NBR 13208 - 94 - Estacas - Ensaio de Carregamento Dinâmico

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OUT 1994 NBR 13208 
 
ABNT 
 
Estacas Ensaio de carregamento dinâmico 
 
ABNT Associação Brasileira 
de Normas Técnicas 
 
Sede: 
Rio de Janeiro 
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NORMATÉCNICA 
 
Método de ensaio 
 
Copyright © 1996. 
ABNT Associação Brasileira de 
Normas Técnicas 
Printed in Brazil/ 
Impresso no Brasil 
Origem: Projeto 02:004.11-002/1993 
CB-02 Comitê Brasileiro de Construção Civil 
CE-02:004.11 Comissão de Estudo de Execução de Prova de Carga em Estacas 
NBR 13208 Dynamic Testing of Piles - Method of test 
Descriptor: Pile 
Válida a partir de 30.11.1994 
Todos os Direitos Reservados Palavra-chave: Estaca 4 páginas 
 
 
1. Objetivo 
1.1 Esta Norma prescreve o método de ensaio de 
carregamento dinâmico em estacas, com análises 
fundamentada na teoria da equação da onda (ver também 
NBR 6122). 
Nota: Este ensaio visa verificar o comportamento da 
interação estaca-solo durante a aplicação de uma força de 
impacto no seu topo. 
1.2 Esta Norma aplica-se a estacas, verticais ou indicadas, 
independentemente do processo de execução ou de 
instalação no terreno, desde que exista a possibilidade de 
determinar as característica geométricas e de submete-las a 
uma força de impacto. 
Elemento de fundação superficial que abrange todos os 
pilares da obra ou carregamentos distribuídos (por exemplo: 
tanques, depósitos, silos, etc.). 
1.3 Nesta Norma, dependendo das técnicas e equipamentos 
empregados, o ensaio de carregamento dinâmico das 
estacas permite a obtenção de dados de força, aceleração 
e/ou deslocamento da estaca próximo do seu topo, para a 
avaliação da capacidade de carga, da eficiência do sistema 
de cravação, das tensões máximas ao longo da estaca, da 
integridade estrutural, além das características dinâmicas do 
solo. 
2 Documentos complementares 
na aplicação desta Norma é necessário consultar. 
NBR 6122 
 
Projeto e execução de fundações 
 
Procedimento 
NBR 12131 
 
Estacas 
 
Prova de carga estática 
 
Método de ensaio 
3. Aparelhagem 
3. Dispositivo de aplicação da força de impacto 
Qualquer martelo convencional de cravação de estacas ou 
dispositivo similar pode ser utilizado para aplicação da 
força de impacto, capaz de provocar um deslocamento 
permanente, ou para mobilizar a resistência das camadas 
do solo atravessadas pela estaca. O dispositivo deve ser 
posicionado de tal forma que o impacto seja aplicado 
centrada e axialmente ao topo da estaca. 
3.2 Dispositivo para obtenção das respostas dinâmica 
Para obtenção das respostas dinâmicas, podem ser 
utilizados transdutores ou dispositivos que forneçam 
valores de deformação, de aceleração ou de deslocamento, 
em função do tempo e numa seção transversal específica 
da estaca conforme 3.2.1 a 3.2.3. 
3.2.1 Transdutor de deformação ou de força 
3.2.1.1 As medidas de deformação podem ser convertidas 
em força, considerando-se a área da seção transversal e o 
módulo de elasticidade dinâmico do material da estaca, na 
posição da instrumentação. O valor do módulo de 
elasticidade dinâmico (E) pode ser calculado através da 
seguinte expressão: 
E = p . c² 
Onde: 
P = massa específica do material que compõe a estaca 
C = velocidade de propagação da onda do material da 
estaca. 
 
