NBR 12131 92 Estacas Prova de Carga Estática

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1 ABR’gg* ( NBR 12131 
Estacas - Prova de carga esthtica 
M&odo de ensaio 
Origem: Projeto 02:004.11-001/1990 
ABNT/CB-02 - ComitQ Brasileiro de Constrqgo Civil 
CE-02:004.11 - Comissao de Estudo de Execu@o de Prova de Estacas 
NBR 12131 - Pile load test - Method of test 
Esta Norma cancela e substitui a NBR 6121/l 986 
Reimpressso da MB-3472, de NOV 1991 
Palavras-chave: Estaca. Prova de carga I 4 pgginas 
1 Objetivo 
1.1 Esta Norma prescreve o mktodo de prova de carga em estakak, qu$ visa fornecer elementos para avaliar seu compor- 
tamsnto carga x deslocamento e estimar suas caracteristicas de’capacidade de carga. 
1.2 A prova de carga consiste, basicamente, em aplicar esforgos esttiticos crescentes g estaca e registrar OS desloca- 
merltos correspondentes. OS esforqos aplicados podem ser axiais de trapgo ou compresslo, ou transversais. 
! 
1.3 Esta Norma se aplica a todos OS tipos de estacas, vetticais ou inclinadas, independente do process0 de execu@o e de 
instala@o no terreno, inclusive a tubulbes, que a elas se assemelham. 
I 
2 Aparelhagem 
2.1 Dispositivo de aplicaG8o de carga 
2.1.1 0 dispositivo de aplica@o de carga 6 constituido por urn ou mais macacos hidrdulicos alimentados por bombas el6- 
tricas ou manuais, atuando contra urn sistema de rea@o estlvel. 
2.1.:2 0 conjunto deve ser projetado, montado e utilizado de forma que a carga aplicada atue na dire@0 desejada, sem 
procluzir choques ou vibra@es. Quando for utilizado mais de urn macaco hidrhulico, deve ser feita uma programa@o de 
carregamento de modo a garantir a dire@0 e o ponto de aplica@o da carga. 
2.1.:3 0 macaco ou macacos utilizados devem ter capacidade ao menos 10% maior que o mPximo carregamento do en- 
saio e curso de Qmbolo compativel corn OS deslocamentos mbimos esberados entre o topo da estaca e o sistema de rea- 
550. I 
2.1.4 0 sistema de rea$lo para provas de carga & compresslo pode ser: 
$3) plataforma carregada (cargueira), desde que: 
- a plataforma seja sustentada por cavaletes ou “fogueira$“, projetadas de forma a garantir condi@es adequadas de 
seguranqa; 
- a plataforma seja carregada corn material cuja massa total perpita superar a carga mdxima prevista para a prova 
em a0 menos 15%; 
- a seguranGa do sistema seja veriifcada durante toda a realiza@o da prova de carga; 
b) estruturas fixadas ao terreno atrav6s de elementos tracionados, projetados 8 executados em nicmero suficiente para 
que o conjunto permaneqa estavel sob as cargas maximas do ensaio. Estes elementos tracionados podem ser: 
- conjunto de estacas definitivas ou executadas apenas para atender B realiza@o do ensaio, projetadas corn capa- 
cidade de carga 8. tra@o ao menos 1,5 vez maior que a maxima carga prevista para a prova. Por seguranqa, 0 
comportamento das estacas de reapio deve ser verificado durante todo o desenrolar da prova; 
NBR 12131/1992 
- conjunto de tirantes ancorados no terreno, previamente ensaiados corn pelo menos 1,2 vez a maxima carga prevista 
para cada tirante; 
c) a propria estrutura, devidamente verificada. 
2.1.5 Nas provas de carga corn carregamentos transversais ou axiais a trapHo, a reaplo pode ser obtida no terreno, nas es- 
truturas existentes ou em outras estacas. 0 sistema deve ser projetado de modo a garantir coeficiente de seguranca mi- 
nimo de 15. 
2.1.6 Psra provas de carga corn esforcos simukkeos, em estacas inclinadas e em obras dentro d’agua, exige-se a apre- 
sentacao de projeto especifico e memorial justificativo. 
2.1.7 Entre o sistema de reacao e a estaca ensaiada, quando esta tiver se@0 transversal circular, deve haver uma dis- 
tancia livre minima de tres vezes o diametro da maior se@o transversal da estaca ou ao menos 15 m. Esta distdncia livre e 
medida do eixo da estaca ao ponto mais proximo do eixo do bulbo dos tirantes ou estacas tracionadas ou, no case de 
reacao contra a estrutura ou cargueiras, do eixo da estaca ate.0 ponto mais pr6ximo do apoio do sistema de reacgo. Para o 
case de estacas de secao transversal nHo circular, a distdncia livre minima deve ser 2,5 vezes a menor dimen&io da maior 
secao transversal, medida de qualquer ponto do menor poligono que circunscreve esta secao ate o ponto mais proximo do 
eixo do bulbo dos tirantes ou estacas da reacao, ou ainda, do ponto mais proximo do apoio do sistema de reacao, nos 
cases em que este seja a estrutura ou cargueiras. 
