3d prova de carga

PATOLOGIA DE EDIFICIOS – PROVA DE CARGA

PROVAS DE CARGA ESTÁTICA (IN SITU)PROVA DE CARGA ESTÁTICA (Normatizada pela NBR 12.131/92)

O tipo de ensaio mais comum envolve a aplicação de carregamen tos decompressão à estaca, em estágios crescentes da ordem de 20% d a carga detrabalho, registrando-se os deslocamentos correspondent es. A medição dosesforços com uma célula de carga, posicionada no topo da esta ca, traz umamaior precisão e qualidade ao ensaio.

Na prova de carga estática o elemento de fundação é solicitad o por um ou maismacacos hidráulicos, empregando -se um sistema de reação estável, sendomacacos hidráulicos, empregando -se um sistema de reação estável, sendocomum o uso de vigas metálicas e ancoragens embutidas no terr eno.

A NBR 12.131/92 prescreve que as estacassejam solicitadas a até duas vezes a cargade trabalho.

Informações determinadas pelo ensaio:

- Carga de Ruptura

- Curva carga x deslocamento

- Capacidade de carga da estaca

- Recalque associado à carga de trabalho

- Parcelas de resistência de ponta e atrito lateral

- Coeficiente de segurança do estaqueamento

ENSAIO DE INTEGRIDADE (PIT – Pile Integrity Test )A qualidade de estacas moldadas in loco pode ser prejudicada devido àcontaminação do concreto com solo e água, ocorrência de redu ções de seção oumesmo de interrupções dos fustes. No caso de estacas pré-fab ricadas, danospodem ocorrer durante a cravação, como conseqüência da gera ção de tensões paraas quais o elemento não foi dimensionado.

A integridade de uma fundação profunda pode ainda ser prejud icada após suaexecução - por exemplo, nas operações de arrasamento, nos tr abalhos do canteirode obras (tráfego de veículos pesados) ou ainda devido a movimentações do


de obras (tráfego de veículos pesados) ou ainda devido a movimentações doterreno.

Estrangulamento Significativo Próximo ao Topo da Estaca Junto ao

Contato Aterro

Segregação e Efeito 'Gaiola' com Criação de Espaço Vazio em Estaca

Moldada 'In Loco'.

Estacas Danificadas Exumação do Fuste e

Confirmação do Diagnóstico

ENSAIO DE INTEGRIDADE (PIT – Pile Integrity Test )E uma metodologia extremamente simples e de baixo custo, que permite verificar aqualidade de estacas moldadas in loco ou cravadas.

Quando fundações profundas são executadas, é fundamental g arantircomprimentos e seções efetivamente executadas, sua contin uidade e suaintegridade. Em estacas cravadas, o principal defeito que p ode ocorrer durante oprocesso executivo é a quebra não detectada do elemento. Já n o caso de estacasescavadas, é fundamental assegurar que todo o fuste seja int egralmentepreenchido por concreto ou argamassa, não havendo falhas, estrangulamentos ou


preenchido por concreto ou argamassa, não havendo falhas, estrangulamentos ouponta descontínua.

Metodologia do Ensaio de integridade

Posicionando-se um acelerômetro no topoda estaca, é possível identificar a presençade eventuais danos e sua localização, apartir da aplicação de golpes com ummartelo de mão instrumentado. As ondas deforça geradas pelos golpes do martelo sepropagam ao longo da estaca, e suasreflexões na geometria da fundação eresistência do solo são detectadas atravésda instrumentação.

PATOLOGIA DE EDIFICIOS – P I T

PIT PIT –– Pile Integrity TestPile Integrity Test


ENSAIO DE CARGA DINAMICAPROVA DE CARGA DINAMICA (Normatizada pela NBR 13.208/94 )

A prova de carga dinâmica é uma técnica rápida e econômica que consistenum ensaio que objetiva principalmente determinar a capaci dade de ruptura dainteração estaca-solo, para carregamentos estáticos axia is. A prova de cargadinâmica pode ser realizada tanto em estacas cravadas como em elementosmoldados in loco . O ensaio consiste na instrumentação do fuste da estaca comtransdutores e acelerômetros, que permitem monitorar a pro pagação dasondas decorrentes do golpe de um martelo (bate-estacas) . As informações queondas decorrentes do golpe de um martelo (bate-estacas) . As informações queos sensores fornecem (também chamadas de sinais) são condic ionadas eprocessadas por um equipamento específico - o Pile Driving Analyzer (PDA).


