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Texto organizado pelo Prof. Fernando Danziger

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NBR 12131:2005 – Estacas – Prova de carga estática – Método de ensaio



Sumário

Prefácio


1 Objetivo

2 Referências normativas

3 Princípio

4 Aparelhagem

5 Procedimento para a execução do ensaio e preparação da prova de carga

6 Expressão dos resultados e relatório de ensaio


Prefácio
A ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).

1 Objetivo



1.1 Esta Norma prescreve o método de ensaio para a execução de provas de carga em estacas visando fornecer elementos para a avaliação de seu comportamento carga x deslocamento. , bem como estimar suas características de capacidade de carga.
1.2 Esta Norma se aplica a todos os tipos de estacas, verticais ou inclinadas, independente do processo de execução e de instalação no terreno, inclusive a tubulões, que a elas se assemelham, neste sentido.
1.3 A presente Norma se aplica exclusivamente às provas de carga com cargas controladas.

2 Referências normativas

As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta revisão da Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento.

NBR 6122 - Projeto e execução de fundações.

NBR 6484:2001 – Solo – Sondagens de simples reconhecimento com SPT – Método de ensaio.



3 Princípio

A prova de carga consiste, basicamente, em aplicar esforços estáticos crescentes à estaca e registrar os deslocamentos correspondentes do topo da mesma e também de sua ponta, no caso da utilização de qualquer equipamento que possa faze-lo (ex:“Tell Tales”, extensômetros elétricos etc). opcionalmente também em outras profundidades. Os esforços aplicados podem ser axiais, de tração ou de compressão, ou transversais. As fundações instrumentadas com extensômetros elétricos ou outros equipamentos que sigam o mesmo princípio, devem obrigatoriamente utilizar um critério de instalação que possa eliminar no momento do ensaio os efeitos de temperatura e flexão. A não exclusão destes efeitos podem levar a erros de interpretação dos resultados.



Creio que esta revisão de Norma deva excluir os Tell-Tales como instrumento, pois já é sabido que a imprecisão deste equipamento e seus erros são grandes, haja vista a comparação de resultados obtidos em PCs realizadas como tell-tales e extensômetros elétricos (ou outros equipamentos que utilizam o mesmo princípio).

Mesmo aquelas fundações que são instrumentadas com strain-gages, mas que não seguiram um critério adequado de instalação, para reduzir os efeitos de temperatura e flexão que ocorrem no ensaio, fornecem resultados imprecisos e que na maioria das vezes são excluídos.

4 Aparelhagem



4.1 Dispositivo de aplicação de carga
4.1.1 O dispositivo de aplicação de carga será é constituído por um ou mais macacos hidráulicos alimentados por bombas elétricas ou manuais, atuando contra um sistema de reação estável.
4.1.2 O sistema de reação deve ser projetado, montado e utilizado de forma que a carga aplicada atue na direção desejada, sem produzir choques ou vibrações. Quando se utilizar mais de um macaco hidráulico, deve ser feita uma programação de carregamento de modo a garantir a direção e o ponto de aplicação da carga.
4.1.3 O macaco ou macacos utilizados devem ter capacidade, ao menos, 20% maior que o máximo carregamento previsto para o ensaio, e curso de êmbolo compatível com os deslocamentos máximos esperados. entre o topo da estaca e o sistema de reação, sendo no mínimo igual a 10% do diâmetro da estaca.

4.1.4 O sistema de reação para provas de carga à compressão pode ser:
a) plataforma carregada (cargueira), desde que:

1) a plataforma seja sustentada por cavaletes ou “fogueiras”, projetadas de forma a garantir condições adequadas de segurança. Neste caso, a capacidade de carga dos cavaletes ou “fogueiras” deve ser coerente com o tipo de terreno de apoio e devidamente comprovada por cálculo;

2) a plataforma seja carregada com material cuja massa total permita superar a carga máxima prevista para a prova em, ao menos, 20%; e

3) a segurança do sistema seja verificada durante toda a realização da prova de carga;


b) estruturas fixadas ao terreno por meio de elementos tracionados, projetados e executados em número suficiente para que o conjunto permaneça estável sob as cargas máximas do ensaio.
Estes elementos tracionados podem ser:

