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Serviço Público Federal Universidade Federal de Goiás – RC Departamento de Engenharia Civil - FENAD RESUMO DA ABNT NBR 13208/2007: ESTACAS – PROVA DE CARGA ESTÁTICA – MÉTODO DE ENSAIO YAN ALVES CARVALHO CATALÃO 2017 INTRODUÇÃO A ABNT NBR 13208/2007 especifica um método de ensaio existente para determinar o carregamento dinâmico em fundações profundas (estacas em geral), com análise fundamentada na teoria da equação da onda unidimensional. Sua aplicação é tanto para estacas verticais quanto inclinadas, independentemente do processo de execução ou instalação no terreno. Os principais objetivos do ensaio de carregamento dinâmico são a avaliação de cargas mobilizadas na interface solo-estaca, eficiência no sistema de impacto, tensões de compressão e tração ao longo da estaca, integridade estrutural e características dinâmicas do sistema solo-estaca. A normas utilizadas que são prescrições da NBR 1308/2007 são NBR 6122/ 1996 (Projeto e execução de fundações) e a NBR 12131/2006 (Estacas – Prova de carga estática – Método de ensaio). DESCRIÇÃO DO PROCESSO APARELHAGEM Dispositivo para aplicação de força de impacto O sistema de aplicação do impacto (martelo) deve possuir massa e energia potencial, ou massa ou energia potencial suficiente para provocar um impacto que gere deslocamentos permanentes da ponta da estaca e até mesmo mobilizar resistências das camadas de solo atravessadas pelo fuste. A aplicação de impacto deve ser centrada e axial em relação ao topo da estaca. Dispositivos para obtenção de respostas dinâmicas Para as respostas dinâmicas são utilizados transdutores e dispositivos, ou transdutores ou dispositivos que disponibilizem valores de deformação específica ou de força, e que forneçam valores de aceleração ou de velocidade ou de deslocamento. Todos esses parâmetros serão em função do tempo em uma seção transversal específica da estaca. Equipamentos para aquisição, registro e processamento de dados São recomendados equipamentos que possuam um autodiagnostico para verificação de calibração interna de variáveis utilizadas, devendo os desvios não excederem 2 % dos valores de calibração esperados. PREPARAÇÃO E EXECUÇÃO DO ENSAIO Os ensaios de carregamento dinâmico podem ser realizados na cravação ou recravação. Além disso, também podem ser realizados após a instalação da estaca moldado in loco, quando passados sete dias. O sistemas de aplicação pode ser constituído de martelo automático de simples ou duplo efeito ou martelo de queda livre. E devem ser empregados sistemas de amortecimento entre o topo da estaca e o sistema de impacto, visando a garantia da integridade estrutural da estaca. O topo da estaca deve estar suficientemente plano e com orientação perpendicular ao eixo, devidamente dimensionado para suportar o impacto, e centralizado em relação ao sistema de impacto. Os transdutores devem ser instalados a uma distância mínima de um diâmetro e meio circunscrito do topo da estaca, em quantidade mínima de quatro. Além disso, devem ser instalados na mesma seção transversal, aos pares, em posição opostas em relação ao eixo, visando a detecção e compensação dos efeitos gerados pela excentricidade do impacto dinâmico. A NBR 13208/2007 recomenda a utilização de no mínimo seis transdutores, sendo quatro deles de deformação específica instalados a cada 90º em relação a circunferência da estaca e dois acelerômetros para estacas com diâmetro maior que 80 cm. AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA MOBILIZADA Os ensaios devem se realizar após a instalação da estaca, em tempo suficiente para variações relacionadas a resistência do solo devido a perturbação pelo processo executivo. O ensaio dinâmico para avaliar a capacidade de carga pode ser efetuado por dois processos: energia crescente e energia constante. Na energia crescente, a aplicação de golpes se dá com alturas variáveis e crescentes a partir de um nível inferior ao da finalização da cravação. Já na energia constante, a aplicação de golpes tem altura constante e com energia igual ou ligeiramente maior que a usada no final da cravação. ANÁLISE A análise se dá através da instrumentação dinâmica, verificando a correspondência existente entre golpes, alturas de queda e registros das penetrações permanentes. Podendo ser traçado o repique elástico para cada golpe. A determinação do módulo de elasticidade dinâmico é possível por meio da velocidade de propagação da onda. Os critérios para parada do ensaio são: ruptura do sistema na interface estaca- solo/rocha, níveis de tensões dinâmicas compressivas e de tração próximas as resistências características do material; obter fator de segurança preconizado em relação a carga de trabalho, iminência de dano estrutural e condições de segurança insatisfatórias. O registro, interpretação e análise de dados, encontrados por meio da instrumentação dinâmica, devem se basear na teoria da propagação unidimensional da onda. Para avaliar a capacidade de carga são usados dois métodos: método simplificado e análise numérica rigorosa. RESULTADOS OBTIDOS Para que haja representatividade nos resultados do ensaio dinâmico é necessária sua aplicação em ao menos 5 % das estacas da obra e, no mínimo, três ensaios. Para cada estaca deve ser efetuada ao menos uma análise numérica. Os resultados encontrados são apresentados em relatórios específicos contendo informação sobre os dados gerais do local e projeto, equipamentos de cravação da estaca, estaca ensaiada, processo executivo da estaca e ensaio dinâmico.
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