2.1.8 A distdncia minima especificada em 2.1.7 deve ser majorada nos seguintes cases: 
a) quando o process0 executive do sistema de reapSi e a natureza do terreno puderem influenciar o comportamento da 
estaca a ser ensaiada; 
b) quando as estacas tiverem comprimentos superiores a 20 m e nSio houver garantia da sua axialidade. 
2.2 Dispositivos de medidas 
2.2.1 Na prova de carga sao obrigatoriamente realizadas medidas das cargas aplicadas, dos deslocamentos axiais (ensaio 
corn carregamento axial) ou transversais (ensaios corn carregamento transversal) do topo da estaca e do tempo da 
realizac?io de cada medida. Eventualmente, podem ser medidos OS deslocamentos e deformaooes ao longo da estaca 
ensaiada, visando conhecer a transferencia de carga. 
2.2.2 As cargas aplicadas no topo da estaca sao medidas corn manometro instalado no sistema de alimentacao do macaco 
hidraulico ou por uma celula de carga. 0 manbmetro a ser utilizado deve ter uma leitura maxima que nao ultrapasse 25% a 
maxima prevista na prova de carga. 0 uso da celula nas provas de carga permitira uma major precisao dos resultados. 
2.2.3 0 conjunto macaco hidraulico-bomba-manometro deve estar calibrado 8 ter certificado de calibraoao atualizado anual- 
mente. 
2.2.4 OS deslocamentos verticais do topo da estaca SPO medidos simultaneamente atraves de quatro extensbmetros me- 
canicos nstalados em dois eixos ot-togonais. OS extensametros devem permitir leituras diretas de 0,Ol mm. 
2.2.5 No case de carregamentos transversais, OS deslocamentos slo medidos por dois ou mais extensametros dispostos no 
plano onogonal ao eixo da estaca, simetricamente posicionados em relqlo ao plano vertical que contem a carga e na dire- 
cao desta. OS extensbmetros devem permitir leituras diretas de 0,Ol mm. 
2.2.6 Por seguranca, em ensaios corn carregamento axial, OS movimentos laterais da estaca devem ser continuamente 
acompanhados para identificar a introdu@o de esfor9os adicionais. 
2.2.7 OS extensometros ficam apoiados ou fixados em vigas de referencia coim as seguintes caracteristicas: 
a) rigidez compativel corn a sensibilidade das medidas; 
b) independencia de eventuais movimentos do terreno. Para tanto, sao simplesmente apoiadas em ambas as extremi- 
dades, em pecas fixadas ao solo distantes, quando as estacas forem de segao transversal circular, cinco dibmetros 
da rnaior secao transversal ou I,5 m, no minimo, do eixo da estaca ensaiada, ao eixo dos tirantes ou estacas 
tracionadas ou do ponto mais proximo do apoio do sistema de rea@o. Para as estacas de secao transversal nao 
cirwlar, a distancia deve ser 4,5 vezes a menor dimensao da maior segao transversal da estaca ou 1,5 m, ao 
menos, medidos de qualquer ponto das faces do menor polfgono que circunscreve a se@o; 
c) OS efeitos externos, tais coma o vento e a temperatura sobre a viga de referencia, devem ser considerados quando OS 
deslocamentos por eles provocados forem significativos. 
2.2.8 Nos cases em que houver dtividas quanto a imobilidade do sistema ‘de referbncia, deve haver controle atraves de 
instrume’ito otico de precisaoe referential de nfvel profundo situado a’ uma distancia minima de 30 didmetros ou 10 m do 
eixo da estaca ensaiada. Para as estacas de se@o transversal r-Go circular, a distdncia deve ser 29,5 vezes a menor di- 
mensao da maior secao transversal da estaca, medidos de qualquer ponto das faces de menor pollgono que circunscreve a 
se@o. 
2.2.9 OS dispositivos de medida - aparelhos e vigas de referencia - devem estar convenientemente abrigados de intem- 
peries. Outras interferencias, tais coma vibracbes, devem ser evitadas durante todo o transcorrer da prova. 
NBR ‘12131/1992 3 
3 Execu@io do ensaio 
3.1 Prepara@o da prova de carga 
3.1 .l A realiza$So da prova de carga deve ser comunicada ao executante da estaca e ao solicitante dos ensaios, devendo 
ser garantido seu acesso em todas as fases da execu@o do ensaio. 