1) conjunto de estacas definitivas, ou executadas apenas para atender à realização do ensaio, projetadas com capacidade de carga à tração, ao menos, 50% superior à máxima carga prevista para a prova. Por segurança, deve-se controlar o levantamento das estacas de reação durante todo o desenrolar da prova, através de deflectômetros ou leitura ótica;

2) conjunto de tirantes ancorados no terreno. Neste caso, todos os tirantes devem obrigatoriamente ser ensaiados antes da realização da prova de carga na estaca com fator de segurança de 1,2 em relação a máxima prevista no trabalho de reação. obedecendo-se aos seguintes critérios:

- caso os tirantes sejam ensaiados antes da realização da prova de carga, admite-se um fator de segurança de 1,2.

- caso contrário, os mesmos devem ser projetados para suportar 1,5 vezes a máxima carga prevista para cada tirante;

c) a própria estrutura, devidamente verificada para todas as solicitações impostas pela prova de carga.



4.1.5 Nas provas de carga com carregamentos transversais ou axiais à tração, a reação pode ser obtida por apoio no terreno, nas estruturas existentes ou em outras estacas. O sistema deve ser projetado de modo a garantir coeficiente de segurança mínimo de 1,5, em relação à carga máxima do ensaio.

Os elementos carregados horizontalmente devem obrigatoriamente serem executadas com macaco hidráulico com furo central, para que se possa inserir uma barra de aço maciça com diâmetro pouco inferior a este.



(OBS: isto se faz necessário para garantir a segurança em caso do sistema não estiver perfeitamente centrado, o que poderia causar acidentes, como já visto em alguns ensaios)

4.1.6 No caso de provas de carga com esforços simultâneos, em estacas inclinadas e/ou em obras dentro d’água, exige-se a apresentação de projeto específico e memorial justificativo elaborado por profissional habilitado, especializado em cálculo estrutural e em interação solo-estrutura.

4.1.7 Entre o sistema de reação e a estaca ensaiada, quando esta tiver seção transversal circular, deve haver uma distância mínima de três cinco vezes o diâmetro da maior seção transversal da estaca ou ao menos 1,5 m, medida do eixo da estaca ao ponto mais próximo do eixo do bulbo dos tirantes, ou das estacas de reação ou, no caso de reação contra a estrutura ou cargueiras, do eixo da estaca até o ponto mais próximo do apoio do sistema de reação.

No caso de estacas de seção transversal não circular, deverá se considerar o diâmetro de uma seção circular de área equivalente. a distância mínima deve ser de 2,5 vezes a largura (menor lado) do menor retângulo envolvente à maior seção transversal, medida de qualquer ponto do menor polígono que circunscreve essa seção até o ponto mais próximo do eixo do bulbo dos tirantes ou das estacas da reação, ou ainda, do ponto mais próximo do apoio do sistema de reação, nos casos em que este seja a estrutura ou cargueiras. Essa distância não deve ser inferior a 1,5m.



4.1.8 A distância mínima especificada em 4.1.7 deve ser majorada, em pelo menos 20 %, nos seguintes casos:

a) quando o processo executivo do sistema de reação e a natureza do terreno puderem influenciar o comportamento da estaca a ser ensaiada;

b) quando as estacas tiverem comprimentos superiores a 25 20 m, e não houver garantia da linearidade do seu eixo;

c) quando forem empregados tirantes injetados, e o topo do seu bulbo de ancoragem situar-se acima da cota de ponta da estaca a ensaiar.



4.2 Dispositivos para as medições

4.2.1 Na prova de carga são, obrigatoriamente, realizadas medidas das cargas aplicadas (por meio de células de carga ou de manômetros calibrados e aferidos), dos deslocamentos axiais (ensaio com carregamento axial) ou transversais (ensaios com carregamento transversal) do topo da estaca no ponto de aplicação da carga e do tempo da realização de cada medida em relação ao início do ensaio e/ou o horário das medições.

