a) Cite, na sequência, as principais etapas do processo de execução de estacas raiz. Sinta-se à vontade caso deseje explicar algum processo necessário além do apresentado no experimento virtual ou detalhar as etapas conforme suas experiências e conhecimentos.

 

MAPA - ECIV - FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA - 51_2026

QUESTÃO 1

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ETAPA 1

Você, futuro engenheiro, foi designado para realizar o dimensionamento de uma fundação profunda em estacas. Para isso, será utilizada uma estaca pré-moldada com fuste de seção circular de concreto, com diâmetro de 35 cm, que receberá 500 kN de carga da superestrutura. Utilizando o método de Aoki e Velloso, determine os itens solicitados a seguir. As características geotécnicas do solo são apresentadas a seguir:

Figura 1 - SPT e perfil do solo local
Fonte: o autor.
 

Figura 2 - Capacidade de carga de elementos de fundação
Fonte: adaptada de: ALONSO, U. R. Exercícios de fundações. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2010. p. 76.
 
a) Qual a capacidade de carga para esse tipo de estaca conforme as informações fornecidas nos dados apresentados na Figura 2?
b) Calcule o perímetro da estaca (cm) e a área da base da estaca (cm²). Utilize π = 3,14 e 2 casas decimais para os resultados.
c) Elabore uma tabela ou planilha e calcule a capacidade de carga do solo a partir do perfil fornecido na figura 1. Utilize F1 e F2 conforme as tabelas do livro didático e fator de segurança FS = 2,0.
Dica: a planilha pode ser feita à mão ou em software (Excel). Recomenda-se descrever de forma manual na entrega da atividade ao menos uma das linhas de cálculo para efeitos de correção da atividade. O resultado pode ser entregue em formato de print no arquivo de texto ou como planilha eletrônica em anexo. Utilize π = 3,14 e 2 casas decimais para os resultados.
 

Figura 3 - Sugestão de modelo de planilha
Fonte: o autor.

Em que:
Prof.: profundidade da sondagem.
N (SPT): resultado da sondagem.
K: coeficiente da correlação entre a resistência de cone e a resistência à penetração do SPT (dica: utilizar tabela do livro didático, convertendo os valores).
Rp: resistência de ponta.
Alfa: coeficiente da relação de atrito (dica: utilizar tabela do livro didático, multiplicando por 100 para obter em percentual).
RL Unit: resistência lateral unitária (por metro).
RL ac.: resistência lateral acumulada.
R: resistência total para cada metro.
P adm: resistência admissível em função do coeficiente de segurança.
FS: fator de segurança.
F1 e F2: fatores de carga.
Ap: área da ponta da estaca.
P: perímetro da estaca.
 
d) Determine a profundidade (m) necessária para garantir a transmissão segura da carga resultante da superestrutura.

ETAPA 2
Um futuro engenheiro deve conhecer as etapas práticas da execução de fundações. A respeito das fundações em estaca raiz, você deverá ser capaz de reconhecer as principais características de sua execução, identificar as vantagens da sua aplicação em obras e avaliar quais os melhores cenários a se aplicar esta solução.
Para ampliar essa familiaridade com esses itens, você tem à disposição os laboratórios virtuais em seu ambiente Studeo. Após a realização do experimento denominado “Fundações e Obras da Terra: Procedimento Sequencial de Execução de Estaca Raiz”, responda com as suas palavras:

a) Cite, na sequência, as principais etapas do processo de execução de estacas raiz. Sinta-se à vontade caso deseje explicar algum processo necessário além do apresentado no experimento virtual ou detalhar as etapas conforme suas experiências e conhecimentos.
b) Explique com suas palavras as principais características dessa solução de fundação em relação aos seguintes itens: tipo (rasa ou profunda), processo produtivo (pré-fabricada ou feita in loco), se o material do solo é retirado ou não, suas vantagens e os cuidados gerais que devem ser tomados na sua execução.

 

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ETAPA 1

Você, futuro engenheiro, foi designado para realizar o dimensionamento de uma fundação profunda em estacas. Para isso, será utilizada uma estaca pré-moldada com fuste de seção circular de concreto, com diâmetro de 35 cm, que receberá 500 kN de carga da superestrutura. Utilizando o método de Aoki e Velloso, determine os itens solicitados a seguir. As características geotécnicas do solo são apresentadas a seguir:

Figura 1 - SPT e perfil do solo local
Fonte: o autor.
 

Figura 2 - Capacidade de carga de elementos de fundação
Fonte: adaptada de: ALONSO, U. R. Exercícios de fundações. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2010. p. 76.
 
a) Qual a capacidade de carga para esse tipo de estaca conforme as informações fornecidas nos dados apresentados na Figura 2?
b) Calcule o perímetro da estaca (cm) e a área da base da estaca (cm²). Utilize π = 3,14 e 2 casas decimais para os resultados.
c) Elabore uma tabela ou planilha e calcule a capacidade de carga do solo a partir do perfil fornecido na figura 1. Utilize F1 e F2 conforme as tabelas do livro didático e fator de segurança FS = 2,0.
Dica: a planilha pode ser feita à mão ou em software (Excel). Recomenda-se descrever de forma manual na entrega da atividade ao menos uma das linhas de cálculo para efeitos de correção da atividade. O resultado pode ser entregue em formato de print no arquivo de texto ou como planilha eletrônica em anexo. Utilize π = 3,14 e 2 casas decimais para os resultados.
 