3.1.2 A estaca a ser ensaiada deve ser suficientemente documentada. Estes registros devem incluir, detalhadamente, sua 
geometria, seu m&odo de execu@o e as propriedades dos materiais constitutivos. Quando for o case, se60 fornecidos pa- 
rkretros de crava@o, escava@o ou inje@o e a descri@o de incidentes de qualquer natureza. 
3.1.3 0 subsolo onde estiver instalada a estaca submetida & prpva qe carga deve estar reconhecido por meio de son- 
dagens de simples reconhecimento & percuss&o. A estaca de\ifi e@ar situada dentro da drea de abrangirncia da sondagem 
mais pr6xima. A profundidade atingida pela sondagem deve ser superior B atingida pela ponta da estaca. Quando 
necess&io, a credit0 do projetista, as sondagens devem ser co,mplementadas por novas sondagens ou outros ensaios 
geotknicos de campo ou de laborat6rio. 
3.1.4 Para a realiza@o da prova de carga o topo da estaca deve’ ser convenientemente preparado, de tal maneira que OS 
esforGos aplicados n8o comprometam sua integridade estrutural. Nessa prepara@o deve-se remover o trecho do topo da 
estaca eventualmente danificado ou o material de ma qualidade, refazendo-o de modo a adequd-lo &s condi@es do ensaio. 
3.2 Moment0 do inicio do ensaio 
3.2.1 Entre a instala@o da estaca e o inicio do carrdgamento da prova de carga deve ser respeitado urn prazo minim0 de 
t&s dias, no case de solos corn comportamento r-Go coesivo, e dez dias, no case de solos corn comportamento coesivo. 
3.2.2 No case de estacas moldadas no solo, al6m do fixado em 3.2.1, deve-se garantir urn prazo minim0 para que a re- 
sistkncia do element0 estrutural seja compativel corn a carga mdxima do ensaio. A resistbncia caracteristica do concrete 
deve ser certificada por meio de ensaios pertinentes. 
3.2.3 OS prazos fixados em 3.2.1 podem ser modificados case haja interesse em observar o comportamento da estaca ao 
longo do tempo (cases de recupera@o ou perda de resistancia do solo ao longo do tempo, atrito negativo, etc.). 
3.3 Execu@o da prova de carga 
3.3.1 Na execu@o da prova de carga, a estaca 6 carregada at6,ja pptura ou, ao menos, at6 duas vezes o valor previsto pa- 
ra sua carga de trabalho. A critkio do projetista, o ensaio pode set realkado: 
#a) corn carregamento lento; 
II) corn carregamento rdpido. 
As tleforma@es correspondentes a estes dois tipos de ensaios podem ser diferentes e sua interpretapao deve considerar o 
tipo de carregamento empregado. 
3.3.2 0 ensaio lento B realizado Segundo as seguintes prescri@es: 
‘1) o carregamento 6 feito em esthgios iguais e sucessivos, obsetvando-se que: 
- a carga aplicada em cada est6gio nao deve ser superior a 20% da carga de trabalho prevista para a estaca en- 
saiada; 
- em cada est&gio a carga deve ser mantida at6 a estabiliza@o dos deslocamentos e, no minimo, por 30 min; 
2) em cada est6gio OS deslocamentos devem ser lidos imediatamente apb a aplica@o da carga correspondente, se- 
guindo-se leituras decorridos 2 min, 4 min, 8 min, 15 min e 30 min contados a partir do inicio do estdgio e posterior- 
mente a cada 30 min, at6 se atingir a estabiliza@o; 
c) a estabiliza@io dos deslocamentos 6 determinada atraves da avaliaG8o do desempenho da curva tempo x desloca- 
mento, sendo admi!ida quando a diferenga entre as leituras realiiadas nos tempos t e t/2 corresponder a no mdximo 
5% do deslocamento havido no mesmo estagio (entre o deslocamento da estabiliza@o do estagio anterior e o atual); 
d) t-&o sendo atingida a ruptura da estaca, a carga mixima do ens&i0 deve ser mantida durante urn tempo minim0 de 
12 h entre a estabiliza@o dos recalques 8 o inicio do descarregamento; 
c) o descarregamento deve ser feito em no mlnimo quatro estlgios. Cada estdgio 6 mantido at6 a estabiliza@o dos 
deslocamentos corn registro Segundo OS critkios estabelecidos em 3.3.2 b) e 3.3.2 c). 0 tempo minim0 de cada estC 
gio 6 de 15 min; 
f) ap6s o descarregamento total, as leituras dos deslocamentos devem continuar at6 a sua estabiliza@o. 