4
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.2.2
As cargas são aplicadas no topo da na estaca são medidas através de sistema de carregamento hidráulico (macaco-bomba-manômetro). Deve ser sempre medida a carga através da curva de calibração deste sistema. Preferencialmente deve também ser utilizada uma célula de carga, aferida por técnicos competentes, para esta medição, com a finalidade de se obter maior acurácia.

preferencialmente através de célula de carga. Na impossibilidade da utilização de células de carga, através de com manômetro instalado no sistema de alimentação do macaco hidráulico. ou por uma célula de carga.

O manômetro do sistema de medição da pressão do circuito de óleo deve permitir leituras claras e definidas envolvendo cerca de ¾ da escala para a pressão máxima prevista.

Os estágios de carga ou descarga devem ser ajustados de forma a coincidirem com as marcações da escala do manômetro, sendo aceitos estágios em pressões intermediárias.

A leitura máxima possível, no manômetro a ser utilizado, pode ultrapassar o valor da carga máxima prevista para a prova de carga em, no máximo, 25% dessa carga.

Os manômetros com leitura máxima superior a 80 MPa (800 kgf/cm2) deverão ser dotados de escala com leituras máximas de 1 MPa (10 kgf/cm2) e, aqueles com leitura máxima abaixo de 80 MPa, de escala com leitura máxima de 0,5 MPa (5 kgf/cm2).

A utilização de célula de carga, nas provas de carga, permite uma maior precisão dos resultados.



4.2.3 O conjunto macaco hidráulico-bomba-manômetro deve estar calibrado por entidade reconhecida e autorizada pelo INMETRO e ter certificado de calibração com prazo de vigência não superior a seis meses.

4.2.4 Os deslocamentos verticais do topo da estaca (ou do bloco de coroamento) devem ser medidos simultaneamente através de quatro deflectômetros mecânicos instalados em dois eixos ortogonais.

Os deflectômetros (ou extensômetros) devem permitir leituras diretas de 0,01 mm.

Em substituição ao extensômetros mecânicos poderão ser utilizados também outros equipamentos de leitura, desde que permitam leituras garantidas de 0,01mm.

(Obs.: Este parágrafo é para permitir a utilização de sensores elétricos para controle remoto ou instrumentos de leitura óticos, particularmente em locais de difícil acesso ou perigosos para se manter um operador no local, como junto a cargas muito elevadas ou off shore. A norma não pode restringir novas tecnologias)

Deve-se tomar cuidado ao utilizar equipamentos mais modernos, pois os resultados obtidos através de sistema eletrônico podem trazer erros não detectáveis no momento do ensaio, o que pode levar a grande erros . Sugiro que nestes casos, deva-se utilizar pelo menos 1 extensômetro mecânicopara aferição das leituras.

4.2.5 No caso de carregamentos transversais os deslocamentos devem ser medidos por dois ou mais deflectômetros dispostos no plano ortogonal ao eixo da estaca, simetricamente posicionados em relação ao eixo do carregamento.

Os deflectômetros (ou extensômetros) devem permitir leituras diretas de 0,01 mm.

Em substituição ao extensômetros mecânicos poderão ser utilizados também outros equipamentos de leitura, desde que permitam leituras garantidas de 0,01mm.

4.2.6 Por segurança, em ensaios com carregamento axial, os movimentos laterais da estaca devem ser continuamente acompanhados para identificar a introdução de esforços adicionais (por exemplo, comparando as leituras individuais dos quatro deflectômetros).

4.2.7 Os deflectômetros (ou extensômetros) ficam apoiados ou fixados em vigas de referência com as seguintes características:

a) rigidez compatível com a sensibilidade das medidas;

b) independência de eventuais movimentos do terreno. Para tanto, essas vigas são simplesmente apoiadas em ambas as extremidades, em peças fixadas ao solo, distantes (quando as estacas forem de seção transversal circular) de, pelo menos, cinco diâmetros da maior seção transversal, ou 1,5 m, no mínimo, do eixo da estaca ensaiada e, também, do eixo dos tirantes ou das estacas de reação, ou do ponto mais próximo do apoio do sistema de reação. No caso de estacas de seção transversal não circular, deverá se considerar a seção circular de área equivalente. a distância deve ser, pelo menos, de 4,5 vezes a largura do menor retângulo envolvente à maior seção transversal da estaca ou de 1,5 m, no mínimo, medidos de qualquer ponto das faces do menor polígono que circunscreve a seção da estaca, respeitando-se, também, a condicionante de distância às peças de reação acima citadas;