Figura 3 - Sugestão de modelo de planilha
Fonte: o autor.

Em que:
Prof.: profundidade da sondagem.
N (SPT): resultado da sondagem.
K: coeficiente da correlação entre a resistência de cone e a resistência à penetração do SPT (dica: utilizar tabela do livro didático, convertendo os valores).
Rp: resistência de ponta.
Alfa: coeficiente da relação de atrito (dica: utilizar tabela do livro didático, multiplicando por 100 para obter em percentual).
RL Unit: resistência lateral unitária (por metro).
RL ac.: resistência lateral acumulada.
R: resistência total para cada metro.
P adm: resistência admissível em função do coeficiente de segurança.
FS: fator de segurança.
F1 e F2: fatores de carga.
Ap: área da ponta da estaca.
P: perímetro da estaca.
 
d) Determine a profundidade (m) necessária para garantir a transmissão segura da carga resultante da superestrutura.

ETAPA 2
Um futuro engenheiro deve conhecer as etapas práticas da execução de fundações. A respeito das fundações em estaca raiz, você deverá ser capaz de reconhecer as principais características de sua execução, identificar as vantagens da sua aplicação em obras e avaliar quais os melhores cenários a se aplicar esta solução.
Para ampliar essa familiaridade com esses itens, você tem à disposição os laboratórios virtuais em seu ambiente Studeo. Após a realização do experimento denominado “Fundações e Obras da Terra: Procedimento Sequencial de Execução de Estaca Raiz”, responda com as suas palavras:

a) Cite, na sequência, as principais etapas do processo de execução de estacas raiz. Sinta-se à vontade caso deseje explicar algum processo necessário além do apresentado no experimento virtual ou detalhar as etapas conforme suas experiências e conhecimentos.
b) Explique com suas palavras as principais características dessa solução de fundação em relação aos seguintes itens: tipo (rasa ou profunda), processo produtivo (pré-fabricada ou feita in loco), se o material do solo é retirado ou não, suas vantagens e os cuidados gerais que devem ser tomados na sua execução.

 

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a) Estime o peso próprio do elemento de fundação (kN) utilizando 5% da carga, para atender mínimo estabelecido pelo item 5.6 da NBR 6122/2022.

  

ATIVIDADE 1 - ECIV - FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA - 51_2026

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Atividade 1

Futuro engenheiro, foi designado para realizar o dimensionamento de uma sapata para um pilar de 30 x 100 cm e carga de 3000 kN, sendo a taxa admissível no solo igual a 0,3 Mpa.

Figura 1- Planta baixa: sapata a ser dimensionada

Fonte: o autor.
 

A partir dos dados fornecidos, calcule:

 

a) Estime o peso próprio do elemento de fundação (kN) utilizando 5% da carga, para atender mínimo estabelecido pelo item 5.6 da NBR 6122/2022.
b) A área necessária da base da sapata (m² ou cm²) a partir da carga total aplicada (peso próprio + carga).
c) As dimensões dos lados da sapata, utilizando o critério de dimensionamento econômico dos lados (cm ou m): (página 130 do material didático). Definir as dimensões de projeto como múltiplas de 5 cm, arredondando o valor para cima. Exemplo: 157,5 cm → 160,0 cm     
d) Verificar se a razão dos lados da sapata atende ao seguinte critério: (a/b) ≤ 2,5:
e) Verificar se a largura mínima em planta atende ao critério estabelecido no item 7.7.1 pela NBR 6122/2022, (trecho fornecido em anexo).
f) Calcular a altura útil da sapata (d), e considerando um cobrimento da armadura inferior de 5 cm, calcular a altura da sapata (h). Obs.: considerar altura constante e valor múltiplo de 5 cm, semelhante ao item b. Adote: concreto fck = 30 Mpa.
g) Classifique a sapata dimensionada como rígida ou flexível, apresentando os cálculos que permitiram chegar a essa conclusão.


Figura 2- Trecho extraído da NBR 6122/2022

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Futuro engenheiro, foi designado para realizar o dimensionamento de uma sapata para um pilar de 30 x 100 cm e carga de 3000 kN, sendo a taxa admissível no solo igual a 0,3 Mpa.

Figura 1- Planta baixa: sapata a ser dimensionada

Fonte: o autor.
 

