NBR 12131 - 1991 - Estacas Prova de carga estática

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ABNTAssocia~$iO 
Braslleira de 
Normas Tknicas 
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NBR 12131 
NOV.11991 1 MB-3472 
Estacas - Prova de carga esthtica 
M&do de ensaio 
Origem: Projeto 02:004.11-001/90 
CB-02 CornitS Brasileiro de Constru@o Civil 
CE-02:004.11 - Comissk de Estudo de Execu@o de Prow de Estacas 
MB-3472 - Pile load test Method of test 
Esta Norma cancela e substitui a NB-20/S 
Palavras-chave: Estaca. Prova de carga 4 piginas 
1 Objetlvo 2.13 0 macaco ou tnxams utilizados devem tercapackJade, 
ao msnos, 10% maior que o mkimo carregamentc do 
1.1 EstaNorm prescreveo mktodode provadecargaem 
estacas, que visa fornecer elementos para avaliar seu 
comportamento carga x deslocamento e estimar was 
caracteristicas de capacidade de carga. 
ensaic e curso de embob compativel mm OS deslccamsntos 
m6ximos esperados entre o top0 da estaca e o sistema de 
rea@o. 
1.2 ,4 prova de carga consiste, basicamente, em aplicar 
esforqos estititicos crescentes i estaca e registrar 
os deslocamentos correspondentes. OS esforpx apli- 
cados podem ser axiais de tra@o ou COmpreSSk3, ou 
transversais. 
1.3 Esta Norma se aplica a todos OS tipos de estacas, 
verticzis ou inclinadas, independente do pro~esso de 
execu@o e de instala~~o no terreno, inclusive a tubuldes, 
que a elas se assemelham. 
21.4 0 sktema de rea@c para provas de carga B compress&, 
pode ser: 
a) platafOrma carregada (cargueira), desde que: 
- a plataforma seja sustentada por cavaletes ou 
“fogueiras”, projetadas de forma a garantir 
wndiySs adequadas de seguranp; 
- a plataforma seja carregada corn mate- 
rial cuja massa total permita superar a car- 
ga msxima prevista para a prows em, a0 
2 Aparelhagem menos, 15%; 
2.1 Disporltivo de aplica+o de carga - a seguran$a do sistema seja verificada durante 
toda a realiza@o da prova de carga; 
2.1 .I 0 dispositivo de aplica@o de carga 6 constkuido par 
umou mais macacos hidtiulicos alimentados porbombas 
&tricas ou manuais. atuando contra urn sistema de 
rea& estivel. 
2.1.2 0 conjunto dew? ser projetado. montado e utilizado 
de forma que a carga aplicada atue na dire@0 desejada, 
sem produzir choques ou vibra@es. Quando for utilizado 
mais de urn macaco hidr&Aico dew ser feita uma 
programs@.o de carregamento de mod0 a garantir a 
dire+ e o ponto de aplica@o da carga. 
b) estruturas fixadas ao terreno atrav& de elementos 
tracionados, projetados e executados em ntin-erc 
suficiente para que 0 conjunto permane~a estsvel 
sobascargasm&imasdoensaio. Esteselementos 
tracionados pudem ser: 
- conjunto de estacas definitivas ou executadas 
apenas para atender B realiza@o do ensaio, 
projetadas corn capacidade de carga A tra@o, 
ao menos, 1,5 vez maior que a mkima catga 
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2 MB-3472/I 991 
prevista para a prova. Por segurafya. 0 
comportamento das estacas de rea@o deve 
ser verificado durante todo o desenrolar da 
pPWa; 
- conjunto de tirantes ancorados no terreno. 
previamente ensaiados corn, polo menos, 1,2 
vez a m&=zima carga prevista pare cada tirante; 
c) a pkpria estrutura, devidamente veriiicada. 