No caso de tirantes ou estacas de reação inclinadas considerar a distância de cinco diâmetros ou 1,5m em relação ao ponto de entrada do tirante ou estaca de reação no terreno.



c) os efeitos externos, sobre a viga de referência, tais como o vento e a temperatura, devem ser considerados quando os deslocamentos por eles provocados forem da mesma ordem de 10% dos deslocamentos medidos.

(Obs.: Não cabe citar 10% dos deslocamentos a algo que não é medido, “os deslocamentos por eles provocados”. Cabe apenas o alerta sobre o problema, como no item 4.2.9)

Devem ser evitadas influências do vento e da variação de temperatura no sistema de medição.



4.2.8 Nos casos em que houver dúvidas quanto à imobilidade do sistema de referência, deve haver controle através de instrumento ótico de precisão e referencial de nível profundo situado a uma distância mínima de 30 diâmetros, ou 10 m do eixo da estaca ensaiada. No caso de estacas de seção transversal não circular, deverá se considerar a seção circular de área equivalente a distância deve ser 30 vezes a largura do menor retângulo envolvente à maior seção transversal da estaca, ou 10m, medida de qualquer ponto das faces do menor polígono que circunscreve a seção.

4.2.9 Os dispositivos de medida - aparelhos e vigas de referência - devem estar convenientemente e obrigatóriamente abrigados de intempéries, particularmente do vento e da variação de temperatura, sendo recomendada uma cobertura para proteção do sol. Outras interferências, tais como vibrações, devem ser evitadas durante todo o transcorrer da prova.

5. Procedimento para a execução do ensaio e preparação da prova de carga



5.1 Preparação da prova de carga

5.1.1 A realização da prova de carga deve ser comunicada ao executante da estaca, ao solicitante dos ensaios e ao projetista, devendo ser garantido seu acesso em todas as fases da execução do ensaio.

5.1.2 A estaca a ser ensaiada deve estar suficientemente documentada.

Estes registros devem incluir, detalhadamente, sua geometria, seu método de execução, as propriedades dos materiais constitutivos e os controles realizados durante sua execução. Quando for o caso, devem ser fornecidos parâmetros de cravação, ou de escavação, ou de injeção e a descrição de incidentes de qualquer natureza.



5.1.3 O subsolo, onde estiver instalada a estaca submetida à prova de carga, deve estar caracterizado, no mínimo, através de sondagens de simples reconhecimento no mínimo com medidas dos valores da resistência à penetração N do SPT conforme NBR 6484.

A estaca deve estar situada dentro da área de abrangência das sondagens mais próximas, definida por um círculo com centro no eixo da estaca e raio 10 vezes seu diâmetro e, no máximo, de 5,0 m.



(Obs.: Acho estes números muito apertados e distantes da realidade. Podem prejudicar a liberdade do cliente de escolher a estaca para ensaio durante um estaqueamento. Melhor caracterizar que a sondagem dever ser representativa do local de execução da estaca, devidamente justificado.)

A profundidade atingida pela sondagem deve ser superior no mínimo 5 diâmetros à atingida pela ponta da estaca, de forma a caracterizar o perfil geotécnico com influência do carregamento da estaca, particularmente da ponta, ou no impenetrável.



(Obs.:É perigoso definir 5 diâmetros. Pode ser pouco)

Quando necessário, a critério do projetista, as sondagens devem podem ser complementadas por novas sondagens ou outros ensaios geotécnicos de campo ou de laboratório.



Caso se pretenda estabelecer correlações entre os resultados fornecidos pela prova de carga e outros ensaios “in situ”, esses ensaios devem ser em número não inferior a três e estar a uma distância não superior a 2,0m do eixo da estaca.