ENSAIO DE CARGA DINAMICA (continuação)O ensaio difere das tradicionais provas de carga estáticas p elo fato docarregamento ser aplicado dinamicamente, através de golpe s de um sistema depercussão adequado. A medição é feita através da instalação de sensores no fusteda estaca, em uma seção situada pelo menos duas vezes o diâmetr o abaixo do topoda mesma. O sinal dos sensores são enviados por cabo ao equipa mento PDA.

São usados dois pares de sensores como os mostrados ao lado.O sensor da direita é um transdutor de deformação específica .Ele gera uma tensão proporcional à deformação sofrida peloEle gera uma tensão proporcional à deformação sofrida pelomaterial da estaca durante o golpe. O sensor da esquerda é umacelerômetro, que gera uma tensão proporcional à aceleraçã odas partículas da estaca.

O sinal de cada um dos transdutores de deformação émultiplicado pelo módulo de elasticidade do material da est aca epela área de seção na região dos sensores, para obtenção daevolução da força em relação ao tempo. Por isso essestransdutores as vezes são chamados de sensores de força. OPDA tira a média dos dois sinais de força assim obtidos, a fim d edetectar e compensar os efeitos da excentricidade do golpe.


ENSAIO DE CARGA DINAMICA (continuação)O principal objetivo do ECD é o de obter a capacidade de ruptur a do solo.Entretanto, paralelamente muitos outros dados podem ser ob tidos pelo ensaio.Alguns dos mais importantes são:

1. Tensões máximas de compressão e de tração no material da es taca durante os golpes.

2. Nível de flexão sofrido pela estaca durante o golpe.

3. Informações sobre a integridade da estaca, com localizaç ão de eventual dano, eestimativa de sua intensidade .estimativa de sua intensidade .

4. Energia efetivamente transferida para a estaca, permiti ndo estimar a eficiência dosistema de cravação.

5. Deslocamento máximo da estaca durante o golpe.

6. Velocidade de aplicação dos golpes, e estimativa de altur a de queda para martelosDiesel de ação simples.


ENSAIO DE CARGA DINAMICA (continuação)Existem duas maneiras básicas de fazer o ECD em estacas cravad as:

Na primeira é possível instalar os sensores no início da crav ação, e ir registrandoos golpes à medida que a estaca penetra no solo. Esse tipo de en saio visa obterinformações como desempenho do sistema de cravação, riscos de quebra, etc. Acapacidade de carga de uma estaca ao final da cravação geralm ente é diferentedaquela após um período de repouso, devido a fenômenos como d issipação deporopressão , relaxação , etc. Portanto, a capacidade medida ao final da cravaçãonão pode ser comparada diretamente com o resultado de uma pro va estática.

Na segunda para determinação da correta capacidade de carga de longo prazo daestaca cravada é recomendável fazer-se o ensaio em uma recrav ação, realizadaalguns dias após o término da cravação. O intervalo de tempo e ntre o final dacravação e a realização do ensaio deverá ser o maior possível, principalmente emsolos argilosos ou que exibam relaxação. O bate-estacas é re posicionado naestaca, os sensores são instalados e em seguida são aplicado s alguns poucosgolpes. Quando é possível controlar a altura de queda do mart elo, é usual começar-se com uma altura baixa, e ir-se aumentando gradualmente a en ergia aplicada, atéque se verifique a ruptura do solo, ou se o PDA indicar tensões que ponham emrisco a integridade do material da estaca. A ruptura do solo g eralmente écaracterizada quando a resistência deixa de aumentar (ou as v ezes até diminui)com o aumento da altura de queda.

Relaxação : diminuição gradual do estado de tensão de um corpo sob deformação constante.


ENSAIO DE CARGA DINAMICA (continuação)Existem um modo básico para se fazer o ECD em estacas moldadas “ in loco” :

Em estacas moldadas "in loco", é necessário fazer um preparo p révio, que consistena execução de um bloco de concreto armado (fck>30 MPa) para r eceber osimpactos. O bloco deverá ter seção transversal parecida com a da estaca, e alturade cerca de 1,0 m. Os sensores devem ser instalados no fuste da estaca, e não nobloco. Os golpes são aplicados por qualquer sistema capaz de liberar um peso emqueda livre. O pilão a ser utilizado deverá ter um peso corresp ondente a de 2% a 3%da carga de trabalho prevista para a estaca . Deve-se usar chapas de madeirada carga de trabalho prevista para a estaca . Deve-se usar chapas de madeiracompensada, as vezes em cima das estacas por uma chapa metálic a, paraamortecimento dos golpes.

O ensaio é executado da mesma maneira que o ensaio de carga est ática, excetoque geralmente nesses casos é necessário cautela para que a e staca não entre emregime de cravação.

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