~.t.sNasprovasdecargacomcarregamentostfansversais 
ousxiaisBtra~&o, a rea@iopodeserobtidanoterreno, nas 
estruturas existentes ou em outras estacas. 0 sistema 
deve ser projetado de mode a garantir ooeficiente de 
seguren@ minimo de I,5 
ZI.S Para provas de carga corn esfoqos simultineos, em 
estacas inclinadas e em obras dentro d’bgua, exige-se a 
apresenta@o de pmjeto especifico e memorial justificativo 
z.t.7 Entre o sistema de rea@o e a estaca ens&da, 
quartdo esta tiver se@o tmnsvenal circular, deve haver 
uma distkzia livre minima de trk vezes o diimetro da 
maior se@ transversal da estaca ou ao menos 1,5m. 
Esta distincia livre B medida do eixo da estaca ao ponto 
mais prkimo do eixo do bulbo dos tirantes ou estacas 
trecionadas ou, no case de rea+io contra a estwtura ou 
cargueiras, do eixo da estaca at6 o ponto mais pr6xinw do 
apoio do sistema de rea@o. Para o case de estacas de 
se@o transversal n80 circular, a distincia livre minima 
deve ser 2.5 vezes a menor dimenseo da maior se@o 
transversal, medida de qualquer ponto do menor poligono 
que circunscreve esta se@o at& o ponto mais prkimo do 
eixo do bulba dos tirantes ou estecas da rea@o, ou ainda, 
do ponto mais pr6ximo do apoio do sistema de rea@o, nos 
c.ssos em que este seja a estrutura ou cargueiras. 
2.1.8 A distencia minima especificada em 2.1.7 dew ser 
majorada 1~3s seguintes cases: 
a) quando o processo executive do sistema de rea@o 
e a natureza do terreno puderem influenciar o 
comportamento da estaca a ser ensaiada; 
b) quando as estacas Werem mmprimentos superiires 
a 20m e n&o haja garentia da sua sxklidade. 
2.2 Disposltivcs de medidas 
zz.t Na prova de oarga s&o, obrigatoriamente, realizadas 
medidas das cargas aplicadas, dos deslocementos axiais 
(ensaio corn carregamento axial) ou transversais (ensaios 
corn carregamsnto transversal) do topo da estaca e do 
tempo da realiza@o de cada medida. Eventualmente. 
podem ser medidos OS deslocamentos e defomnwes ao 
lot-go da estac?~ ens&da, visando aonhscer a trensfer&zie 
de carga. 
zx? As cargas aplicadas no top0 da estaca sgo medidas 
corn manBmetro instalado no sistema de alimenta@o do 
macaco hiiriullco ou par “ma c&b de carga 0 mstin-&iu 
a ser utilizado dew ter uma leitura m&k que MO 
ultrapasse 25% g m&dms prevista na prows de carga. 0 
use da cClula nas proves de carga permititi “ma maior 
precis.?,o dos resultados. 
z2.s 0 conjunto mxaco hidr~ulico-bomba-man6metro 
dew? esw calibrado e ter certiido de calibra@o atualiiado 
anualmente. 
2.2.4 OS deslocan-entos verticais do topa da estaca szio 
mdkdos simultaneamente atravk de quatro exte&metros 
meckws instalados em dois eixos ortogonais. 0s 
extens&netrosdevempermitirkiturasdiretasde0,01mm. 
2.2.5 No case de catregamentos transversais OS 
deslocamentos s& msddos pordois ou maiS extens&r&ms 
dispostos no piano ortogonal ao eixo da estaca, 
simetrkamente posicionados em rela@io ao plano vertical 
quecont6macargae nadire@odesta. Csextens6metros 
devem permitir leituras diretas de 0,Olmm. 
2z.s PorseguranGa, em ens&s corn carregamento axial, 
OS rtnvimentos laterais da estaca devem ser wntinuamente 
acompanhados para identificar a introdu@o de esforqos 
adicionais. 