(Obs.: Não cabe, pois é muito específico e depende de critérios de pesquisa, que não é objeto desta norma)

5.1.4 Para a realização da prova de carga à compressão axial o topo da estaca deve ser convenientemente preparado, de tal maneira que os esforços aplicados não comprometam sua integridade estrutural.

Nessa preparação deve-se remover o trecho do topo da estaca eventualmente danificado ou com material de má qualidade, refazendo-o de modo a adequá-lo às condições do ensaio.

No caso de execução de um bloco de coroamento, a superfície do mesmo deverá ser rigorosamente ortogonal ao eixo de aplicação da carga e deve conter marcação do centro da estaca de forma a permitir a centralização correta da carga.

5.2 Início do ensaio

5.2.1 Entre a instalação da estaca e o início do carregamento da prova de carga deve ser respeitado um prazo mínimo de três dias, no caso de solos com comportamento não coesivo e de dez dias, no caso de solos com comportamento coesivo.

5.2.2 No caso de estacas moldadas no solo, além do estabelecido em 5.2.1, deve-se garantir um prazo mínimo para que a resistência do elemento estrutural seja compatível com a carga máxima do ensaio.

A resistência característica do concreto deve ser assegurada por meio de ensaios pertinentes.



5.2.3 Os prazos estabelecidos em 5.2.1 podem ser modificados caso haja interesse em observar o comportamento da estaca ao longo do tempo (casos de recuperação ou perda de resistência do solo ao longo do tempo, atrito negativo, etc.).

5.3 Execução da prova de carga propriamente dita

5.3.1 Na execução da prova de carga, a estaca é carregada até a carga definida pelo projetista, atendendo aos requisitos de segurança da NBR 6122.

A critério do projetista, o ensaio pode ser realizado:

a) com carregamento lento; ou

b) com carregamento rápido; ou

c) com carregamento misto (lento seguido de rápido); ou

d) com carregamento cíclico, lento ou rápido, para estacas submetidas a esforços axiais de compressão, cuja finalidade, entre outras, é a de é permitir a separação das parcelas da resistência de ponta e de atrito lateral (Van Weele, 1957; Massad, 2002).

A carga de ruptura convencional, entretanto, somente poderá ser definida através de carregamentos lentos.

A carga máxima do ensaio deve ser definida como aquela em que seja observada a estabilização dos deslocamentos após o recalque máximo do topo da estaca ser, no mínimo, 10% do diâmetro da estaca. Deve seguir os critérios de estabilização dos deslocamentos de acordo com o item 5.3.2b e c.



A definição da carga da máxima do ensaio é muito importante, pois sempre fica-se a dúvida: qual carga a considerar? A máxima ou a de estabilização? Em uma prova de carga executada com célula de carga, devido sua sensibilidade, este valor sempre aumenta quando se aplica carga para obtenção do deslocamento máximo da estaca, após o esgotamento do atrito lateral. Isto não é observado em PCs realizadas com leituras manômétricas (devido sua precisão). Este fato ainda é mais importante quando se trata de pesquisas.

Os deslocamentos correspondentes a estes quatro tipos de ensaios podem ser diferentes e sua interpretação deve considerar o tipo de carregamento empregado.



5.3.2 O ensaio com carregamento lento deve ser realizado segundo as seguintes prescrições:

a) o carregamento deve ser executado em estágios iguais e sucessivos, observando-se que:

- a carga aplicada em cada estágio não deve ser superior a 20% da carga de trabalho prevista para a estaca ensaiada;

