Aula 02 Fundações Standard Penetration Test SPT

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Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Departamento Acadêmico de Construção Civil 
Coordenação de Engenharia Civil 
Prof. Ewerton Clayton Alves da Fonseca 
FUNDAÇÕES 
(GEOTECNIA) 
Campo Mourão, 2018/1. 1 
2 
O concreto e o aço: materiais mais empregados na construção civil com 
função estrutural; (materiais artificiais) 
 
Solos e rochas: materiais naturais; (suas composições e comportamento sob 
tensão podem variar muito) 
 
Tipos de solo, consistência, compacidade, características de resistência e 
deformabilidade; (heterogeneidade tridimensional) 
 
Por isso, em cada projeto de fundações deve-se realizar previamente a análise 
do maciço geotécnico; (investigação geotécnica) 
Investigações Geotécnicas 
3 
SPT (sondagem de simples reconhecimento); 
 
CPT (ensaios de cone) & CPTU (piezocone); 
 
VST (ensaio de palheta); 
 
DMT (ensaio dilatométrico); 
 
PMT (ensaio pressiométrico). 
Investigações Geotécnicas 
Schnaid & Odebrecht (2012) 
4 
O “Standard Penetration Test” (SPT) 
A mais popular, rotineira e econômica ferramenta de investigação geotécnica 
utilizada no Brasil e no mundo; (muitas vezes é o único ensaio) 
 
Portanto, é interessante que o engenheiro civil se familiarize com este ensaio; 
 
Trata-se de uma medida de resistência dinâmica conjugada a uma sondagem 
de simples reconhecimento do subsolo. 
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O “Standard Penetration Test” (SPT) 
Serve como indicativo da densidade de solos granulares e é aplicado 
também na identificação da consistência de solos coesivos e até mesmo de 
rochas brandas; 
 
Métodos de projeto de fundações diretas e por estacas usam 
sistematicamente os resultados de SPT, especialmente no Brasil. 
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Finalidades 
i) identificar os tipos de solo em suas respectivas profundidades de 
ocorrência; 
 
ii) determinar a posição do N.A.; 
 
iii) determinar os índices de resistência à penetração (N) a cada metro. 
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Pinto (2006) 
8 Pinto (2006) 
9 
Princípio 
Perfuração e cravação dinâmica do amostrador padrão, a cada metro, de 
modo a resultar na identificação dos tipos de solo e na determinação de um 
índice de resistência, bem como da observação do N.A.. 
Aparelhagem 
A lista de componentes e a descrição dos elementos podem ser consultadas 
na NBR 6484 (2001). 
10 
Aparelhagem 
11 
Execução do Ensaio 
12 
Execução do Ensaio 
13 
Execução do Ensaio 
14 
Procedimentos 
Pinto (2006) 
Das (2006) 
15 
Procedimentos 
Cintra et al. (2013) 
I – perfuração; 
II – amostragem; 
III – ensaio penetrométrico. 
16 Das (2006) 
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SPT Automatizado 
Das (2006) 
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Vantagens 
i) simplicidade do equipamento; 
 
ii) baixo custo; 
 
iii) amostragem dos solos, em cada metro; 
 
iv) obtenção de um valor numérico de ensaio que pode ser relacionado por 
meio de propostas não sofisticadas, mas diretas, com regras semi-empíricas 
de projeto. 
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NBR 6122 (2010) 
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Críticas ao SPT 
Existem diferentes técnicas de perfuração, equipamentos e procedimentos de 
ensaio nos diversos países; (fatores locais e grau de desenvolvimento do setor) 
 
Desuniformidade de significância dos resultados obtidos; 
 
Método de perfuração, fluido estabilizante, diâmetro do furo, mecanismo de 
levantamento e liberação de queda do martelo, rigidez das hastes, geometria do 
amostrador e método de cravação; (características e condições do solo) 
 
Dependência do operador; 
 
“Ensaios bem ou malfeitos”, idoneidade de empresas, má prática e vícios 
executivos. 
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Sistemas Manuais 
No Brasil: NBR 6484 (2001). 
 
Massa do martelo: 65 kg; 
 
Levantamento do martelo: manual com corda de sisal; 
 
Martelo cai de 750 mm de altura (queda livre); 
 
É obrigatório o uso do coxim de madeira; 
 
Hastes – Schedule 80 com luvas de acoplamento; 
 
Amostrador – Raymond Terzaghi (50,8 mm x 34,9 mm). 
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Sistemas Automatizados 
Nos Estados Unidos: ASTM D1586-11. 
 
Massa do martelo: 140 pounds. Equivalente a 63,5 kg; 
 
Levantamento do martelo: automático; 
 
Martelo cai de 30 inches de altura. Equivalente a 762 mm (queda livre); 
 
Contato aço-aço entre martelo e cabeça de bater; 
 
Hastes – Schedule 80 com luvas de acoplamento; 
 
Amostrador bipartido. 
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Padronização 
Existem normas nacionais com características variáveis e um padrão 
internacional adotado como referência; 
 
IRTP (International Reference Test Procedure)... Proposto pela ISSMFE 
(International Society for Soil Mechanics and Foundation Engineering); 
 
Equipamento... Energia transferida... A tendência moderna recomenda a 
medida de energia para cada prática, sendo a NBR 6484 (2001) indicada para 
tal finalidade... Eficiência; 
 
Perdas por atritos, aquecimento, flexão das hastes etc.. 
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Correções das Medidas de N ou NSPT 
Como corrigir os resultados de ensaios de forma a possibilitar a transposição 
de experiência entre diferentes países e regiões? 
 