2.2.7 OS extendmetros ficam apoiados ou fixados em 
vigas de refer&ncia corn as seguintes caracteristicas: 
a) rgtiez compativel corn a sensibilidade das medldas; 
b) irdeperd&xia de eventUs movimentos do terww 
Paratanto,s~osimplesmenteapoiadasemambas 
as etiremidades, em pegs fledas ao solo distentes, 
quando as estacas forem de se@o transversal 
circular, cincu dtimetros da msior se@o trarwerw 
ou 1,5m, no minima. do eixo da estaca ens&da, 
so eixo dos tirantes ou estacas tracionadas ou do 
pontomsisprOxinwdoapoiodosistemaderea@o. 
Parses estacas de se@o transversal nso circular, 
a distincia dew ser4,5 vezes a menordimensao 
da maior se@o transversal da estaca ou 1.5m, ao 
I-IWWS, medkios de qualquer ponto das faces do 
menor poligono que circunscreve a se@o; 
c) 0s efeiios extemm, tais con-0 0 vent0 e a tempersturs 
sobre a viga de referkcia, devem serconsideredos 
quando OS deslocamentos par eles provocados 
forem significativos. 
228 Nce cases em qw bower dtides quanta a imobiklade 
do sistema de refer&Ma, dew haver controle atraw& de 
instrument0 6ti de precisZ~ e referential de nivel pmfwdo 
situado a “ma di&ncia minima de 30 dlmetros ou 1 Om 
do eixo da estaos ensaiada. Para as estacas de se@o 
transversal n80 circular, a distincia deve ser 295 vezes a 
menor dimensao da maior se@o transversal da estaca 
medidos de qualquer ponto das faces do menor poligono 
que circunscreve a se@o. 
2.2.9 OS dispositivos de medida aparelhos e vigas de 
refe&ncia devem estar convenientemente abrigados de 
intempkies. Outras interfer&xias. tais coma vibra@es, 
devem ser evitadas durante todo o transcorrer da prova. 
3 Exacu@o do ensaio 
3.1 Prepara@o da prow de csrga3.1.1 A realiz.s@o da prow de carga deve ser comunicada 
ao executante da e~taca e ao solicitante dos ensaios, 
devendo sergarantido seu acesso em todas as fases da 
execu@o do ensaio. 
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MB-347211 991 3 
5.1.~ A estaca a ser ensaiada deve ser suficientemente 
documentada. Estes registros devem incluir, detalha- 
damente, sua geometria, seu m&do de execu@~o e as 
proprkdades dos materiais c=xntitutivos. Quando for o 
cam se& fomecidos pat&netos de cwa@o, escava@o 
ou in&& e a descri@o de incidentes de qualqwr vatureza 
~.~.~Os~kolo onde estiver instaladaaestacasubmetkfa 
~pprovadecargadeveestarreconhecidopormeiodeson- 
dagensdesimplesremnhecimento~~rcuss~o.Aestaca 
deveestarsituadadentrodagreadeabrang~nciadason- 
dagemmaisprirxima. Aprofundidadeatingidapelasonda- 
gem dew ser superior B atingida pela ponta da estaca 
Quando neces&io, acrit6rio do projetista, as sondagens 
devem ser complementadas par novas sondagens ou 
outros ens&s geotkcnicos de campa ou de laboratkio. 
at.4 Pam a realiza@o da prow de carga o topo da estaca 
deve ser convenientemente preparado, de tal man&a 
que OS esfalr;os apliics Mm compmmetam sua integrkfade 
estrutural. Ness?. prepam& deve-se remover o trecho 
do topo da estaca eventualmente danificado ou 0 material 
de mti qualidade. refazendo-o de mode a adequ&lo Bs 
condi@es do ensaio. 
3.2 Moment0 do inicio do ensaio 
a.zt EnWe a ik.tala@o da es&a e o inicio do carregamento 
da prova de carga dew ser respeitado urn prazo minima 
de t& dias, no case de solos corn comportamento n8o 
coesivo e dez dias, no case de solos corn comportamento 
CoesIvo. 
.w.2 Nocaso de estacas moldadas no solo, al6mdofixado 
em 32.1, dew-se garantir urn prazo minim, para que a 
resist&v& do elemento estrutural seja compativel corn 
a carga mtiima do ens.&. A resist&& caracteristica 
do concrete deve ser certificada par meio de ensaios 
pertinentes. 