- em cada estágio, a carga deve ser mantida até a estabilização dos deslocamentos e, no mínimo, por 30 minutos;

b) em cada estágio os deslocamentos devem ser lidos imediatamente após a aplicação da carga correspondente, seguindo-se leituras decorridos dois 2, quatro 4, oito 8, l5, 30 minutos, uma, duas, três, quatro horas, etc, contados a partir do início do estágio, até se atingir a estabilização;

c) a estabilização dos deslocamentos está atendida quando a diferença entre duas leituras consecutivas corresponder a, no máximo, 5% do deslocamento havido no mesmo estágio (entre o deslocamento da estabilização do estágio anterior e o atual);

d) não sendo atingida a carga de ruptura da estaca (definida conforme NBR 6122), terminada a fase de carregamento, a carga máxima do ensaio deve ser mantida durante um intervalo de tempo mínimo de 12 horas entre a estabilização dos recalques e o início do descarregamento;

e) o descarregamento deve ser feito em, no mínimo, quatro cinco estágios. Cada estágio é mantido até a estabilização dos deslocamentos com registro segundo os critérios estabelecidos em 5.3.2b e 5.3.2c. O tempo mínimo de cada estágio é de l5 minutos;



Está havendo um contra-senso pois no item 5.3.8b fala-se em cinco estágios de descarregamento, e 5.3.2e (acima) fala-se em quatro. Sou da opinião de manter cinco estágios.

f) após o descarregamento total, as leituras dos deslocamentos devem continuar até a sua estabilização.



5.3.3 O ensaio com carregamento rápido deve ser realizado segundo as seguintes prescrições:

a) o carregamento deve ser executado em estágios iguais e sucessivos, observando-se que:

- a carga aplicada em cada estágio não deve ser superior a 10% da carga de trabalho prevista para a estaca ensaiada;

- em cada estágio a carga deve ser mantida durante 10 5 10 minutos, independentemente da estabilização dos deslocamentos;



Não concordo com a diminuição do tempo de 10min para 5min, é praticamente impossível ler os deslocamentos. Deve permanecer a sugestão inicial de 10min.

- em casos especiais, como fundações de torres de linhas de transmissão, o tempo de manutenção da carga pode ser reduzido para cinco minutos.

b) em cada estágio, os deslocamentos devem ser lidos obrigatoriamente no início e no final do estágio;

c) atingida a carga máxima do ensaio, devem ser feitas cinco leituras: a dez 10 minutos, 30 minutos, 60 minutos, 90 minutos e 120 minutos, neste estágio. A seguir procede-se ao descarregamento, que deve ser feito em cinco ou mais estágios, cada um mantido por 10 5 10 minutos, com a leitura dos respectivos deslocamentos;

Deve permanecer a sugestão inicial de 10min.

d) após 10 5 10 minutos do descarregamento total, devem ser feitas mais duas leituras adicionais aos 30 minutos e aos 60 minutos.



Deve permanecer a sugestão inicial de 10min.

5.3.4 O ensaio com carregamento misto (lento, seguido de rápido) deve ser realizado segundo as seguintes prescrições:

a) o ensaio é feito com carregamento lento (conforme itens 5.3.2a a 5.3.2c, até a carga 1,2 vezes a carga de trabalho da estaca);

b) a seguir, executar o ensaio com carregamento rápido, conforme item 5.3.3.

5.3.5 Outros procedimentos de ensaio podem ser adotados, desde que previamente justificados pelo projetista.

Neste caso, é sempre exigido, para fins de comparação, que pelo menos uma das provas de carga da obra seja executada conforme um dos o itens m 5.3.2, 5.3.3 ou 5.3.4.



5.3.6 Provas de carga para solicitações combinadas, como compressão com esforço transversal, etc., devem obedecer, no que couber, ao prescrito no item 5.3.1. Neste caso, é indispensável que os dispositivos de reação e de aplicação de carga reproduzam as condições reais de trabalho da estaca.

5.3.7 Nas provas de carga interrompidas por acidente, a estaca deve ser totalmente descarregada, e o ensaio reiniciado, não deixando de se levar em conta, na interpretação do ensaio, o carregamento interrompido, face à existência de tensões e deformações residuais provocadas pelo mesmo. desprezando-se totalmente os dados colhidos no carregamento inicial.

