOS 2, 3 e 4 EM FOLHAS SEPARADAS

Cotação (total = 11 val.):

Grupo 1: a) – 1,5 ; b) – 1,5 ; c) – 1,5 ; d) – 1,0;

Grupo 2: a) – 0,7 ; b) – 0,3 ;

Grupo 3: a) – 0,4 ; a) – 0,5 ; a) – 0,6 ;

Grupo 4: a) – 1,2 ; b) – 1,0 ; c) – 0,8 ;

Grupo 1

1. De acordo com o Eurocódigo 7, o valor característico de um parâmetro geotécnico deve serescolhido como uma estimativa cautelosa do parâmetro condicionante da ocorrência do estadolimite em análise. Diga como estimaria o valor característico de um parâmetro geotécnicoconsiderando o caso da rotura global de uma cortina de contenção.



Número: Nome: 2

2. O que distingue a filosofia de dimensionamento de uma estrutura de suporte rígida dafilosofia associada a estrutura de suporte flexível multi-apoiada. Qual o campo de aplicaçãodos diagramas aparentes de Terzaghi e Peck.

3. Quais os métodos dimensionamento de estacas sujeitas a cargas verticais preconizados peloEurocódigo 7. Descreva-os sinteticamente e mencione as principais vantagens associadas a

cada um deles.



Número: Nome: 3

4. No âmbito de uma obra rodoviária, pretende-se executar um aterro com materiais arenosos.Descreva como se deve proceder para efectuar o controlo de compactação durante e após acompactação.

Grupo 2

1. Considere a estrutura de suporte flexível representada na Figura 1, em que as escoras seencontram afastadas 5 m na direcção longitudinal.

a) Defina os diagramas aparentes, indicando todos os valores relevantes de acordo com oEC7.

b) Determine o valor de cálculo do esforço de compressão máximo nas escoras (AC1-C1).

Figura 1

2,0 m

2,5 m

Solo argiloso 1:γ = 17kN/m3; cu = 50 kPa

Solo argiloso 2:γ = 18kN/m3; cu = 70 kPa

1º nível

2,5 m

2,0 m

3º nível

2º nível



Número: Nome: 4

Grupo 3

Na aula em laboratório foi realizado um ensaio de compactação sobre o solo de uma manchade empréstimo. Na Figura 2 estão representados 5 pontos experimentais. No Quadro 1 estãoindicados os dados obtidos no ensaio relativos ao 6º ponto.

Quadro 1. Ensaio de compactação emlaboratório.

Água misturada (cm3) 250Massa do molde (g) 2004.7Volume do molde (cm3) 940M. do molde + solo húmido (g) 4031.6Nº cápsula 69 134Massa da cápsula (g) 11.52 11.61M cápsula+solo húmido (g) 68.27 69.14

M. cápsula+solo seco (g) 61.87 62.38

16.0

16.5

17.0

17.5

18.0

18.5

19.0

19.5

5% 7% 9% 11% 13% 15% 17% 19%

Teor em água

P e s o v o l ú m i c o s e c o ( k N / m 3 ) .

Figura 2

a) Determine as coordenadas do 6º ponto e represente-o na Figura 2. Esboce a curva decompactação e determine as coordenadas do ponto óptimo.

b) Calcule o grau de saturação após a realização do ensaio de compactação descrito noQuadro 1, admitindo que Gs = 2,70.

c) Sabendo que a mancha empréstimo tem volume total 200 000 m3, peso volúmico totalmédio igual a 17 kN/m3, e teor em água médio de 19%, qual o volume máximo de aterro queé possível realizar com grau de compactação igual a 97%?

Grupo 4

Considere o grupo de 2 estacas ligadas por um maciço deencabeçamento rígido representado na Figura 3. A estaca émoldada no terreno e constituída por betão armado comdiâmetro = 0,80m e Ep = 30 GPa. O terreno é constituído porum estrato argiloso sobrejacente a um estrato arenoso.O carregamento transmitido ao centro geométrico da base domaciço de encabeçamento é o seguinte: VG = 1200 kN,HQ = 100 kN, MG = 4000 kNm, MQ = 150 kNm.

a) Verifique a segurança das estacas relativamente às cargasverticais (AC1-C2). Na repartição de cargas pelas estacasutilize o método estático que ignora a presença do solo.b) Admitindo que a cabeça da estaca está impedida de rodar eignorando a interacção entre estacas, trace a deformada e odiagrama de momentos flectores da estaca, indicando todos ospontos notáveis.c) Admitindo que o módulo de deformabilidade do soloarenoso é idêntico ao do solo argiloso e que o coeficiente de

Poisson é igual a 0,5, estime a rigidez axial das estacas. Figura 3

15 m

NF

Solo argilosoγ =18 kN/m3

α=0,6; cu = 50 kPaNc=10;Es=15 MPak=20 000 kN/m2

3 m

HQ

VG

MG, MQ

Solo arenosoγ =19 kN/m3 δ'=20º; Nq=60;Ks=0,55k=40 000 kN/m2

4 m



Número: Nome: 5

Formulário

Diagramas de Terzaghi e Peck

u

bc

H N

γ =

Grau de Compactação:

%100GCmáx,d

situin,d⋅

γ

=



Número: Nome: 6



Número: Nome: 7



Número: Nome: 8



Número: Nome: 9



Número: Nome: 10



Número: Nome: 11

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