3.2.3 OS prazos fixados em 3.2.1 podem ser modificados 
cascn haja interesse em observar o compwtamento da 
estaca a.0 longo do tempo (cases de recupera@o ou 
perda de resist&v& do solo ao long0 do tempo, atriio 
negative, etc.). 
S.&I Naexecu~8odapro”adecarga.aestacaCcarregada 
at& a ruptura ou. ao mews, at8 duas vezes o valor 
previsto parasuacargadetrabalho. Acdtkiodo projetista 
o ensaio pode ser realizado: 
a) corn carregamento lento; 
b) corn carregamento rdpido. 
As deforma@es correspondentes a estes dois tipos de 
ensaios podem ser diferentes e sua interpreta& dew 
considerar o tipo de carregamento empregado. 
XG! 0 ensaio knto B realizado Segundo as seguintes 
prescripks: 
a) 0 carregamento 6 feito em estigios iguais e 
suc=sssivos, obsewando-se que: 
- acargaaplicadaemcadaestegionsodeveser 
superior a 20% da carga de trabalho prevista 
pam a estaca ensaiada; 
- em cada est&gio a carga dew ser mantida at6 
a estabiliza@o dos de&came&s e, IX) minimo, 
par 30min; 
b) emcadaest~gioosdeslocamentosdevemserlidos 
imediatamente ap6s a aplica+ da carga 
oorrespondente. seguindo-se leituras decorridos 
2min, 4min, Bmin, 15min e 30min contados a partir 
doiniciodoestigioe posteriormenteacada3Omin. 
at6 se atingir a estabiliza@o; 
c) a estabiliza@o dos deslocamentos C determinada 
atravk da avalia@o do desempenho da cutva 
tempo x deslocamento, sendo admitida quando a 
difereya entre as leituras realizadas nos tempos t 
e t/2 comsprdera, rm ndximo, 5% do deslocamento 
havido no mesmo estegio (entre o deslocanento 
da estabiliza@o do est$gio anteriire o atual); 
d) nk sendo atingida a ruptura da estaca, a carga 
mkima do ensaio dew ser mantida durante urn 
tempo minim0 de 12h entre a estabiliza$Bo dos 
recalques e o inicio do descarregamento; 
e) o descarregamento dew serfeito em, no minimo, 
quatroestigios. Cadaestegio6 mantidoatGaesta 
biliza~oddosdeslocamentoscomregistrosegundo 
OS critCrios estabelecidos em 3.3.2b e 3.3.2~. 0 
tempo minimo de cada estigio B de 15min; 
fJ a.pb 0 dewarregamento total, as leituras dos deslo- 
camentosdevemcontinuarateasuaestabiliza~o, 
xx.3 0 ensaio rApid B realizado Segundo as seguintes 
prescri@es: 
a) 0 carregamento 6 feito em estigios iguais e 
sucessivos. observando-se que: 
- a carga aplicada em cada estigio IGO dew ser 
superior a 10% da carga de trabalho prevista 
para a estaca ensaiada; 
- em cada estigio a carga dew ser mantida 
duante 5min, independente da estabiliza$so 
dos deslocamentos; 
b) em cada estegio OS deslocamentos sk lidos 
obrigatoriamente no inicio e no final do estigio; 
c) atingida a carga mkkna do ens&, o descarrega- 
mento deve serf&to em quatro estigios, cada um 
mantido par 5min, corn a leitura dos respectivos 
deslocamentos; 
d) ap& 10min do descarregamento total, dew ser 
feita uma leitura final. 
x+.4Outrosprocedimentosdeensaiopodemseradotados, 
desde que previamente justificados pelo pmjetista. Neste 
case. Csempreexigido, parafinsde compara@o, que pelo 
me”os “ma das pmvas de carga da obra seja executada 
conforme 3.3.2 ou 3.3.3. 