5.3.8 No caso de estacas submetidas a esforços axiais de compressão, sejam ou não instrumentadas em profundidade para medir encurtamentos em profundidade, a prova de carga, lenta, rápida ou mista, poderá fornecer elementos para a separação das parcelas de atrito e ponta, desde que satisfaça aos seguintes requisitos:

a) o recalque máximo do topo da estaca deve ser, no mínimo, 10% do diâmetro da estaca, de forma a garantir, para a carga máxima, o esgotamento substancial desenvolvimento do atrito lateral e que se avance no desenvolvimento também da resistência de ponta; e

b) o descarregamento deve ser feito em, no mínimo, cinco estágios, seguindo as mesmas prescrições do carregamento quanto: ao tempo de manutenção da carga; aos intervalos de tempo para leitura; e ao critério de estabilização, essa última prescrição se for aplicável (isto é, se a prova de carga for lenta).
5.3.9 O ensaio cíclico lento deve ser realizado segundo as seguintes prescrições:

a) o carregamento deve ser feito em ciclos de carga-descarga, com incrementos iguais e sucessivos, observando-se que:



  1. o incremento de carga aplicada, entre ciclos sucessivos de carga-descarga, não deva ser superior a 20% da carga de trabalho prevista para a estaca ensaiada; e

  2. em cada ciclo de carga-descarga a carga máxima, aplicada de uma só vez (um estágio), deva ser mantida até a estabilização dos deslocamentos e, no mínimo, por 30 minutos;

b) em cada ciclo os deslocamentos devem ser lidos imediatamente após a aplicação da carga máxima correspondente, seguindo-se leituras decorridos dois 2 minutos, quatro 4 minutos, oito 8 minutos, l5 minutos, 30 minutos, uma hora, duas horas, três horas, etc., contados a partir do início do estágio, até se atingir a estabilização;

c) a estabilização dos deslocamentos está atendida quando a diferença entre duas leituras consecutivas corresponder a, no máximo, 5% do deslocamento havido no mesmo estágio (entre o deslocamento da estabilização do estágio anterior e o atual);

d) não sendo atingida a carga de ruptura da estaca (estabelecida na NBR 6122), a carga máxima do ensaio deve ser mantida durante um tempo mínimo de 12 horas entre a estabilização dos recalques e o início do descarregamento do último ciclo; e

e) os descarregamentos, em cada ciclo, devem ser feitos também de uma só vez, em um único estágio por ciclo. A carga nula no topo, em cada ciclo, é mantida até a estabilização dos deslocamentos com registro segundo os critérios estabelecidos em 5.3.2b e 5.3.2c.



5.3.10 O ensaio cíclico rápido deve ser realizado segundo as seguintes prescrições:

a) o carregamento é feito em ciclos de carga-descarga, com incrementos iguais e sucessivos, observando-se que:



  1. o incremento de carga aplicada entre ciclos sucessivos de carga-descarga não deve ser superior a 10% da carga de trabalho prevista para a estaca ensaiada;

  2. em cada ciclo de carga-descarga a carga máxima, aplicada de uma só vez (um estágio), deve ser mantida durante dez 5 10 minutos, independentemente da estabilização dos deslocamentos; e

  3. o recalque máximo do topo deve ser, no mínimo, 10 % a 20% do diâmetro da estaca, de forma a garantir, para as cargas máximas dos ciclos finais, o esgotamento substancial desenvolvimento do atrito lateral e que se avance no desenvolvimento também da resistência de ponta;

b) em cada ciclo os deslocamentos são lidos obrigatoriamente no início e no final do estágio;

c) atingida a carga máxima do ensaio (último ciclo) devem ser feitas cinco leituras: a dez 10 minutos, 30 minutos, 60 minutos, 90 minutos e 120 minutos;

d) os descarregamentos, em cada ciclo, devem ser feitos também de uma só vez, em um único estágio por ciclo. A carga nula no topo, em cada ciclo, é mantida por dez 10 minutos, com a leitura dos respectivos deslocamentos; e

e) após os dez 5 10 minutos do descarregamento total do último ciclo, devem ser feitas mais duas leituras adicionais a 30 minutos e 60 minutos.



OBS.: Para qualquer tipo de ensaio, antes de qualquer leitura, o nível de carregamento do estágio deve ser verificado e ajustado, se necessário.

As cargas de cada estágio devem ser constantemente ajustadas. Quando for notada a perda de carga visual no manômetro, as cargas devem ser ajustadas, no mínimo, a cada minuto.