Efeito da energia de cravação; 
 
Nível de tensões (ver p.36-38 de Schnaid & Odebrecht, 2012). 
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Medidas de Energia 
A energia transferida ao amostrador não é igual a energia de queda livre 
transmitida pelo martelo à cabeça de bater; 
 
A eficiência do martelo está relacionada com as perdas de energia no 
sistema; 
 
No Brasil, a energia aplicada ao amostrador varia entre 70% e 80% da energia 
teórica; (72% é aceito como o valor médio obtido no sistema manual 
empregado no Brasil) 
 
Nos Estados Unidos e na Europa, a energia aplicada é de aproximadamente 
60% da energia teórica. (valor médio obtido no sistema automatizado 
empregado na América do Norte) 
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Correção da Medida (energia) 
𝑁60 ∙ 0,6 = 𝑁𝑆𝑆𝑆 ∙ 1 
𝐸𝑡𝑡𝑡𝑡. = 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ 
𝑁60 ∙ 0,6 = 𝑁72 ∙ 0,72 
𝑁60 = 𝑁𝑆𝑆𝑆 ∙ 𝑒𝑓0,6 
O N ou NSPT é inversamente proporcional à energia efetivamente aplicada na 
cravação do amostrador. 
𝑒𝑓 % = 𝐸𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡.𝐸𝑡𝑡𝑡𝑡. ∙ 100 
não existe, na prática! 
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Das (2006) 
𝑁60 = 𝑁𝑆𝑆𝑆 ∙ 𝜂𝐻 ∙ 𝜂𝐵 ∙ 𝜂𝑆 ∙ 𝜂𝑅0,6 
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Aplicações 
Previsão da tensão admissível de fundações diretas em solos granulares; 
 
Métodos diretos: as medidas de NSPT (ou N60) são utilizadas diretamente na 
previsão de capacidade de carga/suporte ou recalques de um elemento de 
fundação; 
 
Métodos indiretos: as medidas de NSPT (ou N60) são utilizadas para estimar 
parâmetros de comportamento do solo, como por exemplo, ângulo de atrito, 
resistência não drenada etc.; 
 
Como são feitas estas abordagens? 
 
 
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Aplicações NBR 6484 (2001) 
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Comentários Finais 
SPT: ferramenta de investigação geotécnica utilizada com maior frequência no 
Brasil; 
 
Ensaio: mandatório o uso de equipamentos e procedimentos padronizados, 
com avaliação da energia transmitida ao amostrador; 
 
Execução: treinamento de pessoal e supervisão do ensaio, para que os 
resultados sejam representativos e confiáveis; 
 
Aplicação: estimativa de parâmetros geotécnicos e previsão do desempenho 
das fundações, resguardando as limitações apresentadas. 
 
 
Referências Bibliográficas 
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Referência bibliográficas básicas 
• HACHICH, W.; FALCONI, F.F.; SAES, J.L.; FROTA, R.G.Q.; CARVALHO, C.S. e NIYAMA, S.. 
Fundações: Teoria e Prática. 2ª. ed. São Paulo, SP: PINI, 1998; 
• VELLOSO, Dirceu de Alencar & LOPES, Francisco de Rezende. Fundações: critérios de projeto, 
investigação do subsolo, fundações superficiais, fundações profundas. São Paulo, SP: 
Oficina de Textos, 2011; 
• ALONSO, Urbano Rodriguez. Exercícios de Fundações. São Paulo, SP: E. Blucher, 1983. 
 
Referências bibliográficas complementares 
• CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e suas Aplicações. 6ª. ed. rev. e amp. Rio de 
Janeiro: LTC, 1988; 
• BARATA, FernandoEmmanuel. Propriedades Mecânicas dos Solos – Uma Introdução ao 
Projeto de Fundações. Rio de Janeiro: LTC, 1984; 
• SCHNAID, Fernando. Ensaios de Campo e suas Aplicações à Engenharia de Fundações. 
Editora: Oficina de Textos. 1ª. ed., 2000; 
• ALONSO, Urbano Rodriguez. Previsão e Controle das Fundações. São Paulo, SP: E. Blucher, 
1991; 
• ALONSO, Urbano Rodriguez. Dimensionamento de Fundações Profundas. São Paulo, SP: E. 
Blucher, 1989. 
Referências Bibliográficas 
32 
Referência bibliográficas adicionais 
• PINTO, Carlos de Sousa. Curso Básico de Mecânica dos Solos - em 16 Aulas. 3ª. ed. São 
Paulo: Oficina de Textos, 2006; 
• DAS, Braja M.. Principles of Geotechnical Engineering. 6th ed. ISBN 85-221-0548-0, 2006; 
• CINTRA, J.C.A.; AOKI, N.; TSUHA, C.H.C. & GIACHETI, H.L. Fundações: ensaios estáticos e 
dinâmicos. São Paulo: Oficina de Textos, 2013; 
• ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6484: Solo – Sondagens de 
Simples Reconhecimento com SPT – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 2001. 17p.; 
• ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8036: Programação de 
sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios. Rio de 
Janeiro, 1983. 3p.; 
• ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e execução de 
fundações. Rio de Janeiro, 2010. 91p.; 
• ASTM D1586-11. Standard Test Method for Standard Penetration Test (SPT) and Split-Barrel 
Sampling of Soils. 9p. 
• SCHNAID, F. & ODEBRECHT, E. Ensaios de campo e suas aplicações à Engenharia de 
Fundações. São Paulo: Oficina de Textos, 2012. 
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	Referências Bibliográficas
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