A partir dos dados fornecidos, calcule:

 

a) Estime o peso próprio do elemento de fundação (kN) utilizando 5% da carga, para atender mínimo estabelecido pelo item 5.6 da NBR 6122/2022.
b) A área necessária da base da sapata (m² ou cm²) a partir da carga total aplicada (peso próprio + carga).
c) As dimensões dos lados da sapata, utilizando o critério de dimensionamento econômico dos lados (cm ou m): (página 130 do material didático). Definir as dimensões de projeto como múltiplas de 5 cm, arredondando o valor para cima. Exemplo: 157,5 cm → 160,0 cm     
d) Verificar se a razão dos lados da sapata atende ao seguinte critério: (a/b) ≤ 2,5:
e) Verificar se a largura mínima em planta atende ao critério estabelecido no item 7.7.1 pela NBR 6122/2022, (trecho fornecido em anexo).
f) Calcular a altura útil da sapata (d), e considerando um cobrimento da armadura inferior de 5 cm, calcular a altura da sapata (h). Obs.: considerar altura constante e valor múltiplo de 5 cm, semelhante ao item b. Adote: concreto fck = 30 Mpa.
g) Classifique a sapata dimensionada como rígida ou flexível, apresentando os cálculos que permitiram chegar a essa conclusão.


Figura 2- Trecho extraído da NBR 6122/2022

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1.1) Complete a tabela com os valores aproximados das frequências de engrenamento do seu sistema. Indique todas as etapas e justificativas de cálculo claramente. Demonstre como você obteve os valores da Tabela 2,

  

MAPA - EMEC - VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS - 51_2026

QUESTÃO 1

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MAPA – Vibrações Mecânicas e Acústicas Contextualização

Em uma indústria de grande porte especializada na fabricação de máquinas agrícolas e na conformação de chapas metálicas, foram registrados dois problemas distintos, mas relacionados ao mesmo fenômeno: vibrações mecânicas.

No setor de usinagem, a quebra de dentes em engrenagens de um sistema de transmissão gerou vibração forçada não amortecida, comprometendo a eficiência do conjunto e aumentando o risco de falhas catastróficas. Já no setor de prensas excêntricas para conformação de chapas, os operadores relataram desconforto causado por ruído e vibração excessiva, afetando não apenas a saúde ocupacional, mas também a qualidade dimensional das peças produzidas.

Diante desse cenário, a equipe de engenharia foi acionada para investigar o problema. Como parte do time de manutenção e confiabilidade, você foi designado para analisar o comportamento vibracional dos sistemas, utilizando simulação no Laboratório Virtual. Seu objetivo é compreender a origem das vibrações, identificar os efeitos no desempenho e propor estratégias de correção e prevenção.

ETAPA 1 – Análise Espectral (Laboratório Virtual)

Antes de iniciar a análise de vibração no sistema, ao acessar os dados das engrenagens, você decidiu esboçar como seria o comportamento do espectro vibracional se as engrenagens estivessem em perfeito estado.

Considere que o conjunto em análise representado na Figura 1 e Tabela 1.

 

Figura 1 - Arranjo do sistema

Fonte: ALgetec, 2025.

Tabela 1 – Informações do sistema

Rotação do motor (Hz) Engrenagem Motora Engrenagem Movida Esquemático

18,4 Hz 23 dentes entes 1

1.1) Complete a tabela com os valores aproximados das frequências de engrenamento do seu sistema. Indique todas as etapas e justificativas de cálculo claramente. Demonstre como você obteve os valores da Tabela 2, a partir dos dados fornecidos. Valores não acompanhados de justificativas serão excluídos. Assegure-se de utilizar números inteiros na resposta final (Tabela 2).

Tabela 2 – Frequências do espectro SEM DEFEITOS.

Pico Frequência (Hz)

1  

2  

3  

 

1.2) Elabore o esboço do espectro vibracional sem defeitos, indicando os picos nos valores calculados.

 

1.3) No Laboratório Virtual, simule o espectro do sistema de transmissão com defeito (quebra de dente na engrenagem).

a) Registre uma captura de tela do espectro obtido.

 b) Complete a Tabela 3 com os valores aproximados das frequências.

Tabela 3 – Frequências do espectro COM DEFEITO.

 

Pico Frequência (Hz)

1  

2  

3  

 

1.4) Compare os dois espectros (sem defeito × com defeito), destacando as diferenças e explicando como a análise espectral auxilia na detecção de falhas.

 

1.5) Comente outras falhas que podem ser diagnosticadas por análise espectral, como desgaste dos dentes, folga insuficiente ou desalinhamento.

________________________________________

ETAPA 2 – Fundamentos Teóricos

2.1) Classifique os principais tipos de vibração encontrados em sistemas mecânicos (livre, forçada, amortecida etc.) e dê um exemplo de cada um.

2.2) Explique como o amortecimento influencia na resposta de um sistema vibratório.

2.3) Descreva como a vibração mecânica pode gerar ruído (vibroacústica).

2.4) Cite os efeitos da exposição prolongada a vibrações sobre o corpo humano.

2.5) Explique como a manutenção preditiva baseada em análise de vibração ajuda a evitar falhas.

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