6. Expressão dos resultados e relatório de ensaio


6.1 Os resultados da prova de carga devem ser apresentados em relatório contendo, pelo menos, as seguintes informações:

a) descrição geral do ensaio realizado, incluindo:

- identificação do ensaio e sua localização;

- data e hora do início e do fim da prova:

- planta de locação, indicando a estaca ensaiada e os pontos de realização dos ensaios de campo para a caracterização do solo;

- representação das características do terreno através do perfil geotécnico do no local do ensaio, obtido na através das sondagemns ou sondagens mais próximas. ; (em número mínimo de três)

- planta e corte da montagem da prova de carga, mostrando os sistemas de reação, de aplicação de carga e os dispositivos de leitura e referência;

b) tipo e características da estaca ensaiada, tais como:

- dimensões geométricas (o comprimento, a seção transversal, o volume de base, se houver, e, eventualmente, inclinação);

- cotas do topo e da ponta da estaca;

- data de execução, moldagem ou cravação;

- características estruturais da estaca (armadura, concreto, etc.);

c) dados de instalação da estaca, tais como:

- dados do equipamento de execução e dos controles executivos, conforme o tipo da estaca;

- informações referentes a eventuais ocorrências anormais durante a execução, conforme 5.1.2;

- no caso de estacas escavadas, de qualquer tipo ou diâmetro, indicar ainda o diâmetro do revestimento utilizado e até que profundidade, diâmetro da ferramenta de perfuração, uso de lama (bentonita, “Mud” industrializado, aditivos, misturas,...), pressão de injeção e reinjeção quando houver, bem como anomalias no terreno detectadas durante a perfuração, como artezianismo e mudanças bruscas de comportamento na operação.

d) referência aos dispositivos de aplicação de carga e de medição dos deslocamentos, inclusive número e localização dos deflectômetros mesmos. e dados de aferição do conjunto macaco-bomba-manômetro;

e) Aferição de todos os equipamentos utilizados que não sejam de leitura direta, como do conjunto macaco-bomba-manômetro e outros óticos, elétricos ou eletrônicos que venham a ser utilizados. Os atestados de calibração e aferição deverão ser anexados ao relatório.



e) f) ocorrências excepcionais durante o ensaio, tais como:

- perturbações dos dispositivos de carga e de medição;

- modificações na superfície do terreno contíguo à estaca;

- eventuais alterações nos pontos de fixação das referências de leituras;

- desaprumos do dispositivo de carga;

- deformações excessivas dos tirantes;

- variações da temperatura ambiente, no decorrer do ensaio (máxima e mínima diárias);

- eventuais inobservâncias da Norma devidas a contingências locais;

- ocorrência de chuvas e período (antes e durante o ensaio).

f) g) tabelas das leituras tempo-recalquedeslocamento e carga-recalquedeslocamento de todos os estágios;

g) h) curva carga x deslocamento salientando os tempos de início e do fim de cada estágio, adotando-se uma escala tal que a reta ligando a origem e o ponto da curva correspondente à carga estimada de trabalho resulte numa inclinação de (20 ± 5)° com o eixo das cargas.

i) outras curvas de interpretação julgadas convenientes.



h) j) referência a esta Norma.

4.2 Adicionalmente, em provas de carga com instrumentação ao longo do comprimento da estaca, devem ser apresentadas as às descrições detalhadas dos instrumentos utilizados, sua locação e os resultados obtidos, em forma de tabela, com leituras, a formulação usada para a interpretação dos dados e a interpretação gráfica da análise.

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Referências Bibliográficas:

VAN WEELE, A. F. (1957): “A Method of Separating the Bearing Capacity of a Test Pile into Skin-friction and Point-resistance” – 4th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, vol. II, London, August, 2002, p.76-90.



MASSAD, F. (2002): “Novo Método para a Interpretação de Provas de Carga Cíclicas, Estáticas e Dinâmicas, em Estacas Verticais”. In: XII Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, vol. 3, São Paulo, Outubro, 2002, p. 1627 a 1638.



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