3.2.1.2 Os dispositivo para medida direta de força também 
podem ser utilizados entre o topo da estaca e o martelo de 
cravação, lembrando-se que o uso destes pode alterar as 
características do sistema de cravação. 
3.2.1.3 Os dispositivos devem ter resposta linear em toda a 
faixa de deformação ou de força a ser medida. 
3.2.2 Transdutor de aceleração, de velocidade ou de 
deslocamento 
As medidas de velocidade podem ser obtidas através de 
acelerômetros, interando-se o sinal num equipamento 
adequado. Estes acelerômetros podem ser lineares, no 
mínimo, até 1000 gramas e 7500 Hz no de estacas de 
concreto, e, no mínimo, até 5000 gramas, no caso de 
estacas de aço. Transdutores de velocidade ou de 
deslocamento podem ser utilizados para obtenção direta 
destas variáveis 
Nota: g = aceleração da gravidade 
3.2.3 Dispositivo para registro de deslocamento 
Este dispositivo deve possibilitar o registro contínuo de 
deslocamento de uma seção transversal de estaca em 
função do tempo, para uma exatidão de um mm para um 
deslocamento e de 0,5 ms para o tempo. 
3.3 Equipamentos para aquisição, registro e tratamento 
de dados 
Os equipamentos utilizados para aquisição, registro e 
tratamento dos sinais obtidos por um meio de 
instrumentação devem ser adequados ao uso e às 
condições a que são submetidas. É desejável que estes 
equipamentos possuam um sistema de autodiagnóstico para 
verificação da calibração interna das variáveis utilizadas, 
devendo os desvios não exceder a 2% dos valores de 
calibração esperados. 
Nota: Os dispositivos para obtenção das respostas 
dinâmicas, bem como os equipamentos para 
análise, registro e tratamento de dados devem ser 
utilizados seguindo procedimentos atualizados que 
atendam às recomendações de projeto. 
4. Execução do ensaio 
4.1 Generalidades 
Todos os dados relativos às estacas, ao solo, à 
instrumentação (como as respectivas calibrações) e aos 
equipamentos de cravação utilizados devem ser 
devidamente registrados. 
4.2 Preparação da estaca 
O topo da estaca deve estar suficientemente plano e 
perpendicular ao eixo, bem como não conter materiais de 
qualidade inferior ao restante da estaca. Para as estacas 
que vão ser cravadas, recomenda-se pintar uma seqüência 
de faixas com espaçamentos constantes como a finalidade 
de elaborar-se o diagrama de cravação. 
4.3 Instalação de transdutores 
4.3.1 Os transdutores, no mínimo quatro, devem ser 
instalados a uma distância mínima de dois diâmetro do topo 
da estaca, exceto se utilizados os dispositivos para medida 
direta de força citados em 3.2.1. 
4.3.2 Os transdutores devem ser instalados uma mesma 
seção transversal, aos pares, em posições de a 
metralmente opostas em relação ao eixo, de forma a 
detectar e compensar os efeitos de momento fletor. 
4.3.3 Estes transdutores devem ser calibrados para uma 
exatidão de 2% na faixa de valores a serem medidos. 
4.3.4 A fixação dos transdutores deve ser feita de modo a 
impedir o deslocamento destes em relação à estaca 
durante o golpe, sem afetar suas características de 
funcionamento. 
4.4 Medições durante a cravação ou recravação 
Além da medição de diversos parâmetros de interesse, 
obtidos por um meio de instrumentação dinâmica, devem 
ser feitos também registros da correspondência entre os 
golpes e as respectivas penetrações da estaca, além da 
altura de queda do martelo naqueles instantes, valores da 
resistência à penetração ou de repique, e demais dados de 
relevância, como troca de coxim, entre outros. 
4.5 Avaliação da capacidade de carga 
4.5.1 Para melhor avaliação da capacidade de carga, a 
instrumentação deve ser realizada durante uma recravação 
da estaca decorrido um período suficiente para ocorrência 
de toda a variação de resistência do solo afetada pelo 
processo de cravação 
4.5.2 A capacidade de carga deve ser estimada a parti de 
um ou dois golpes no início da recravação, utilizando 
energia igual ou ligeiramente superior àquela utilizada ao 
final da cravação. A utilização do procedimento de 
aplicação de golpes com energias crescentes, a partir de 
um nível de energia inferior ao da cravação, é possível 
desde que comprovadamente não ocorram fenômenos tais 
como relaxação ou outros que possam prejudicarinterpretação 
4.6 Determinação da velocidade de propagação da 
onda 
O valor da velocidade de propagação da onda deve ser 
determinado por métodos adequados para cada estaca 
ensaiada, com exceção da estaca de aço que apresenta 
pequena variação deste valor. 
4.7 Verificação da qualidade dos dados 
Nos equipamentos que registram sinais de força e 
velocidade, a qualidade dos sinais obtidos pode ser 
verificada pela proporcionalidade entre as curvas de força e 
do produto da velocidade e impedância da estaca no 
momento de impacto. Não se verificando uma 
concordância satisfatória, deve ser investigada a sua 
causa, e caso isto se deva aos instrumentos, estes devem 
ser submetidos a novas aferições ou substituídos. A 
impedância da estaca (Z) é definida pela equação: 
Z = EA
 
 c 
Onde: 
E=módulo de elasticidade dinâmico do material da estaca 
A=área da seção transversal do material da estaca 
NBR-13208/1994
 