5.5.5 Provas de carga para solicita@s combinadas, corn0 
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4 M0-347211991 
compress& mm esforp transversal, etc., devem okdecer, 
noquecouber, a3.3.1. Nestecaso. B indispe&velqueos 
dis+nskivos de rea@o e de aplica@o de saga reproduzam 
as condi@es reais de trabalho da estaca 
s.s.~ Nas provas de carga interrompidas par acidente 
adota-se urn dos seguintes procedimentos: 
a) acidente no sistema de refer&x% ou de leitum 
nosensaioslentosaestaca8desca~egadaatB 
oest$~gioanterior. refazendo-seimediatamente 
o sistema de refe&xia e de kiturn e retomxdo- 
se. a patir dai, a prova de carga, adotanda-se 
corn0 nova leitura initial o deslocamento de 
estabiliza@.o do estsgio anterior; 
mx emalos tiptios a estaca dew ser totalmente 
descanegada e o ensaio reiniciada; 
b) anormalidade rw slstema de rea@.o ou de aplka@o 
da carga 
- neste case, a estaca dew ser totalmente 
descarregada e a prova de carga reiniciada 
dentro de urn prazo a ser definido peio projetista. 
4 Resultados 
a.1 05 resultados da pmva de cwja devem ser afxesentados 
em relat6rio contendo, pelo mews, as seguintes 
informa@es: 
a) descri$Bo gem do ensaio realizado. incluindo 
- identifica@o do ensaio e sua localiza@o; 
- data e hors do inicio e fim da prova; 
- plantade loca@o, indicando a estaca ensaiada 
e OS pontos de realizagk dos ensaios de 
campo para a caractetiza@o do solo: 
. representa+o das caracteristicas do terreno 
atrav& da perfil geotknico do local do ensaio. 
obtido na sondagem man ptixima; 
planta e torte da no&gem da prova de carga, 
mostrandoossistemasderea~go. deaplica@o 
de carga e as dspositivos de kitura e refer&%: 
b) tips e caracteristicas da estaca ensaiada, tais 
COIllO: 
- din-et-&es geom&kas (o comprimento, a se@c 
transvenal. o volume de base, se houver. e, 
eventualmente. inclina@o); 
cotas do top0 e da ponta da estaca; 
data de execu$rio, moidagem ou crava~80; 
- caracteristicas estruturais da estaca (armadura, 
concrete, etc.); 
c) dados de instala@o da estaca, como: 
dados do equipamentode execu@o, conforme 
o tipo da estaca; 
infotma~des refetentes a eventuais ocorr& 
ciao anormais durante a execu$Ao, conforme 
3.1.1; 
d) refer~nciaaosdispositivosde aplica@odecarga e 
de medi@o das defomydes, inclusive nljmero e 
localiza~~odosextens~metrosedadosde afeti+o 
do conjunto macaco-bomba-man~metro; 
e) ocorrh5as excepcionais durante o ensaio, tais 
COKIO: 
pefturba@es dos dispositivos de carga e de 
medi@o; 
modifica@es na superficie do ter;eno contiguo 
B estaca; 
- eventuais altera@es nos pontos de fixa+ das 
refercncias de leituras; 
desaprumos do dispositivo de carga; 
- deformacdes excessivas dos tirantes; 
outras inobsew$ncias da Norma devidas a 
contingkcias locais; 
f) t&&s das leih~ras tempo-recalque e carga-recalque 
de todos OS esttigios; 
g) curvacargaxdeslocamentosalientandoostempos 
de inicio e fim de cada est6gio adotando-se uma 
escala tal que a reta ligando a origem e o ponto da 
curva anespordenteA carga estimada de trabalho 
resulte numa inclina@ode (ZO* 5)“comoeixo das 
cargas. 
42 bdiikdmente, em pmvas de carga am instrumenta+ 
ao bngo do mmptirrento da estaca. devem serapresenkdos 
a descri@o detalhada dos instrumentos utilizados, sua 
loca@o e OS resultados obtidos, em forma de tabeia, corn 
leituras, a formula@o usada para a interpreta@o dos 
dados e a interpret@0 grifica da aklise.