3.3.:3 0 ensaio rapid0 B realizado Segundo as seguintes prescri@es: 
a) o carregamento 6 feito em estAgios iguais e sucessivos, observando-se que: 
- a carga aplicada em cada estagio nSo deve ser superior a 10% da carga de trabalho prevista para a estaca en- 
saiada; 
- em cada estagio a carga deve ser mantida durante 5 min, independente da estabiliza@o dos deslocamentos; 
b) em cada estagio OS deslocamentos s80 lidos obrigatoriamente no inicio e no final do est6gio; 
(:) atingida a carga mexima do ensaio, o descarregamento deve ser feito em quatro estdgios, cada urn mantido por 
5 min, corn a leitur? dos respectivos deslocamentos; 
d) ap6s 10 min do descarregamento total, deve &r feita Utd IditUra Final. 
NBR 12131/1992 
3.3.4 Outros procedimentos de ensaio podem ser adotados, desde que previamente justificados pelo projetista. Neste case, 
e sempre exigido, para fins de comparaclo, que pelo menos uma dae provas de carga da obra seja executada conforme 
3.3.2 ou 3.3.3. 
3.3.5 Provas de carga para solicitacbes combinadas, coma compresslo corn esforgo transversal, etc., devem obedecer, no 
que couber, a 3.3.1. Neste case, 6 indispensdvel que OS dispositivos ‘de reaglo e de aplicaglo de carga reproduzam as 
condicbcs reais de trabalho da estaca. 
3.3.6 Nas provas de carga interrompidas por acidente adota-se urn dos seguintes procedimentos: 
a) acidente no sistema de referencia ou de leitura: 
- nos ensaios lentos a estaca e descarregada ate o estagio anterior, refazendo-se imediatamente o sistema de refe- 
rencia e de leitura e retomando-se, a partir dai, a prova de carga, adotando-se coma nova ieitura initial o desloca- 
manto de estabilizacao do estagio anterior; 
- ncs ensaios rapidos a estaca deve ser totalmente descarregada e o ensaio reiniciado; 
b) anormalidade no sistema de reacao ou de aplicacao da carga: 
- neste case, a estaca deve ser totalmente descarregada e a prova de carga reiniciada dentro de urn prazo a ser de- 
finido pelo projetista. 
4 Resuttados 
4.1 OS resultados da prova de carga devem ser apresentados em relatorio contend0 pelo menos as seguintes informagoes: 
a) descricao geral do ensaio realizado, incluindo: 
- identificacao do ensaio e sua localizacao; 
- data e hora do infcio e fim da prova; 
- planta de locacao, indicando a estaca ensaiada e OS pontos de ‘realizaqlo dos ensaios de campo para a caracteri- 
za@io do solo: 
- representacao das caracteristicas do terreno atraves do perfil geotecnico do local do ensaio, obtido na sondagem 
mais proxima; I 
- planta e cone da montagem da prova de carga, mostrando OS sistemas de reapao, de aplicagao de carga e OS dis- 
positivos de leitura e referencia; 
b) tipo e caracteristica da estaca ensaiada, tais coma: 
- dimensdes geometricas (o comprimento, a secao transversal, o volume de base, se houver, e, eventualmente, incli- 
nacao); 
- cotas do topo e da ponta da estaca; 
- data de execucao, moldagem ou cravacao; 
- caracteristicas estruturais da estaca (armadura, concrete, etc.); 
c) dados de instalacao da estaca,coma: 
- dados do equipamento de execucao, conforme o tipo da estaca; 
- informacbes referentes a eventuais ocorrencias anormais durante a execugtio, conforme 3.1 .l; 
i, ) 
d) referencia aos dispositivos de aplicacao de carga e de mediqlo’das deformac;bes, inclusive numero e localizagao dos 
extensometros e dados de afericao do conjunto macaco-bomba-man6metro; 
e) ocorrdncias excepcionais durante o ensaio, tais coma: 
I 
- perturbacbes dos dispositivos de carga e de medi@o; 
. modificacoes na superficie do terreno contiguo a estaca; 
- eventuais alteracbes nos pontos de fixacao das referencias de leituras; 
dssaprumos do dispositivo de carga; 
- deformacoes excessivas dos tirantes; 
- oLltras inobsetvancias da Norma devidas a contingencias locais; 
f) tabelas das leituras tempo-recalque e carga-recalque de todos OS estagios; 
g) curva carga x deslocamento salientando OS tempos de infcio e fim de cada estagio, adotando-se uma escala tal que a 
reta ligando a origem e o ponto da curva correspondente a carga estimada de trabalho resulte numa inclinagao de 
(20 * 5)’ corn o eixo das cargas. 
4.2 Adicionalmente, em provas de carga corn instrumenta@o ao longo do comprimento da estaca, devem ser apresentados 
a descrictio detalhada dos instrumentos utilizados, sua locaplo e OS yes:ultados obtidos, em forma de tabela, corn leituras, a 
formulacao usada para a interpretacao dos dados e a interpretaglo graffca da andlise.