 
4.8 Registro e análise de dados 
4.8.1 Os diversos dados obtidos através da instrumentação 
dinâmica, além de outros dados como diagrama de 
cravação, resistência à penetração e repique, devem ser 
devidamente registrados para permitir eventual análise 
posterior. Estas análises podem incluir máxima energia 
transferida, verificação da integridade da estaca, avaliação 
da capacidade de carga da estaca e respectiva curva de 
transferência de carga no momento do ensaio. 
4.8.2 Os procedimentos de análise a serem utilizados para 
interpretação destes dados devem ser aqueles 
reconhecidamente consagrados em nível nacional e/ou 
internacional. Particularmente, para avaliação da capacidade 
de carga, têm-se os seguintes métodos: 
a) método simplificado, do tipo CASE ; 
b) método numérico, do tipo CAPWAP
 
4.8.3 Os resultados dos métodos simplificados, desde que 
atendidas as condições especificadas para as quais foram 
concebidos, apenas permitem avaliar uma faixa de valores 
da capacidade de carga. Para uma avaliação mais precisa e 
confiável da capacidade de carga, os resultados obtidos por 
método simplificado, para cada lote de estacas de mesma 
características na obra, devem ser aferidos por pelo menos 
uma análise do tipo CAPWAP ou por uma nova carga 
estática, conforme NBR 12131. 
5 Resultados 
Os resultados devem ser apresentados em relatório oficial 
do executor no qual devem constar, pelo menos, as 
informações prescritas em 5.1 a 5.5. 
5.1 Dados gerais 
a) identificação do projeto: 
b) locação do ensaio; 
c) fornecedor da estaca; 
d) sondagem mais próxima; 
e) planta de locação das estacas e das sondagens; 
5.2 Equipamentos de cravação da estaca: 
a) massa do martelo; 
b) altura de queda nominal; 
c) energia nominal do martelo; 
d) tipo, dimensão e rigidez do cepo e coxim; 
e) peso e dimensão do capacete; 
f) descrição detalhada do prolongador; 
g) descrição do equipamento de pré-furo; 
h) descrição detalhada de algum arranjo especial 
utilizado para aplicação da força de impacto. 
C=velocidade de propagação da onda 
5.3 Estaca ensaiada: 
a) identificação e locação da(s) estaca(s) ensaiada(s); 
b) cargas de trabalho da(s) estaca(s) ensaiada(s); 
c) tipo de estaca(s); 
d) especificações do material da(s) estaca(s); 
e) características geométricas da(s) estaca(s); 
f) características completas da qualidade e 
resistência, no caso de estaca(s) de madeira(s); 
g) descrição de reforços ou adaptações no topo e na 
porta; 
h) descrição de pinturas asfálticas ou similar; 
i) resultados de ensaios de resistência do concreto; 
j) descrição de eventuais reforços internos, bem como 
dos processos de fabricação das estacas de 
concreto. 
5.4 Execução da estaca 
a) data da cravação ou da execução; 
b) volume de concreto utilizado em estacas moldadas 
no local; 
c) pressão de injeção de nata utilizada; 
d) condições e operações do martelo; 
e) tipo e posição das emendas da estaca; 
f) diagrama de cravação; 
g) resistência à penetração ao final da cravação; 
h) altura de queda aplicada no golpe pelo martelo; 
i) resistência à penetração na recravação; 
j) substituição do capacete ou do coxim; 
k) causa e período de eventual interrupção da 
operação; 
l) anotação de qualquer ocorrência anormal. 
5.5 Ensaio dinâmico 
a) descrição e dados de calibração de todos os 
instrumentos e equipamentos utilizados; 
b) data do ensaio; 
c) identificação da estaca ensaiada; 
d) módulo de elasticidade, densidade e velocidade de 
propagação de onda na estaca e a forma de sua 
determinação. 
NBR-13208/1994
 
 
e) comprimento total e travado da estaca, bem como a 
distância do ponto de instalação do instrumento até 
a ponta da estaca; 
f) resistência à penetração durante o ensaio dinâmico;
 
g) valores máximo de força de compressão e do 
deslocamento, bem como a máxima energia 
transferida (eficiência do sistema de cravação) dos 
golpes analisados, principalmente se tratando de 
estacas de concreto; 
h) discriminação do modelo do método numérico 
utilizado nas análises; 
i) parâmetros utilizados na análise; 
j) comentários sobre a integridade da estaca; 
k) representação gráfica dos sinais obtidos, 
principalmente daqueles nos quais se baseou a 
determinação da capacidade de carga ou se 
observou alguma anomalia, com indicação das 
escalas utilizadas. 
NBR-13208/1994